리플레이 어택이란?

November 16, 2020

요약

리플레이 어택이란, 하드포크되면서 발생할 수 있는 일종의 이중지불 공격입니다.

해시넷에 적혀있는 시나리오입니다.

그런데 실제로 이런일이 일어납니다.

A chain에 특정시점에 하드포크가 일어난 B chain이 있다고 가정합니다.

하드포크 이후 B chain에서 발생한 트랜잭션의 정보가 다음과 같다고 가정합니다

// Transaction (in B chain)
{
  from: 'add1',
  to: 'add2',
  amount: '1',
}

이때, 위 트랜잭션은 A chain에서 똑같이 실행할 수 있습니다.

두 체인은 모두 특정 블럭 이후에 갈라졌기에 잔고(or UTXO), 거래내역(or nonce), 개인키등이 모두 같습니다.

하나의 체인에서 일어난 Transaction을 그래도 정확히 리플레이(재사용) 할 수 있습니다.

간단히 요약하면, 위 예시 트랜잭션에 RawTransaction이 abc...라면 해당 값을 구한 후 그대로 복사해 A network에 전파하면 됩니다.

이렇게 됬을때, 다른 마이너는 복사한 트랜잭션을 ‘정상’ 트랜잭션으로 인식하고 정상적으로 블록에 담기고 confirm됩니다

중요한것은 동일한 거래가 양체인에서 발생하는것입니다. toAddress는 달라질 수 없습니다

* RawTransaction은 간략화하면, 트랜잭션의 여러 정보를 섞어, PrivateKey로 서명한 결과물입니다.

만약 공격자가 해당 트랜잭션의 toAddress를 다른 주소로 변경하는것은 불가능합니다.

왜냐하면, A chain에서 발생한 Transaction과 다르기때문에, 새로운 RawTransaction을 만들어야 하기때문입니다. (즉 다시 서명을 해야합니다)

PrivateKey는 공격자가 알지못합니다. (새로운 트랜잭션은 만들 수 없습니다)

하드포크시, 프로토콜이 변경되면 간단하게 해결 가능합니다.

RawTransaction을 만드는 과정에 새로운 Marker를 추가하면 됩니다.

예를들어 위 예제에서, 리플레이 공격이 성공할 수 있는 이유는 두 네트워크의 트랜잭션 직렬화(or Parse) 과정이 같기때문입니다.

만약 RawTransaction을 만들때 필요한 데이터가 아래와 같이 변경된다면,

더 이상 양쪽 체인에서 리플레이 공격은 성립하지 못합니다.

이를 two-way replay protection라고 합니다.

// Transaction (in B chain)
{
  Marker: 'B',
  from: 'add1',
  to: 'add2',
  amount: '1',
}

이렇게 하드포크시, 프로토콜의 변경이 있을 경우 간단합니다. (사용자가 처리할 것이 없습니다)

하지만, 만약 지원되지 않는다면

그런 경우가 있습니다.
예를들어, 서로 양측 체인이 '원조'라고 주장하며
이러한 해결책을 지원하지 않는다면 사용자는 어려움을 겪습니다

이럴때, 다음과 같이 생각해 볼 수 있습니다.

안정될때까지, Transaction을 만들지 않는다. 리플레이 할것이 없습니다.
각체인에 임시 주소를 만들고, 자산을 전송한 후, 다시 원래 주소로 되돌린 다음 사용하는 방법
- 정확히는, 두 체인에서 조금 다른 결과가 만들어져야합니다.
- 두 체인에서 임시 주소 전송/반환의 결과가 다르다면(리플레이 공격이 불가능해진다면), 사용 가능합니다.

* 추가로, 한쪽에서 Transaction을 broadcast하면 반대 체인에서도 블록에 담길 수 있기에 주의가 필요합니다

각 체인은 블록을 쌓을때 사용하는 합의의 차이가 있는것이지, 트랜잭션 검증이 달라진것은 아니기 때문입니다

Written by@Juna

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