区块链桥梁安全剖析:攻击模式、漏洞与防御机制

本文系统分析了区块链桥梁的安全问题,定义了三个安全先验,形式化13个主要桥梁架构,识别23个攻击向量,并基于真实攻击场景评估43个代表性案例,提出分层威胁模型和防御机制。

区块链桥梁安全剖析:攻击模式、漏洞与防御机制

摘要

区块链桥梁已成为实现不同区块链网络互操作性的关键基础设施,月交易量超过240亿美元。然而,其日益广泛的应用伴随着安全漏洞的激增,使其成为Web3中最大的财务损失来源。为确保跨链生态系统的稳健性和可持续性,理解和解决这些漏洞至关重要。

在本研究中,我们提出了区块链桥梁设计与安全的全面系统化分析。我们定义了三个桥梁安全先验,形式化了13个主要桥梁的架构结构,并基于真实区块链漏洞识别了23个攻击向量。基于此,我们评估了43个代表性攻击场景,并引入了一个分层威胁模型,该模型捕捉了源链、链下和目的链组件的安全故障。

在静态代码和交易网络层面的分析揭示了重复出现的设计缺陷,特别是在访问控制、验证器信任假设和验证逻辑方面,并基于交易级跟踪识别了对抗行为的关键模式。为支持未来发展,我们提出了一个桥梁架构设计的决策框架,以及分层验证和断路器等防御机制。这项工作为评估桥梁安全提供了数据驱动的基础,并为标准化弹性跨链基础设施奠定了基础。

主题

  • 新兴技术(cs.ET)
  • 密码学与安全(cs.CR)

引用

arXiv:2507.06156 [cs.ET]
(或 arXiv:2507.06156v2 [cs.ET] 此版本)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.06156

提交历史

  • 版本1:2025年7月8日 星期二 16:39:23 UTC(1,013 KB)
  • 版本2:2025年7月10日 星期四 17:52:00 UTC(1,013 KB)

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