QUO:创宇区块链：传统安全与IPFS间的安全性研究-ODAILY

前言

通信技术让世界具备了更多的连接，我们每个人都在这样的连接中被影响和受益着。同时这种连接也产生了更多对于监视需求的便利。许多人的隐私或自由可能会在不经意间受到影响，而这也催生了对于隐私保护的需求。通常，由于中心化服务器的存在，我们很难实现完整的隐私保护，而分布式的存储等技术，则让其成为了可能。

无数的开发者加入了Web3的开发实现中，陆续构建一个又一个伟大的Dapp，他们在普通用户与区块链底层技术中扮演着重要的中间人角色。与此同时，对于普通人接触的最多的web-ui与IPFS，它们之间的安全也值得被探索。

知道创宇区块链安全实验室将对此进行详细解读。

Web-interface与IPFS

1.Web-interface是什么

在Web3.0中，分布式的公链技术设施提供了各种接口供给使用者调用，但这些接口无法直接被普通用户直接去使用。对用户来说，Web-interface是用户和运行在Web服务器上的软件之间的桥梁。用户使用浏览器连接Web-interfacce后进行展示与交互，同时通过钱包进行身份识别。对底层区块链基础设施来说，Web-interface是公链/智能合约的一层封装，将其包装成为友好的页面可直接可用的功能展示给用户。其结构功能类似如下的图片：

2.IPFS是什么

星际文件系统是分布式存储和共享文件的网络传输协议，它将现有的成功系统分布式哈希表、版本控制系统Git、BitTorrent、自认证文件系统与区块链相结合。正是这些系统的综合优势，给IPFS带来了以下显著特性：

1.永久的、去中心化保存和共享文件

2.点对点超媒体：P2P保存各种各样类型的数据

3.版本化：可追溯文件修改历史

共和党人希望与SEC合作为数字资产建立全面的框架:金色财经报道，众议院共和党高级代表French Hill和Dusty Johnson希望美国证券交易委员会在立法工作中提供“富有成效的参与”，以便在美国制定新的数字资产特定规则。共和党人正在起草立法，为数字资产创建全面的框架。定于下周在众议院进行委员会层面辩论和投票的法案目前包括一项条款，要求SEC和大宗商品监管机构为一种资产从证券转变为大宗商品创造一条明确的途径。[2023/7/20 11:05:30]

4.内容可寻址：通过文件内容生成独立哈希值来标识文件，而不是通过文件保存位置来标识

当用户将文件添加到IPFS时，该文件会被拆分为更小的块，经过加密哈希处理并赋予内容标识符CID作为唯一指纹；当其他节点查找该文件时，节点会询问对等节点谁存储了该文件CID引用的内容，当查看、下载这份文件时，他们将缓存一份副本——同时成为该内容的另一个提供者，直到他们的缓存被清除。

IPFS使用实例

网站https://ipfs.io提供一个带UI界面的客户端，安装运行后会启动IPFS的服务，显示当前的节点ID、网关和API地址：

我们导入想上传的文件，上传文件成功后会生成该文件的CID信息，通过QmHash我们也能查找到指定的文件：

由于IPFS是分布式存储和共享文件的网络传输协议，因此上传成功的文件被拷贝到其他节点上后，即使我们本地节点主动删除，依然可以在IPFS网络查询到该文件：

Crypto.com 与环保公司 Climeworks 签署为期八年的碳去除协议:1月16日消息，加密货币交易所 Crypto.com 宣布与环保公司 Climeworks 合作，双方达成为期八年的碳去除协议，以中和 Crypto.com 的直接碳排放。Climeworks 专注于通过直接空气捕获技术取出二氧化碳以减少、去除和抵消二氧化碳排放。[2023/1/16 11:14:50]

IPFS中的传统安全问题

根据使用实例，我们知道IPFS允许上传任意类型的文件，由于允许Web访问下载文件的特性，导致攻击者可以像传统安全一样使用HTML或SVG文件实现钓鱼：

以https://IPFS.io网关为例，上传一个Metamask钓鱼网站，由于存储在受信域名里，受害者访问该文件很可能攻击成功：

但由于IPFS只能通过CID查询文件，使得钓鱼攻击的利用面很窄，没办法定向的实施攻击。既然CID是发起定向攻击的关键，那我们回头研究下CID。

IPLD是构建IPFS的数据层，它定义了默克尔链接、默克尔有向无环图(Merkle-DAG)和默克尔路径三种数据类型，通过IPLD发送到IPFS的数据保存在链上，使用者会收到一个CID来访问该数据。

CID是一个由Version、Codec和Multihash三部分组成的字符串，目前分成V0和V1两个版本。V0版采用Base58编码生成CID，V1版包含表明内容的编号种类Codec、哈希算法MhType和哈希长度MhLength共同构成：

Cobo联合创始人：Merkle Tree储备证明方法存在缺陷，建议通过MPC-TSS方案改进:11月18日消息，Cobo联合创始人兼CTO蒋长浩发文表示，Merkle Tree储备证明方法存在一些基本缺陷，具体来说，中心化机构很容易通过一些路径绕过这种储备证明方法希望实现的无挪用检查，如使用借贷资金通过审计或使用借贷资金通过审计。同时建议可通过“抽查式随机审计”和“用MPC-TSS方案加速储备证明”两个方法改进，既可防止审计期间储备证明被伪造，又不以泄露用户信息为代价。[2022/11/18 13:22:02]

`CID::=<multibasetype><cid-version><multicodec><multihash>`

我们以go-cid生成一组CID测试：

packagemain

import(

"fmt"

mc"github.com/multiformats/go-multicodec"

mh"github.com/multiformats/go-multihash"

cid"github.com/ipfs/go-cid"

)

const(

File="./go.sum"

)

funcmain(){

pref:=cid.Prefix{

Version:0,

Codec:mc.Raw,

MhType:mh.Base58,

MhLength:-1,

}

c,err:=pref.Sum(byte("CIDTest"))

美国参议员：比特币可以用脚投票，让我们不要营造一种敌对的氛围:金色财经报道，Bitcoin Magazine发推称，美国参议员Cynthia Lummis说：“比特币可以用脚投票。比特币人可以去任何地方。让我们不要营造一种敌对的氛围。”[2022/8/28 12:52:59]

iferr!=nil{...}

fmt.Println("CID:",c)

}

可以看到在生成CID的过程中，无法实现结果的预测和更换，我们再往上分析上传文件的部分。将文件上传到IPFS,通过块的方式保存到本地blockstore的过程位于/go-ipfs-master/core/commands/add.go：

typeAddEventstruct{

Namestring

Hashstring`json:",omitempty"`

Bytesint64`json:",omitempty"`

Sizestring`json:",omitempty"`

}

const(

quietOptionName="quiet"

quieterOptionName="quieter"

silentOptionName="silent"

progressOptionName="progress"

trickleOptionName="trickle"

wrapOptionName="wrap-with-directory"

onlyHashOptionName="only-hash"

火币将停止新西兰的加密衍生品交易服务:金色财经报道，加密货币交易所火币（Huobi）周二表示，将从下周开始停止向新西兰用户提供衍生品交易服务，这距离该国业务扩张仅几个月。火币将于8月23日停止向新西兰用户提供包括硬币保证金期货、硬币保证金掉期、Tether（USDT）保证金合约、期权以及任何交易所交易产品（ETP）在内的服务。此外，Huobi的用户协议更新，将新西兰列为衍生品交易方面的“限制性司法管辖区”。该交易所表示，它将在确保用户资产安全的同时，有序限制新西兰用户账户进行衍生品交易。（CoinDesk）[2022/8/16 12:29:01]

chunkerOptionName="chunker"

pinOptionName="pin"

rawLeavesOptionName="raw-leaves"

noCopyOptionName="nocopy"

fstoreCacheOptionName="fscache"

cidVersionOptionName="cid-version"

hashOptionName="hash"

inlineOptionName="inline"

inlineLimitOptionName="inline-limit"

)

把上传文件信息保存到AddEvent对象中，再通过/go-ipfs-master/core/coreunix/add.go里的addALLAndPin和fileAdder.AddFile方法遍历文件路径，读取文件内容，将数据送入块中:

func(adder*Adder)AddAllAndPin(ctxcontext.Context,filefiles.Node)(ipld.Node,error){

ctx,span:=tracing.Span(ctx,"CoreUnix.Adder","AddAllAndPin")

deferspan.End()

ifadder.Pin{//knownsec如果被锁定

adder.unlocker=adder.gcLocker.PinLock(ctx)

}

deferfunc(){

ifadder.unlocker!=nil{

adder.unlocker.Unlock(ctx)

}

}()

iferr:=adder.addFileNode(ctx,"",file,true);err!=nil{

returnnil,err

}

mr,err:=adder.mfsRoot()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

varrootmfs.FSNode

rootdir:=mr.GetDirectory()//knownsec获取路径

root=rootdir

err=root.Flush()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

_,dir:=file.(files.Directory)

varnamestring

if!dir{

children,err:=rootdir.ListNames(adder.ctx)//knownsec展示当前路径文件名

iferr!=nil{

returnnil,err

}

iflen(children)==0{

returnnil,fmt.Errorf("expectedatleastonechilddir,gotnone")

}

name=children

root,err=rootdir.Child(name)

iferr!=nil{

returnnil,err

}

}

err=mr.Close()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

nd,err:=root.GetNode()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

err=adder.outputDirs(name,root)

iferr!=nil{

returnnil,err

}

ifasyncDagService,ok:=adder.dagService.(syncer);ok{

err=asyncDagService.Sync()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

}

if!adder.Pin{

returnnd,nil

}

returnnd,adder.PinRoot(ctx,nd)

}

最后再利用addFile函数完成文件的上传：

func(adder*Adder)addFile(pathstring,filefiles.File)error{

varreaderio.Reader=file

ifadder.Progress{

rdr:=&progressReader{file:reader,path:path,out:adder.Out}//knonwsec按字节读取文件

iffi,ok:=file.(files.FileInfo);ok{

reader=&progressReader2{rdr,fi}

}else{

reader=rdr

}

}

dagnode,err:=adder.add(reader)//knownsec添加上传文件

iferr!=nil{

returnerr

}

returnadder.addNode(dagnode,path)

}

分析代码发现，IPFS在打包文件上传返回CID的整个过程，都没实现劫持的可能，而成功上传的文件无法实现修改其内容，同样无法实现篡改：

后记

Web3建立在区块链技术之上，无需中央机构即可维护。其允许用户在互联网上保护他们的数据，并允许网络平台的去中心化。而IPFS技术对他来说就如同一台电脑的硬盘，web-ui就如同主机的显示器一样不可或缺，其间亦存在着复杂而多样的安全风险可能给予不法分子可乘之机，理解其风险并避免发生问题是每一位Web3从业人员的责任与义务。

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