Bitcoin Time Warp Vulnerability: A Potential Security Threat

Pada akhir Maret 2025, komunitas pengembang Bitcoin mengajukan proposal soft fork baru yang bertujuan untuk memperbaiki beberapa celah dan kelemahan yang telah lama ada dalam protokol Bitcoin. Proposal yang disebut "Pembersihan Konsensus Besar" ini tidak hanya mencakup masalah transaksi ganda yang telah kita diskusikan sebelumnya, tetapi juga menargetkan ancaman keamanan yang lebih serius — "serangan distorsi waktu".

Mekanisme Perlindungan Timestamp Bitcoin

Jaringan Bitcoin saat ini menerapkan dua aturan utama untuk mencegah manipulasi cap waktu:

1. Aturan waktu median masa lalu (MPT): Stempel waktu blok baru harus lebih baru dari median waktu stempel 11 blok sebelumnya.

2. Aturan waktu blok di masa depan: Cap waktu blok tidak boleh melebihi 2 jam lebih dari waktu median node jaringan. Perbedaan maksimum yang diizinkan antara waktu node dan waktu sistem lokal adalah 90 menit.

Aturan ini bertujuan untuk mencegah cap waktu blok terlalu menyimpang dari waktu sebenarnya. Namun, mekanisme yang ada tidak cukup untuk sepenuhnya mencegah cap waktu dimanipulasi ke masa lalu, karena ini dapat mempengaruhi proses sinkronisasi blockchain awal.

Kesalahan Kecil Satoshi Nakamoto

Periode penyesuaian kesulitan Bitcoin adalah 2016 blok, yang secara teoritis sekitar dua minggu. Dalam menghitung penyesuaian kesulitan, protokol membandingkan selisih cap waktu antara dua blok di awal dan akhir dari jendela 2016 blok. Namun, 2016 blok ini sebenarnya mencakup interval 2015 blok. Oleh karena itu, waktu target yang benar seharusnya adalah 60 detik × 10 menit × 2015 = 1.209.000 detik. Namun, protokol Bitcoin menggunakan angka 2016, yang menyebabkan hasil perhitungan menjadi 1.209.600 detik.

Kesalahan 0,05% ini berarti waktu blok target nyata Bitcoin adalah 10 menit dan 0,3 detik, bukan 10 menit tepat. Meskipun kesalahan ini tampak sepele, tetapi ia terkait dengan masalah serius lainnya.

Prinsip Serangan Distorsi Waktu

Serangan distorsi waktu memanfaatkan celah dalam perhitungan kesulitan Bitcoin. Dalam serangan ini, penambang jahat dapat memanipulasi cap waktu blok untuk mempengaruhi kesulitan jaringan. Penyerang akan mengatur cap waktu sebagian besar blok hanya satu detik lebih lambat dari blok sebelumnya, sambil mematuhi aturan MPT. Pada blok terakhir dari setiap periode penyesuaian kesulitan, cap waktu akan diatur ke waktu yang sebenarnya.

Tindakan ini akan menyebabkan waktu blockchain secara bertahap tertinggal dari waktu nyata, yang pada gilirannya mempengaruhi perhitungan kesulitan. Setelah serangan berlangsung selama beberapa siklus, tingkat kesulitan jaringan akan menurun drastis, memungkinkan para penyerang untuk membuat blok dengan sangat cepat dan mendapatkan banyak Bitcoin.

Feasibilitas Serangan yang Sebenarnya

Meskipun secara teori serangan semacam ini dapat menyebabkan konsekuensi yang serius, pelaksanaannya di lapangan menghadapi banyak tantangan:

1. Perlu mengendalikan sebagian besar kekuatan komputasi jaringan.
2. Kehadiran penambang yang jujur akan meningkatkan kesulitan serangan.
3. Aturan MTP dan cap waktu yang jujur akan membatasi ruang untuk operasi jahat.
4. Proses serangan dapat terlihat secara publik, yang mungkin memicu perbaikan darurat.

Solusi

Untuk memperbaiki kerentanan ini, pengembang mengusulkan beberapa solusi:

1. Sepenuhnya memperbaiki algoritma penyesuaian kesulitan, tetapi ini mungkin memerlukan hard fork.
2. Menghapus aturan MTP, yang mengharuskan waktu setiap blok harus maju, tetapi ini dapat memicu masalah baru.
3. Atur aturan batasan baru, yang mengharuskan waktu blok pertama dari periode kesulitan baru tidak lebih awal dari waktu tertentu blok terakhir dari periode sebelumnya.

Saat ini, proposal pembersihan konsensus besar menyarankan untuk menggunakan batas waktu 2 jam. Rencana ini tidak hanya dapat secara efektif mencegah serangan distorsi waktu, tetapi juga meminimalkan risiko munculnya blok tidak valid secara tidak sengaja.

Dengan menerapkan perbaikan ini, jaringan Bitcoin akan dapat lebih baik dalam mempertahankan diri terhadap potensi serangan manipulasi waktu, serta meningkatkan keamanan dan stabilitasnya.