2018年4月25日，我以匿名的方式私下披露了比特幣現金（BCH）的一個關鍵漏洞。比特幣現金是世界上最有價值的加密貨幣之一，與比特幣（BTC）不同。如果有黑客成功地利用這個安全漏洞，可能會造成極大的破壞，導致比特幣現金的交易不再可能安全進行下去，最終會完全破壞該貨幣本身的使用以及價值。事實情況是，這一漏洞在沒有發生事故的情況下得到了很好的修復，并于2018年5月7日向公眾披露了這起事件。

首先要對比特幣現金做一個簡單的說明。比特幣現金是一種不同于比特幣、而且與比特幣不兼容的加密貨幣。之所以這樣命名，是因為它源自比特幣。下文描述的已經修復好的漏洞只對比特幣現金產生了影響；比特幣現金與比特幣唯一相關的就是它們的名字很相似。

至于我為什么要這么做？我的動機是什么？我在麻省理工學院媒體實驗室的數字貨幣項目工作，顧名思義，這是一個負責研究和開發加密貨幣的團隊。具體來說，我幫助開發和維護比特幣核心錢包以及比特幣的主要軟件實現。由于承擔這項工作，我經常在會議和研討會上被問到這樣一個問題：你認為未來比特幣面臨的最大挑戰是什么？而我的回答總是一樣的：比特幣未來一定要注意避免災難性的軟件漏洞。

通過研究這個有可能帶來災難性后果的漏洞，我確信軟件漏洞的威脅在加密貨幣世界中被嚴重低估了。我對這一事件提供了一個詳細的報告，這不是小題大做，而是希望以這個真實世界的例子讓人們了解到，要達到加密貨幣所需的復雜工程水平還有很多工作仍然要做，同時也給那些還沒有為這種情況做好充分準備的公司敲響了警鐘。

簡而言之，一部分交易簽名驗證代碼被重寫，但新代碼省略了對簽名類型中特定位（bit）的關鍵檢性查。我在本文中將這個位稱為SIGHASH_BUG。這種省略行為將使一個特制的交易把比特幣現金區塊鏈分叉成兩條不兼容的鏈。下一節我將描述這種分叉的重要性。有關漏洞和修復的詳細信息，請參閱公開的文本。

區塊鏈分叉漏洞有何特別之處？

大多數加密貨幣，包括比特幣和比特幣現金，通過向所有參與者分發所有交易的分類帳來運行。為了能夠進行消費，貨幣持有者必須首先創建一個交易，這個交易要遵守系統的所有規則。這些規則大多數都很明顯，很直接，例如“你的花費不能超出你所擁有的數量”，但其他規則則更加微妙，技術性更強，尤其是那些描述數字簽名應該如何格式化的規則。但是，如果加密貨幣是不允許使用的，那么誰來設置這些所謂的驗證規則呢？

每個人都參與設置驗證規則

系統的規則是由每個人來決定的，而執行這些規則是軟件的工作。如果一個參與者試圖欺騙并創建一個交易，在這筆交易中，他花費的不是自己的貨幣，那么其他參與者的軟件會簡單地拒絕這筆交易。因此，為了確保交易被普遍接受，它必須遵守所有的規則，哪怕規則迂腐至極。

負責執行驗證規則的軟件需要不斷地改進。為了提高性能、增加特性、提高安全性等，需要不斷進行更改。但是，從一個版本到另一個版本執行規則的方式必須保持完全相同，這一點非常重要。

那么，如果新版本軟件中的一個意外編程漏洞導致交易被認為是有效的，而之前的所有版本都將其視為無效時，會發生什么情況呢？其結果就是“區塊鏈分裂”，這意味著只有升級了該軟件的參與者子集才會接受上述交易。由于交易和區塊是鏈接在一起的，因此這兩個子集在接下來的每筆交易上都不一致。如果沒有開發人員的快速行動，沒有讓所有參與者團結統一到一起，這兩個參與者陣營將永遠無法達成一致。到那時，這種貨幣實際上已經分裂為兩種不兼容的貨幣，像以前那樣交易將不再可能。

在權衡諸如此類的漏洞的潛在影響時，時機起著至關重要的作用。如果區塊鏈被分割成兩塊，99%的參與者在一邊，而只有1%的參與者站在另一邊，那么顯然與多數人站在一起就是前進的道路。然而，如果大約有50%的人已經升級到新版本，那么就沒有簡單的選擇了。

我在比特幣現金最受歡迎的一個軟件新版本中發現了這種分鏈漏洞，但這是在將近一半的網絡升級到它之后才發現的。

發現漏洞

由于比特幣現金是免費的開源軟件，它經常被用作新興加密貨幣的起點。除了受益于多年的改進之外，共享代碼還意味著，其他不相關的加密貨幣可以從彼此的改進中獲益。比特幣現金的主要軟件被稱為比特幣ABC（Bitcoin ABC），是基于比特幣核心錢包的軟件之一。

由于大量的通用代碼，這些派生項目通常會有類似的漏洞，因此也會有類似的漏洞修復。但是，期望一種貨幣的開發人員積極主動地與其他貨幣的開發人員分享他們的改進是不現實的，因為單單要跟上一個項目就是足夠困難了。出于這個原因，我養成了一個習慣，每隔幾個月就會對這些項目進行一些修改，以查找可能與比特幣核心錢包相關的漏洞修復。

在今年早些時候查看比特幣ABC的變更日志時，我注意到交易驗證中一個關鍵部分已經被重構。這些變更立即吸引了我的注意力，因為這些變更似乎是沒有必要的。出于對這些變更的好奇，我看了一下公眾對這些變更的評論。除了“封裝”之外，沒有任何理由能解釋。這個變更只有兩個審核人，審核持續一周后代碼就被接受了。

大型重構是非常常見的，通常是特定軟件開發中的良好實踐。但是，修改加密貨幣的驗證代碼是極具風險的，極有可能會在無意中引入了一個鏈分叉錯誤。

在看到評論很少而變更很大后，我認為一個漏洞很有可能已經產生，所以我就去查看了一下。找到SIGHASH_BUG花了不到10分鐘。

匿名披露

我在上面提到我的披露是匿名的。我想解釋一下這個原因，因為匿名在這個過程中扮演了重要的角色。

在確認該漏洞可被人利用后，我開始通知比特幣ABC（比特幣現金協議的全節點實施）開發人員，但很快意識到我遇到了一個大問題。這是公開可用的開源軟件中的一個漏洞，可能已經有人發現了這個漏洞。在完全部署修復程序之前，沒有什么可以阻止其他人發現并利用這個漏洞。

那么在最糟糕的情況下，會怎么樣呢？假設我以我的名義以非公開的形式披露了這個漏洞，而其他人也找到了這個漏洞并在第二天匿名利用了這個漏洞。因為我使用我的名字進行披露，所以會有足夠的證據證明我有攻擊比特幣現金網絡的知識和手段，而我無法證明我不是攻擊者。然而，如果漏洞被利用，可能會造成數十億美元的損失，代價遠比殺害這些人要高得多。所以匿名是非常重要的，我認為這對我的安全是必要的。

在試圖弄清楚是否可以完全匿名披露時，我開始懷疑它是否值得我花費這么多精力。畢竟，我沒有義務報告任何事情。但是，如果有人在比特幣核心錢包中發現了一個同樣嚴重的漏洞，我會很希望這個人以盡可能謹慎和安全的方式引起我們的注意。所以我決定這樣做：創建我想要閱讀的報告，按照我想要的標準來寫這個報告。

第一步很明顯，我需要追蹤比特幣ABC的責任信息披露政策。如今，處理此類問題的策略很常見，并且對于任何安全關鍵項目來說都是必備的。遺憾的是，我在比特幣ABC網站或代碼庫中找不到這樣的策略。在我提交一個漏洞到他們的GitHub問題跟蹤器時，我找到了最接近的一個策略。

然而這沒有幫助。然后，我開始試圖找到公開發布的比特幣ABC開發人員的加密密鑰。我向他們加密一條消息，確保沒有其他人可以查看它，這樣我就不用擔心如何傳遞消息了。我無法實際驗證密鑰持有者的身份，但這種方法仍然是相當安全的，而且比根本沒有加密要好得多。

但是，我又遇到了障礙。公共PGP密鑰服務器上沒有列出任何主要開發人員的密鑰，而這些密鑰通常都是在公共PGP密鑰服務器上找到的，而且它們的代碼存儲庫中也沒有。當時，我別無選擇，只能通過不同的在線渠道匿名請求密鑰，使用Tor盡可能掩蓋我的身份。

4月25日，我首先創建了一個一次性的Github賬戶，并在那里向一些比特幣ABC開發人員發送了請求。

值得慶幸的是，這個方法奏效了！大約5個小時后，我收到了一把密鑰，然后迅速用它對問題進行了加密的詳細披露。然而，當我第二天回來查看回復時，Github標記了我的一次性賬戶，大概是因為我使用了Tor。所以我無法在Github繼續進行進一步的接觸，我只得假設沒有人接收到了我的披露。

現在我有了加密密鑰，我決定嘗試最后一種方式：向比特幣ABC的漏洞追蹤器提交了一條加密消息，同樣是使用Tor和一個一次性賬戶。6個小時后，在沒有收到任何回復后，我在他們的追蹤器上做了最后一次請求。

4月27日，在等待了大約48個小時后，比特幣ABC發出了pull request，秘密解決了這個問題。顯然他們收到了我的信息。成功！

我的思考

我發現的比特幣現金漏洞已成功披露，且目前已經得到修補，最終沒有對比特幣現金造成明顯影響。但是，如果整個加密貨幣生態系統沒有從對這種漏洞的分析中得到一些經驗和教訓，那將是一種遺憾。作為加密貨幣開發者，有必要現在后退一步，重新評估我們可以使用的工具，以及我們實施的政策和程序。我們可能無法消除這些漏洞帶來的威脅，但我們可以從中學習并做好準備，以便將來處理它們。