提升Cosmos生態中驗證人的安全性：硬件安全模塊(HSM)的應用

在區塊鏈網絡中，驗證人有著重要的角色。他們負責驗證交易並維護網絡的安全性和完整性。驗證人的私鑰用於簽名區塊，因此私鑰的安全至關重要。

傳統私鑰存儲的風險

在 Cosmos 生態系統中，驗證人 (validator) 負責驗證和簽署區塊，以確保區塊鏈的安全性和完整性。驗證人通常使用稱為私鑰 (private key) 的密碼來簽署區塊。傳統上，私鑰存儲在驗證人節點的本地硬盤驅動器上，例如在名為 priv_validator_key.json 的文件中。

然而，這種存儲方法存在重大安全風險。如果操作系統級別遭到黑客入侵，攻擊者可以輕鬆竊取私鑰。一旦擁有私鑰，攻擊者就可以控制驗證人，並可能造成以下損害：

雙重簽名攻擊 (double-signing attack)： 攻擊者可以創建兩個具有相同區塊高度的區塊，從而破壞區塊鏈的共識。
停機攻擊 (slashing attack)： 攻擊者可以使驗證人離線，從而阻止其參與驗證過程。這可能會導致驗證人被懲罰甚至被踢出網絡。

為了解決這些安全問題，建議驗證人使用硬件安全模塊 (HSM) 來存儲私鑰。

HSM如何提高安全性

HSM 是一種專門的安全硬件設備，旨在保護敏感數據，例如密碼和密鑰。HSM提供多層安全措施，包括物理安全、邏輯安全和密碼安全。

物理安全方面，HSM通常采用防篡改外殼和防拆卸設計，以防止未經授權的訪問。
邏輯安全方面，HSM使用加密算法和安全協議來保護數據。
密碼安全方面，HSM支持多種密碼認證機制，例如PIN碼和生物識別技術。

在Cosmos生態系統中，可以使用HSM來存儲驗證人的私鑰。HSM將私鑰存儲在安全硬件設備中，而不是存儲在計算機上，從而大大提高了驗證人的安全性。

案例：Decentralized HK (DHK)

TMKMS - YubiHSM 2
在 Macbook (Intel i5) 上測試使用 Zodiaticd v1.1.0版本。
Ref - GitHub

Zodiaticd 成功簽署區塊

TMKMS 成功連接到 Zodiaticd

如果 YubiHSM 意外斷開連接

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