区块链Polkadot验证节点的安全性和可用性探讨

在本文中，我将在验证节点的安全性和可用性方面讨论两个主题。我知道，这里介绍的技巧仅仅涵盖了POS验证节点的“安全性和可用性”冰山一角。不过，我发现它们对于您的测试实例提供最小的安全性和可用性是有用的。

保护验证节点

在互联网上公开区块链或加密服务会吸引攻击者试图攻击您的系统。所以最好准备好采取任何措施来降低被危害的风险。

在运行我的polkadot验证节点时，我观察到大量的攻击者试图强行使用我的ssh密码。

我做的第一件事就是安装SSHGuard。那么什么是SSHGuard？正如Andrew Schartzmeyer在他的博客中所描述的那样：

sshguard监控服务器的日志记录活动。当日志显示有人在攻击时，sshguard会作出相应防护措施阻止攻击。

在我们的例子中，我们使用它来保护我们的SSH端口，安装过程非常简单，默认情况下，它将开始检查Ubuntu服务器上的/var/log/auth.log（其中记录了SSH攻击等） ）。

在Ubuntu服务器上运行以下命令以安装SSHGuard，它将使用iptables作为系统防火墙。 iptables是一个用于配置和管理内核netfilter模块的程序。

apt-get update apt-get install -y sshguard

当sshguard阻止任何恶意用户（通过阻止其IP地址）时，它将使用sshguard链。准备好sshguard链并确保在检测到新的传入连接时也会触发链，最后重新启动sshguard。

iptables -N sshguard

ip6tables -N sshguard

iptables -A INPUT -j sshguard

ip6tables -A INPUT -j

sshguard service sshguard restart

在下面的示例中，sshguard在4次登录尝试失败后开始阻止一次尝试，如果攻击者继续攻击，则会逐渐增加阻止时间。

要查看被阻止的IP地址，请运行以下命令：

iptables -nvL sshguard

通过这个简单的设置，您可以确保您的明智的sshd端口受到保护，以防愚蠢的攻击者试图侵入您的系统。

polkadot验证节点的进入端口

哪个端口，是polkadot验证器所需要的。验证节点需要三个入站端口：

30333用于Peer2Peer协议的端口；

9933用于RPC；

9944用于WebSocket（WS）通信；

理想情况下，验证节点将只公开这三个端口以及允许您登录系统的sshd端口。

polkadot验证节点的出端口

关于保护以及验证程序的出站端口的一些想法。如security.stackexchange线程中所述

https://security.stackexchange.com/questions/24310/why-block-outgoing-network-traffic-with-a-firewall

进入流量阻塞只能阻止未经请求的流量到达您的内部网络。但是，如果您在内部计算机上收到恶意软件（通过运行不受信任的可执行文件或利用漏洞），您仍然会受到攻击。

通过阻止恶意软件连接到命令和控制服务器或清除数据，阻止传出流量有助于限制损坏。

因此，在生产验证程序节点中，这可能被认为是至关重要的，但要注意：

在高度安全环境中，出站过滤的想法似乎是一个自然的过程。然而，这是一项非常庞大和复杂的事情。

为了说明这一点，我通过分析验证节点的通信模式运行了一个快速练习。

为此，我使用了优秀的工具Wire Shark。

“Wireshark是世界上最重要、应用最广泛的网络协议分析仪。它可以让您在微观层面上了解您的网络上发生了什么，并且是许多商业和非盈利企业、政府机构和教育机构的事实（通常是法律上的）标准。”

为了获得WireShark的输入文件，我必须在我的验证器节点上运行tcpdump命令…

［email protected］：~# tcpdump -w dump.out -i venet0 -c 1000 -vvv

tcpdump： listening on venet0， link-type LINUX_SLL （Linux cooked），

capture size 262144 bytes 1000 packets captured 1125 packets

received by filter 0 packets dropped by kernel

并将其加载到Wire Shark中。 正如下面的截图所示。 验证节点使用了大量的出站端口。

预计这将考虑到Validator将使用Peer2Peer通信方案，以便与其他网络中的45个验证节点进行通信。

为了保护出站端口，详细了解底层P2P库是如何工作的，这超出了本文的范围（考虑保护测试节点）。

不过，值得一提的是，支付卡行业数据安全标准只是要求提供信用卡的组织（也是某种验证器）这样做。

PCI DSS要求1.2.1的重点是组织制定政策和程序，将流量限制为业务目的的入站和出站绝对必要的流量。PCI要求1.2.1规定，“将入站和出站流量限制为持卡人数据环境所必需的流量，并明确拒绝所有其他流量。”PCI要求1.2.1的目标是将流量限制为仅必要的、所需的协议、端口或服务，并为所需的ELE提供商业理由。

那么在生产环境中运行Polkadot Validator节点的最低要求是什么。

那么，让我们切换到本文的第二个主题。

提高验证节点的可用性

我正在以7x24方式运行Validator POC-2节点，并试图将削减（由于我的节点不可用）减少到最小。

尽管如此，该进程不时会收到一个终止信号，导致必须启动该进程。

为了自动执行此任务并将削减概率降至最低，我编写了一个小的cron作业脚本，每分钟执行一次。

要触发的脚本（monitorValidator.sh）将检查是否没有运行polkadot进程

#！/bin/bash

timestamp（）

{

date +“%Y-%m-%d %T”

}

a=$（/bin/netstat -tulpn | awk ‘{print $7}’ | grep polkadot | wc -l ）

if test $a = “0” then

echo “$（timestamp）： Polkadot Validator Down” 》》 /var/log/run.log

/root/.cargo/bin/polkadot --name $POLKADOT_NAME_POC2 --validator

--key $POLKADOT_KEY_POC2 &》》 /var/log/run.log

fi

要安装crontab，请执行以下命令

（/usr/bin/crontab -l ; echo “ * * * * * bash -l -c

‘/root/monitorValidator.sh 》 /dev/null 2》&1’”） | /usr/bin/crontab

如果验证程序进程仍在运行，这将导致每60秒检查一次，否则将重新启动。

在公开报告中，为了协调在Web3空间中工作的团队的协作，一个问题是“为polkadot创建和运行节点集群服务”（https://github.com/w3f/web3 collaboration/issues/43），这将解决可用性问题。

Cosmos比Polkadot更为成熟，它涉及一些主题，其中包括：

· 提供哨兵节点体系结构，这是一个基础设施示例，用于缓解GAIA/COSMOS集线器网络验证程序节点上的DDOS。

“为了缓解这个问题，在云环境中部署了多个分布式节点（哨兵节点）。由于易于扩展，很难对验证程序节点产生影响。新的哨兵节点可以在DDOS攻击期间出现，并且可以使用八卦网络将它们集成到事务流中。”

· Tendermint HSM密钥管理系统（KMS）

“一种轻量级服务，旨在与GAIAD服务（理想情况下在单独的物理主机上）一起部署，它提供以下功能：

· 对验证程序签名密钥的高可用性访问；

· 即使在验证程序进程受到影响的情况下，也要防止双重签名；

· 硬件安全模块存储验证程序密钥，可在主机损坏后继续使用”

今天就是这样，至少在验证程序冰山一角的表面上，您已经完成了第一步来确保和提高可用性。

在安全性和可用性的背景下，观察polkadot如何随着时间的推移而发展将是很有趣的。