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시빌 공격(Sybil Attack) 집중 분석 

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업데이트 Sue Bae

기술은 삶의 모든 영역에서 사람들이 상호 작용하는 방식에 혁명을 가져왔다. 그러나 이러한 발전에는 부수적인 위험이 따르게 마련이다. 블록체인이 일반적으로 거래를 위해 더 안전하고 투명한 수단을 제공했을 수 있지만, 공격의 위험은 여전히 남아 있다. 오늘날 블록체인 기술의 주요 위협 중 하나는 시빌 공격(Sybil Attack)이다. 이는 한 대의 컴퓨터에 의해 여러 개의 가짜 ID가 제어되는 온라인 보안 공격을 말한다. 하지만 시빌 공격을 막는 것은 가능하다.

이번 안내서에서는 온라인 네트워크에서 발생하는 문제와 함께 다양한 유형의 시빌 공격에 대해 살펴볼 것이다. 또한 여러분이 이러한 공격을 막을 수 있는 방법들을 제시해 줄 것이다. 이를 통해서 자신감과 신뢰를 가지고 온라인 네트워크를 사용할 수 있을 것이다. 

안내서 내용:

시빌 공격이란 무엇인가?

what is a sybil attack

시빌 공격은 하나의 컴퓨터(노드)가 P2P(피어투피어) 네트워크에서 여러 개의 가짜 ID를 조작하는 온라인 보안 위협이다. 누군가가 여러 소셜 미디어 계정을 만들 때와 마찬가지로, 한 명의 사용자가 네트워크에서 여러 노드(IP 주소 또는 사용자 계정)를 동시에 실행할 수 있다.

아하! 알아두면 득 되는 정보

시빌 공격에서 시빌(Sybil)은 플로라 레타 슈라이버의 1973년 책 《시빌》에 등장하는 시빌 도싯이라는 등장인물의 이름에서 유래했다.

슈라이버의 책에서 시빌은 해리성 정체성 장애 또는 다중 인격 장애로 치료받는다. 이 장애는 P2P 네트워크에서 공격이 수행되는 방식과 같이 한 사람이 여러 가지 뚜렷한 개성을 나타내는 것이 특징이다. 그러나 시빌이라는 용어를 실제로 만든 사람은 컴퓨터 과학자 브라이언 질이며 이는 존 듀서의 보고서에서 논의된 적이 있다. 

시빌 공격이 발생하는 방식 

시빌 공격은 단일 엔티티(노드)가 여러 계정을 만들어 침투하려는 네트워크에서 실제 사용자를 가장할 때 발생한다. 각각의 새로운 ID는 다른 ID로부터 독립적으로 행동하고 자신의 트랜잭션을 수행한다. 실제로는 한 사람이 모든 노드를 제어할 때 각 노드가 자체 개별 엔티티에 의해 작동하는 것처럼 보인다.

시빌 공격은 블록체인에만 국한되지 않는다. 그러나 블록체인 네트워크는 다수의 영향력에 의해 통제되기 때문에 대규모 시빌 공격 위험은 공격자에게 탈중앙화 플랫폼에서 보다 중앙화된 권한을 부여하기 때문에 높다.

다수결로 결정되는 경우가 많기 때문에 비트코인과 같은 네트워크에서 발생 가능성이 높다. 시스템에 대한 제어로 공격자는 분산 공개 대장을 다시 작성할 수 있다. 마찬가지로, 소셜 미디어에 대한 시빌 공격은 많은 사용자들이 한 사람에 의해 조작되고 있기 때문에 다수의 의견에 영향을 미칠 수 있다.

sybil attack types

시빌 공격의 유형

시빌 공격이 작동하는 방식을 더 잘 이해하려면 존재하는 다양한 유형의 시빌 공격을 아는 것이 도움이 된다. 악성 노드와 정식 노드는 모두 동일한 네트워크에서 실행되지만 소통 방식은 직접 및 간접의 두 가지 범주로 분류된다.

직접 공격 

직접적인 공격 유형에서 네트워크의 정직한 노드는 시빌 노드의 직접적인 영향을 받는다. 악의적인 노드는 정식 노드를 모방하는 동시에 정직한 노드와 통신한다. 정식 노드는 자신이 속고 있다는 것을 깨닫지 못한다. 그 결과, 이들은 쉽게 가짜 노드의 영향력을 받아들이고 직접적인 소통을 허용한다.

간접 공격 

직접 공격과는 대조적으로, 간접 공격은 중간자 역할을 하는 또 다른 노드 집합을 포함한다. 이 의심하지 않는 노드들은 실제로 시빌 노드의 영향을 받고 있기 때문에 훼손된 상태로 남아 있다. 따라서, 시빌 노드와 정직한 노드 간의 소통은 간접적이며, 서로 상호 작용하지 않는다. 이러한 유형의 공격을 통해 시빌 노드는 직접적 공격보다 탐지되지 않은 상태로 네트워크를 실행할 수 있다.

시빌 공격에 의해 야기되는 문제들

시빌 공격의 목표는 전체 네트워크에 대한 영향력을 획득하여 이루어지는 결정을 제어하는 것이다. 공격이 성공하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.

  • 51% 공격 설정: 블록체인 네트워크에 대한 51% 공격은 네트워크 컴퓨터 전력(해시율)의 절반 이상을 제어하는 것이 특징이다. 트랜잭션은 다수 전원에 의해 수정될 수 있기 때문에 잠재적으로 네트워크 중단을 일으킬 수 있다. 51% 공격에서 공격자는 부정한 트랜잭션 블록을 생성하고 다른 트랜잭션 블록을 무효화할 수 있다. 게다가, 이 통제력을 가지고 그들은 또한 거래를 역전시켜 이중 지출을 가능하게 할 수 있다.
  • 네트워크에서 사용자 차단: 네트워크에 충분한 거짓 노드가 설정되면 공격자는 기본적으로 정직한 노드를 투표로 제거할 수 있다. 이것은 또한 시빌 노드가 송신 또는 수신 블록 중 하나를 거부할 수 있게 한다. 따라서 정직한 노드는 시스템에 액세스할 수 없게 된다. 

시빌 공격을 방지하는 방법

Sybil attack problems

수년 동안 컴퓨터 과학자들은 시빌의 공격을 막을 수 있는 방법을 찾기 위해 많은 노력을 기울여 왔다. 현재로서는 공격에 대한 방어를 완전히 보장할 수 있는 방법은 없지만, 보안과 예방을 극대화하기 위해 실행할 수 있는 몇 가지 단계가 있다.

채굴

블록체인은 그들이 사용하는 합의 알고리즘의 유형에 의해 보호되며 이 알고리즘은 거래에 대한 합의가 블록체인에 확립되는 과정을 설명해준다. 작업 증명(PoW)의 경우 네트워크상의 채굴자(노드)가 컴퓨팅 파워를 다 써 복잡한 수학적 문제를 해결하여 트랜잭션을 검증할 때 채굴 과정이 이루어진다.

따라서 블록체인에 대한 협업적 합의에 도달하기 위해서는 충분한 채굴자가 데이터의 진정성에 동의해야 한다. 이 과정은 검증이 필요한 채굴자들이 너무 많을 때 한 단체가 네트워크의 절반 이상을 장악하는 것을 거의 불가능하게 만든다. 또한 각 노드는 하나의 컴퓨터로 표시되기 때문에 한 사람이 대부분의 장비를 소유하는 것은 매우 비용이 많이 든다. 

ID 확인

네트워크에 따라 직접 또는 간접적으로 ID 확인을 수행할 수 있는 여러 가지 방법이 있다. 중앙의 권위기관이 직접 검증을 통해 새로운 신분을 검증한다. 검증이 간접적으로 이루어지면 이미 검증이 끝난 기존 회원은 새로운 신분을 검증할 수 있다. 이러한 절차는 종종 신용 카드, IP 주소 또는 이중 인증을 통해 새로운 회원이 자신을 식별하도록 요구한다.

ID 검증을 보장하는 또 다른 방법은 생성된 모든 ID에 대해 수수료를 요구하는 것인데, 이는 한 기업이 그렇게 많은 노드를 획득하는 데 엄청난 비용이 들게 할 것이다.

평판 시스템

평판 시스템은 네트워크 구성원들에게 다양한 수준에서 권한을 부여한다. 이러한 권한 수준은 구성원의 평판 수준를 기반으로 한다. 일반적으로, 시스템에 더 오랜 기간 동안 있었던 사람들은 작업 또는 더 많은 상호 작용을 수행할 수 있는 더 많은 권한을 부여받는다.

이 구성원들은 시간이 지남에 따라 신뢰를 쌓았고 정직한 노드임이 입증되었으므로 시빌 노드에 더 많은 권한을 행사하고 재정의할 수 있다. 시스템에서 이러한 유형의 권한은 공격자가 더 높은 평판 수준에 도달하기 위해 오랜 시간을 기다려야 하기 때문에 종종 공격이 발생하는 것을 막는다.

모든 블록체인이 시빌 공격에 취약하다?

이론적으로 모든 블록체인은 시빌 공격에 취약하다. 그러나 네트워크의 크기가 종종 차이를 만든다. 한 기업이 채굴자의 51%를 통제하는 것이 극도로 어렵기 때문에 거래를 검증해야 하는 채굴자의 수가 많을수록 좋다. 예를 들어, 비트코인의 대규모 네트워크 때문에, 시빌과 51%의 공격 모두에 대해 더 저항력이 있는 것으로 입증되었다. 그 누구도 비트코인에 대한 51% 공격을 성공적으로 수행할 수 없었다.

시빌 공격은 우려해야 할 사항이지만, 대부분의 경우 각각의 팀은 이 일이일어나지 않도록 몇 가지 예방 조치만 취하면 된다. 항상 그렇듯 설계 프로세스에서 보안 결정은 개발 프로세스에서 우선 순위다.

자주 묻는 질문

시빌 공격이란 무엇인가?

비트코인에 대한 시빌 공격은 가능한가?

시빌 공격을 방지하는 방법은?

블록체인은 어떻게 시빌 공격을 막아내는가?

IoT에서 시빌 공격은 무엇인가?

51% 공격이란 무엇인가?

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라훌 남비암푸라스는 인도 출신 디지털 마케터로 2014년부터 비트코인과 블록체인 분야에 관심을 두게 되었습니다. 지금까지 그는 암호화폐 커뮤니티에서 적극적으로 활동하고 있습니다. 재무학 석사를 취득했습니다.
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