[论文解读] Ethereum Name Service: the Good, the Bad, and the Ugly

Pengcheng Xia, Haoyu Wang+4 more|arXiv (Cornell University)|Apr 12, 2021

User Authentication and Security Systems参考文献 16被引用 8

一句话总结

本文首次对以太坊名称服务（ENS）进行了大规模分析，收集并解码了超过560万个事件日志，以研究其使用情况、安全问题及异常行为。作者揭示了广泛存在的抢注、恶意记录以及记录持久性漏洞，呼吁在基于区块链的命名系统中加强检测与缓解措施。

ABSTRACT

DNS has always been criticized for its inherent design flaws, making the system vulnerable to kinds of attacks. Besides, DNS domain names are not fully controlled by the users, which can be easily taken down by the authorities and registrars. Since blockchain has its unique properties like immutability and decentralization, it seems to be promising to build a decentralized name service on blockchain. Ethereum Name Service (ENS), as a novel name service built atop Etheruem, has received great attention from the community. Yet, no existing work has systematically studied this emerging system, especially the security issues and misbehaviors in ENS. To fill the void, we present the first large-scale study of ENS by collecting and analyzing millions of event logs related to ENS. We characterize the ENS system from a number of perspectives. Our findings suggest that ENS is showing gradually popularity during its four years' evolution, mainly due to its distributed and open nature that ENS domain names can be set to any kinds of records, even censored and malicious contents. We have identified several security issues and misbehaviors including traditional DNS security issues and new issues introduced by ENS smart contracts. Attackers are abusing the system with thousands of squatting ENS names, a number of scam blockchain addresses and malicious websites, etc. Our exploration suggests that our community should invest more effort into the detection and mitigation of issues in Blockchain-based Name Services towards building an open and trustworthy name service.

研究动机与目标

• 为了系统性地描述以太坊名称服务（ENS），因其日益普及且此前缺乏学术研究。
• 识别并分析 ENS 中的安全问题和恶意行为，包括抢注和诈骗记录。
• 了解 .eth 域名在现实世界中的使用模式及其与去中心化应用（dApps）和钱包的集成情况。
• 揭示 ENS 智能合约和区块链不可变性所引入的系统性风险。
• 为改善基于区块链的名称服务的安全性和可信度提供可操作的见解。

提出的方法

• 从以太坊区块链上的 ENS 相关智能合约及第三方解析器合约中收集并解析了超过560万个事件日志。
• 解码事件日志以提取注册的 ENS 域名、其所有者以及相关记录（例如以太坊地址、URL）。
• 从其加密哈希中重建了465,827个唯一的 .eth 域名，恢复率达到86.6%。
• 通过分析名称模式和所有权集中度，识别潜在的抢注和拼写错误抢注行为。
• 检测到恶意记录，如与 ENS 域名关联的诈骗区块链地址和钓鱼网站。
• 发现记录持久性问题：由于智能合约设计缺陷，删除的记录仍可被访问。

实验结果

研究问题

• RQ1 ENS 的使用范围有多广？注册域名的主要使用模式是什么？
• RQ2 恶意行为者在多大程度上滥用 ENS 进行抢注、网络钓鱼或诈骗？
• RQ3 ENS 智能合约设计中存在哪些安全漏洞，可能导致财务损失？
• RQ4 ENS 的特性（如不可变性和去中心化）如何在带来优势的同时也引入风险？
• RQ5 ENS 的设计对基于区块链的名称服务整体生态系统有何影响？

主要发现

• 超过465,827个唯一的 .eth 域名在 ENS 上注册，其增长趋势在四年的演进过程中持续上升。
• 数千个 ENS 域名被用于抢注，包括高价值的品牌名称及其变体。
• 大量 ENS 记录指向已知的诈骗区块链地址和恶意网站。
• 发现记录持久性漏洞：删除的记录仍可被访问，存在导致财务损失的风险。
• 本研究证实 ENS 越来越受欢迎，并已集成到主要的去中心化应用和浏览器中，但同时也日益被用于恶意目的。
• 从哈希中恢复可读 .eth 域名的恢复率为86.6%，虽有限制，但无法完全阻止组合抢注和拼写错误抢注行为。