Dissertação

Building More Decentralized Blockchains Using Secure Virtual Coordinates EVALUATED

A Blockchain fornece um livro-razão imutável e infalsificável que pode ser descentralizado. Na prática, os sistemas de blockchain existentes carecem de descentralização, por exemplo, devido a nós agrupados em centros de dados. Esta centralização pode levantar algumas preocupações de segurança, como permitir a seleção de uma maioria de nós sob o controlo de um atacante malicioso. Uma propriedade crucial que ajudaria a evitar este problema de segurança e a melhorar a descentralização é a diversidade dos participantes da blockchain. Uma forma de impor essa diversidade pode ser através da escolha de nós geograficamente dispersos, e nós acreditamos que é possível consegui-lo através da incorporação de coordenadas virtuais nos sistemas de blockchain, pois isso permitiria conhecer a topologia da rede. Tal sistema de coordenadas virtuais (VCS) precisa de ser robusto contra participantes maliciosos, incluindo os que realizam ataques que possam ser mais eficazes no contexto da blockchain. Para abordar esta questão, como ponto de partida desta tese, selecionamos Newton, um VCS descentralizado e seguro. Avaliamo-lo num ambiente adverso, onde simulamos estratégias de ataque tentando ultrapassar os mecanismos de segurança de Newton, com particular foco nos ataques relevantes no contexto da blockchain, nomeadamente onde os atacantes formam um cluster na rede, como consequência de serem operados pela mesma entidade. Confirmamos que o Newton pode resistir aos ataques conhecidos contra VCS, mesmo quando realizados pelo cluster. Desenhámos e testámos uma nova estratégia de ataque, Split Cluster Attack, que descobrimos ser capaz de ultrapassar a defesa de Newton, degradando significativamente a sua precisão.
Sistemas Distribuídos, Blockchain, Descentralização, Coordenadas Virtuais, Cibersegurança

janeiro 13, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rodrigo Seromenho Miragaia Rodrigues

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Catedrático