시빌 공격

시빌 공격(Sybil Attack)은 공격자 한 명이 가짜 신원(계정, 노드)을 대량으로 만들어 여러 참여자인 것처럼 행세하면서, 신원 수에 기대는 투표·평판·중복 저장 체계를 장악하는 공격이다.

개요

이름은 여러 인격을 가진 사람을 다룬 책 『시빌』에서 왔다. 2002년 두서(John Douceur)는 대규모 P2P 시스템이 결함이나 악의를 가진 원격 노드에 대비해 중복(여러 노드에 나눠 맡기기)을 쓰는데, 하나의 실체가 여러 신원을 내세우면 시스템의 상당 부분을 장악해 그 중복을 무너뜨린다고 지적했다. 그는 논리적으로 중앙화된 신원 인증 기관이 없으면, 자원이 똑같다는 비현실적 가정 없이는 시빌 공격이 언제나 가능하다는 것을 보였다. NIST 용어집도 공격자가 여러 계정을 만들어 동시에 여러 사람인 척하는 공격으로 정의한다.

블록체인에서

누구나 노드를 띄울 수 있는 비허가형 블록체인에서 노드 수로 합의를 정하면, 공격자가 가짜 노드를 만드는 것만으로 다수결을 쥐게 된다. 작업 증명은 영향력을 노드 수가 아니라 돈이 드는 연산력에 묶어 이 공격을 막는다. NIST도 계산이 어려운 퍼즐이 시빌 공격에 맞서는 장치라고 설명한다. 지분 증명은 지분에, 허가형 블록체인은 신원 인증에 영향력을 묶는다.

다른 분야의 예

• 평판·추천 시스템에서 가짜 계정으로 별점과 리뷰를 조작한다
• 연합 학습에서 가짜 클라이언트를 많이 넣어 모델 갱신을 한쪽으로 끌고 간다
• 센서 네트워크·차량 통신에서 한 장치가 여러 노드인 척해 경로 선택이나 투표를 왜곡한다

대응

• 신원 발급에 비용을 매긴다(작업 증명, 지분 예치, 수수료)
• 신뢰할 수 있는 기관이나 본인 확인으로 신원을 인증한다
• 사회적 관계 그래프에서 비정상적으로 촘촘한 가짜 계정 무리를 찾아낸다

비슷한 공격과 구별하기

공격	핵심 수단	노리는 것
시빌 공격	값싼 가짜 신원 대량 생성	신원 수로 정해지는 다수결·평판
51% 공격	해시 파워·지분 과반	체인 선택, 거래 되돌리기
이클립스 공격	한 노드의 피어 연결 독점	그 노드 하나를 네트워크에서 고립
이중 지불	같은 자산을 쓴 거래 두 개	같은 코인을 두 번 쓰기

같이 보기

• 작업 증명
• 51% 공격
• 이클립스 공격
• P2P