以太坊是如何解决日蚀攻击(eclipse attack)的？

什么是日蚀攻击

首先简单介绍一下日蚀攻击

以太坊的节点发现机制基于Kademlia，但其目的却不同，Kademlia旨在成为在分布式对等网络中存储和查找内容的手段，而以太坊仅用于发现新的节点。由于以太坊的节点是由其公钥表示的，并且不受IP限制，因此在一个机器上可以同时存在很多节点。攻击者在很少的服务器上制作出很多的节点，并积极的ping受害者的服务器。通过Kademlia协议，攻击者的节点信息将存储并填充在受害者节点列表中。下一步就是让受害者重启机器，手段包括断电、ddos攻击等等。重启后，攻击者再不停的ping被害者的节点以建立tcp连接，一旦被害者所有的tcp连接都是攻击者制造的，那么就达到了把被害者与正常的网络隔离的目的，当然最大的目的应该还是为了双花。有一篇论文是专门介绍日蚀攻击的，大家可以找来看看。

网上有很多关于日蚀攻击的详细介绍，在这里不做赘述。

以太坊是如何防止日蚀攻击的

在刚才提到的论文中，提到了以太坊的geth1.8.0解决了日蚀攻击，于是作者拿1.8.0和1.7.3做对比，理清了以太坊解决这个问题的做法。

直接看代码。

以太坊启动时加载p2p网络的流程如下，

cmd/geth/main.go init方法-> geth -> startNode() -> utils.StartNode() -> stack.Start() -> running.Start()

这个running.Start()调用的即是p2p/server.go中的Start()方法，看看这个方法做了什么：

// Start starts running the server.// Servers can not be re-used after stopping.func (srv *Server) Start() (err error) { ......   srv.loopWG.Add(1)   go srv.run(dialer)   srv.running = true   return nil}

这篇文章主要关注解决日蚀攻击相关代码，其他的不做介绍。

上面的go srv.run(dialer)连接池管理协程，负责维护TCP连接的列表，监听各种信号，处理peer的增删改

func (srv *Server) run(dialstate dialer) {   ...running:   for {      scheduleTasks()      select {     ...      case c := <-srv.posthandshake:         // A connection has passed the encryption handshake so         // the remote identity is known (but hasn't been verified yet).         if trusted[c.id] {            // Ensure that the trusted flag is set before checking against MaxPeers.            c.flags |= trustedConn         }         // TODO: track in-progress inbound node IDs (pre-Peer) to avoid dialing them.         select {         case c.cont <-          case <-srv.quit:            break running         }      case c := <-srv.addpeer:         // At this point the connection is past the protocol handshake.         // Its capabilities are known and the remote identity is verified.           if err == nil {            // The handshakes are done and it passed all checks.            p := newPeer(c, srv.Protocols)            // If message events are enabled, pass the peerFeed            // to the peer            if srv.EnableMsgEvents {               p.events = &srv.peerFeed            }            name := truncateName(c.name)            srv.log.Debug("Adding p2p peer", "name", name, "addr", c.fd.RemoteAddr(), "peers", len(peers) 1)            go srv.runPeer(p)            peers[c.id] = p            if p.Inbound() {            }         }        ...      case pd := <-srv.delpeer:         // A peer disconnected.         d := common.PrettyDuration(mclock.Now() - pd.created)         pd.log.Debug("Removing p2p peer", "duration", d, "peers", len(peers)-1, "req", pd.requested, "err", pd.err)         delete(peers, pd.ID())         if pd.Inbound() {         }      }   }  ...}

注意加粗的代码，有一个针对inboundCount的操作，当有posthandshake、addpeer消息的时候，会先去check，如果add或del了一个peer，则有对应的inboundCount 或者inboundCount--。看看到底check了什么：

protoHandshakeChecks最终也是调用encHandshakeChecks：

func (srv *Server) encHandshakeChecks(peers map[discover.NodeID]*Peer, inboundCount int, c *conn) error {   switch {   case !c.is(trustedConn|staticDialedConn) && len(peers) >= srv.MaxPeers:      return DiscTooManyPeers   case peers[c.id] != nil:      return DiscAlreadyConnected   case c.id == srv.Self().ID:      return DiscSelf   default:      return nil   }}

inboundConn表示连接类型为主动连接过来。

看加粗的这段逻辑：如果该连接是信任的，且是主动连接过来的，且主动连接过来的节点数量大于srv.maxInboundConns()时，则拒绝此连接。

可以看出来，以太坊是通过限制主动连接过来的数量来阻止日蚀攻击的。我们顺便看下这个数量是多少：

func (srv *Server) maxInboundConns() int {   return srv.MaxPeers - srv.maxDialedConns()}func (srv *Server) maxDialedConns() int {   if srv.NoDiscovery || srv.NoDial {      return 0   }   r := srv.DialRatio   if r == 0 {      r = defaultDialRatio   }   return srv.MaxPeers / r}

MaxPeers默认是25，defaultDialRatio表示能够接受主动连接的比例，默认是3，所以最多允许传入的tcp连接数量就是25/3 = 8个