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引言

DDOS（DistributedDenial of Service）分布式拒絕服務(wù)攻擊，是最常用、最粗暴的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)攻擊手段，其破壞性巨大。其主要特征是處于不同位置的多個(gè)攻擊者同時(shí)向一個(gè)或者數(shù)個(gè)目標(biāo)發(fā)起攻擊，或者一個(gè)或多個(gè)攻擊者控制了位于不同位置的多臺(tái)機(jī)器并利用這些機(jī)器對(duì)目標(biāo)同時(shí)實(shí)施攻擊，惡意造成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)從而不能向正常用戶提供所需要的服務(wù)或者使得服務(wù)質(zhì)量降低。針對(duì)區(qū)塊鏈公鏈的節(jié)點(diǎn)分布式特征和區(qū)塊數(shù)據(jù)全網(wǎng)同步特征，本文設(shè)計(jì)了一種有效的區(qū)塊鏈防守攻擊型節(jié)點(diǎn)機(jī)制，在防范對(duì)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)做DDOS攻擊的同時(shí)，可對(duì)攻擊者發(fā)起懲罰性反擊，震懾并提高其做惡成本，維護(hù)合法DAPP開(kāi)發(fā)者對(duì)區(qū)塊鏈的正常使用。

攻擊方式

區(qū)塊鏈公鏈作為一個(gè)開(kāi)放的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，最容易被進(jìn)行DDOS攻擊，攻擊的技術(shù)方式一般有如下三種：

(1) 攻擊者向公鏈主網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或公開(kāi)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器端口，使用Socket發(fā)起TCP請(qǐng)求，在建立通信前基于TCP三次握手協(xié)議，首先要協(xié)商，正常情況下，客戶端發(fā)送一個(gè)SYN數(shù)據(jù)包表示要進(jìn)行通信，服務(wù)器收到該SYN包后回應(yīng)一個(gè)ACK確認(rèn)包，客戶端再回應(yīng)一個(gè)確認(rèn)包后握手通信就完成了。攻擊者通過(guò)操縱多個(gè)主機(jī)向被攻擊的服務(wù)器發(fā)送SYN數(shù)據(jù)包，當(dāng)服務(wù)器回復(fù)ACK確認(rèn)包后，主機(jī)不再回應(yīng)，這樣服務(wù)器就會(huì)保持這個(gè)半連接的并等待，這些很多的半連接會(huì)耗費(fèi)極大的服務(wù)器I/O等資源，導(dǎo)致服務(wù)器不能正常工作。

(2) 攻擊者使用無(wú)連接的UDP協(xié)議或ICMP協(xié)議，在短時(shí)間內(nèi)向區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)發(fā)送大量無(wú)用的數(shù)據(jù)包，飽和節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的帶寬、內(nèi)存和CPU資源，導(dǎo)致服務(wù)器的擁塞和癱瘓。

(3) 攻擊者仿造正常DAPP應(yīng)用，批量高頻地向區(qū)塊鏈發(fā)起偽交易，制造大量的垃圾交易數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈作為一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)語(yǔ)義本身是沒(méi)有判斷標(biāo)準(zhǔn)和判斷能力的，這些數(shù)據(jù)會(huì)被正常打包進(jìn)入?yún)^(qū)塊，造成區(qū)塊數(shù)據(jù)龐大，嚴(yán)重影響區(qū)塊節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的同步效率和交易響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。

防守反擊

針對(duì)不同的區(qū)塊鏈DDOS攻擊方式，防守和反攻的方式不盡相同：

(1) 利用對(duì)稱性判斷分析TCP攻擊，通過(guò)檢查TCP鏈接池狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)是否有大量ACK包存在并判斷其活動(dòng)狀態(tài)，對(duì)異常鏈接主動(dòng)斷開(kāi)并收回系統(tǒng)I/O資源。

(2) 根據(jù)業(yè)務(wù)UDP包大小的正常范圍，過(guò)濾異常包大小的流量，丟棄UDP碎片。

(3) 直接過(guò)濾ICMP報(bào)文，如禁止PING協(xié)議等。

(4) 對(duì)偽交易型攻擊，根據(jù)區(qū)塊鏈的特征其交易的發(fā)起都來(lái)自特定節(jié)點(diǎn)，主網(wǎng)官方節(jié)點(diǎn)通過(guò)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，監(jiān)控異常節(jié)點(diǎn)及IP操作頻率如下面公式，實(shí)時(shí)進(jìn)行閥值云控和自動(dòng)配置，并根據(jù)所操作合約地址來(lái)跟蹤其變化的節(jié)點(diǎn)IP。防守的機(jī)制有限制節(jié)點(diǎn)可連接源IP的連接數(shù)、主動(dòng)清除僵尸偽連接、對(duì)特定智能合約的訪問(wèn)操作授權(quán)范圍進(jìn)行限制等。反擊的機(jī)制有：

瞬間提高作惡用戶地址和對(duì)應(yīng)合約地址的交易GAS消耗，做歸零處理

封閉其對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)IP和用戶地址的交易請(qǐng)求，封閉正常區(qū)塊數(shù)據(jù)同步及用戶狀態(tài)請(qǐng)求

引入懲罰性區(qū)塊數(shù)據(jù)，讓該節(jié)點(diǎn)只能同步無(wú)效且數(shù)據(jù)量巨大的無(wú)用區(qū)塊數(shù)據(jù)，消耗該節(jié)點(diǎn)帶寬和存儲(chǔ)資源

總結(jié)

當(dāng)前市場(chǎng)上眾多公鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底將是生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)能如似傳統(tǒng)App Store一樣吸引更多優(yōu)秀開(kāi)發(fā)者和更多優(yōu)質(zhì)DAPP誰(shuí)就將最后勝出，其前提是公鏈開(kāi)發(fā)者和運(yùn)營(yíng)者，必須通過(guò)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)手段解決好區(qū)塊鏈的安全性和真正大規(guī)模可用性問(wèn)題，在去中心化、安全、效率這三角之間做好務(wù)實(shí)的平衡。