Pool de mineração LuBian é pirateado: Relatório de análise técnica forense de roubo massivo de Bitcoins

Fonte do artigo: Centro Nacional de Resposta a Emergências contra Vírus Informáticos

A 29 de dezembro de 2020, ocorreu um grande ataque de hackers à pool de mineração LuBian, no qual um total de 127.272,06953176 bitcoins (avaliados em cerca de 3,5 mil milhões de dólares na altura, e atualmente avaliados em 15 mil milhões de dólares) foram roubados pelo atacante. O detentor desta grande quantidade de bitcoins é nada mais nada menos que Chen Zhi, presidente do Grupo Prince do Cambodja. Após o ataque, Chen Zhi e o seu Grupo Prince publicaram mensagens separadamente na blockchain no início de 2021 e em julho de 2022, apelando ao hacker para que devolvesse os bitcoins roubados e oferecendo-se para pagar um resgate, mas não obtiveram resposta. Estranhamente, após o roubo da grande quantidade de bitcoins, esta permaneceu inativa na carteira de bitcoins controlada pelo atacante durante quatro anos inteiros, praticamente intocada. Este comportamento claramente não se coaduna com a típica pressa de um hacker em obter lucro; em vez disso, assemelha-se a uma operação precisa orquestrada por uma "organização hacker de nível estatal". Só em junho de 2024 é que estes bitcoins roubados foram transferidos para um novo endereço de carteira bitcoin e permanecem intactos até hoje.

A 14 de outubro de 2025, o Departamento de Justiça dos EUA anunciou acusações criminais contra Chen Zhi e o seu grupo Prince, alegando ter apreendido 127.000 bitcoins. Várias provas indicam que a enorme quantidade de bitcoins apreendida pelo governo americano de Chen Zhi e do seu grupo Prince eram, na verdade, bitcoins da pool de mineração LuBian, que tinham sido roubados por hackers utilizando meios técnicos já em 2020. Ou seja, o governo americano já tinha utilizado técnicas de hackers para roubar os 127.000 bitcoins detidos por Chen Zhi em 2020, num típico ataque de "hack-on-hack" orquestrado por uma organização hacker de nível estatal. Este relatório adota uma perspetiva técnica, realiza o rastreio técnico, analisa profundamente os principais detalhes técnicos do evento, concentra-se nas origens dos bitcoins roubados, reconstrói a cronologia completa do ataque na altura, avalia os mecanismos de segurança do bitcoin e visa fornecer informações valiosas sobre segurança para a indústria e os utilizadores de criptomoedas.

1. Contexto do evento

A pool de mineração LuBian foi criada no início de 2020 e rapidamente se destacou como uma das principais pools de mineração de bitcoin, tendo a China e o Irão como bases operacionais principais. Em dezembro de 2020, a pool de mineração LuBian sofreu um ataque hacker em grande escala que resultou no roubo de mais de 90% dos seus bitcoins. O valor total roubado foi de 127.272,06953176 BTC, o que corresponde aos 127.271 BTC mencionados na acusação do Departamento de Justiça dos EUA.

O modelo operacional do pool de mineração LuBian inclui o armazenamento e a distribuição centralizados das recompensas de mineração. Os bitcoins no endereço do pool de mineração não são armazenados em exchanges centralizadas regulamentadas, mas sim em carteiras não custodiadas. Tecnicamente, as carteiras não custodiadas (também conhecidas como carteiras frias ou carteiras de hardware) são consideradas o porto seguro definitivo para os criptoativos. Ao contrário das contas em exchanges, que podem ser congeladas por uma simples ordem judicial, assemelham-se mais a um cofre bancário privado, com a chave (chave privada) na posse exclusiva do titular.

O Bitcoin, como criptomoeda, utiliza endereços on-chain para identificar a propriedade e o fluxo de ativos em Bitcoin. Possuir a chave privada de um endereço on-chain confere um controlo total sobre os Bitcoins mantidos nesse endereço. De acordo com os relatórios das empresas de análise on-chain, existe um elevado grau de sobreposição entre uma quantidade significativa de Bitcoins controlada pelo governo dos EUA e o pool de mineração LuBian, envolvido num incidente de hacking relacionado com Chen Zhi. No dia 29 de dezembro de 2020 UTC, ocorreu uma transferência invulgar do endereço da carteira principal Bitcoin da LuBian, com um valor total de 127.272,06953176 BTC, o que corresponde quase exatamente aos 127.271 BTC mencionados na acusação do Departamento de Justiça dos EUA. Após a transferência destes Bitcoins roubados, permaneceram inativos até junho de 2024. Entre 22 de junho e 23 de julho de 2024, estes Bitcoins roubados foram transferidos para novos endereços on-chain e permanecem intocados desde então. A conhecida plataforma americana de rastreio de blockchain, ARKHAM, identificou estes endereços finais como sendo detidos pelo governo dos EUA. Atualmente, o governo norte-americano não divulgou como obteve a chave privada on-chain do endereço Bitcoin de Chen Zhi, conforme consta na acusação.

Figura 1: Cronograma das principais atividades

II. Análise da Cadeia de Ataque

É sabido que, no mundo da blockchain, a aleatoriedade é a pedra basilar da segurança criptográfica. O Bitcoin utiliza tecnologia de criptografia assimétrica, em que a chave privada do Bitcoin é um número binário aleatório de 256 bits. O número teórico de tentativas para a quebrar é de 2^256 vezes, tornando-a praticamente impossível. No entanto, se esta chave privada binária de 256 bits não for gerada de forma completamente aleatória e, por exemplo, 224 bits seguirem um padrão previsível que possa ser calculado, sendo apenas 32 bits aleatórios, a força da chave privada é significativamente reduzida, exigindo apenas cerca de 2^32 tentativas (aproximadamente 4,29 biliões) para ser quebrada por força bruta. Por exemplo, em setembro de 2022, a corretora de criptomoedas britânica Wintermute foi pirateada e perdeu 160 milhões de dólares devido a uma vulnerabilidade semelhante em números pseudo-aleatórios.

Em agosto de 2023, uma equipa estrangeira de investigação em segurança, chamada MilkSad, divulgou publicamente a descoberta de uma ferramenta de geração de chaves de terceiros com uma vulnerabilidade num gerador de números pseudo-aleatórios (PRNG) e obteve com sucesso um número CVE (CVE-2023-39910). Num relatório de investigação divulgado por esta equipa, foi mencionado que o pool de mineração de Bitcoin LuBian possuía uma vulnerabilidade semelhante. Entre os endereços do pool de mineração de Bitcoin LuBian expostos no ataque divulgado, estavam todos os 25 endereços de Bitcoin mencionados na acusação do Departamento de Justiça dos EUA.

Figura 2: Lista de 25 endereços de carteiras Bitcoin da acusação do Departamento de Justiça dos EUA

O pool de mineração de Bitcoin LuBian, como sistema de carteira não custodial, utiliza um algoritmo personalizado de geração de chaves privadas para gerir os fundos associados aos seus endereços de carteira Bitcoin. A geração de chaves privadas não segue o padrão recomendado de aleatoriedade binária de 256 bits, mas sim utiliza aleatoriedade binária de 32 bits. Este algoritmo possui uma falha fatal: utiliza um "gerador de números pseudo-aleatórios" Mersenne Twister (MT19937-32) que se baseia exclusivamente num timestamp ou entrada fraca como semente. Um gerador de números pseudo-aleatórios (PRNG) equivalente à aleatoriedade de um número inteiro de 4 bytes é suscetível de enumeração eficiente em computação moderna. Matematicamente, a probabilidade de avaria é de 1/2³². Por exemplo, assumindo que um script de ataque testa 10⁶ chaves por segundo, o tempo de pausa seria de aproximadamente 4200 segundos (cerca de 1,17 horas). Na prática, ferramentas de otimização como o Hashcat ou scripts personalizados podem acelerar ainda mais este processo. Explorando esta vulnerabilidade, um atacante conseguiu roubar uma quantidade significativa de Bitcoin do pool de mineração de Bitcoin LuBian.

Figura 3: Tabela comparativa das falhas do pool LuBian e das normas de segurança da indústria

Através de análises técnicas, o cronograma completo e os detalhes do ataque à pool LuBian são os seguintes:

1.º Estágio do roubo: 29 de dezembro de 2020 (hora de Pequim)

Incidente: Os hackers exploraram a vulnerabilidade dos números pseudo-aleatórios na geração de chaves privadas de endereços de carteiras da pool de mineração de Bitcoin LuBian para realizar um ataque de força bruta em mais de 5.000 endereços de carteiras fracamente gerados (tipo de carteira: P2WPKH-nested-in-P2SH, prefixo 3). Em cerca de 2 horas, aproximadamente 127.272,06953176 BTC (equivalentes a cerca de 3,5 mil milhões de dólares na altura) foram drenados destes endereços de carteira, restando menos de 200 BTC. Todas as transações suspeitas partilhavam a mesma taxa de transação, indicando que o ataque foi realizado através de scripts de transferência em lote automatizados.

Remetente: Pool de endereços de carteira Bitcoin de baixa qualidade da LuBian (controlada pela entidade de operação de mineração LuBian, uma subsidiária do Prince Group de Chen Zhi);

Destinatário: Conjunto de endereços de carteira Bitcoin controlado pelo atacante (endereços não divulgados publicamente);

Caminho de transferência: Conjunto de endereços de carteira fraco → Conjunto de endereços de carteira do atacante;

Análise de associação: O valor total roubado foi de 127.272,06953176 BTC, o que é essencialmente o mesmo que os 127.271 BTC mencionados na acusação do Departamento de Justiça dos EUA.

2. ª Fase de Inatividade: De 30 de dezembro de 2020 a 22 de junho de 2024 (hora de Pequim)

Evento: Estes bitcoins, roubados em 2020 através de uma vulnerabilidade de números pseudoaleatórios, foram armazenados numa carteira de bitcoins controlada pelo atacante durante um período de 4 anos em estado inativo, com menos de um milésimo das transações possivelmente utilizadas para testes.

Análise de Associação: Estes bitcoins permaneceram praticamente intocados até 22 de junho de 2024, quando foram totalmente confiscados pelo governo dos EUA. Isto não se coaduna claramente com a natureza típica dos hackers ávidos por embolsar dinheiro e obter lucro, mas sim com uma operação precisa orquestrada por um grupo de hackers ao serviço de um Estado.

3. ª Fase de Tentativa de Recuperação: Início de 2021, 4 de julho de 2022, 26 de julho de 2022 (hora de Pequim)

Evento: Após o roubo destes bitcoins, durante o período de inatividade, no início de 2021, a pool de mineração LuBian enviou mais de 1.500 mensagens utilizando a função OP_RETURN do Bitcoin (com um custo aproximado de 1,4 BTC em taxas), incorporando as mensagens na área de dados da blockchain, implorando ao hacker que devolvesse os fundos. Exemplo de mensagem: "Por favor, devolva os nossos fundos, pagaremos uma recompensa." Nos dias 4 e 26 de julho de 2022, o pool de mineração LuBian utilizou novamente a função OP_RETURN do Bitcoin para enviar mensagens. Exemplo de mensagem: "Mensagem da LB. Para o hacker ético que está a guardar os nossos ativos, por favor contacte-nos através do e-mail [email protected] para discutirmos a devolução dos ativos e a sua recompensa."

Remetente: Endereço de carteira Bitcoin pseudoaleatório de LuBian (controlado pela entidade operacional do pool de mineração LuBian, afiliada ao Prince Group de Chen Zhi);

Destinatário: Um grupo de endereços de carteiras Bitcoin controlados pelo atacante;

Caminho de transferência: Grupo de endereços pseudo-aleatórios → Grupo de endereços do atacante (pequenas transações que incorporam OP_RETURN);

Análise de associação: Após o incidente de roubo, estas mensagens confirmam que a pool de mineração LuBian, enquanto remetente, tentou por diversas vezes contactar um "hacker de terceiros" para solicitar a devolução dos ativos e discutir o resgate.

4. Fase de Ativação e Transferência: De 22 de junho a 23 de julho de 2024 (hora de Pequim)

Evento: Bitcoins mantidos em estado inativo numa carteira controlada pelo atacante foram ativados e transferidos para uma carteira Bitcoin final. Esta carteira final foi identificada pela conhecida ferramenta de monitorização de blockchain ARKHAM como pertencente ao governo dos EUA.

Remetente: Grupo de endereços de carteira controlado pelo atacante;

Destinatário: Novo grupo consolidado de endereços de carteira finais (não divulgado publicamente, mas confirmado como sendo controlado pelo governo dos EUA)

Caminho de transferência: Grupo de endereços de carteira controlado pelo atacante → Grupo de endereços de carteira controlado pelo governo dos EUA;

Análise do link: Esta grande quantidade de Bitcoins roubados, que permaneceu inativa e intocada durante quase 4 anos, acabou por ser controlada pelo governo dos EUA.

5. Fase de Anúncio e Apreensão: 14 de outubro de 2025 (Hora Local dos EUA)

Acontecimento: O Departamento de Justiça dos EUA emitiu um comunicado acusando Chen Zhi e "confiscando" os 127.000 bitcoins que possuía.

Simultaneamente, através do mecanismo público blockchain, todos os registos de transações de Bitcoin tornaram-se publicamente rastreáveis. Com base nisto, este relatório rastreou a origem da enorme quantidade de Bitcoin roubada relacionada com o endereço de carteira Bitcoin LuBian, que utilizava um algoritmo de aleatoriedade fraco (controlado pela entidade que opera o pool de mineração LuBian, possivelmente afiliada ao Prince Group de Chen Zhi). O valor total de Bitcoin roubado foi de 127.272,06953176 moedas, incluindo aproximadamente 17.800 moedas provenientes de "mineração" independente, cerca de 2.300 moedas de recompensas do pool de mineração e 107.100 moedas de exchanges e outros canais. Os resultados preliminares sugerem discrepâncias com a acusação do Departamento de Justiça dos EUA, que alegou que todo o Bitcoin teve origem em rendimentos ilegais.

III. Análise dos Detalhes Técnicos da Vulnerabilidade

1. Geração da chave privada do endereço da carteira Bitcoin:

A vulnerabilidade central do pool LuBian reside no seu gerador de chaves privadas, que utiliza uma falha semelhante à "MilkSad" do Libbitcoin Explorer. Especificamente, o sistema utiliza um gerador de números pseudo-aleatórios Mersenne Twister (MT19937-32) inicializado com apenas uma semente de 32 bits, resultando numa entropia efetiva de apenas 32 bits. Este gerador de números pseudo-aleatórios não é criptograficamente seguro, sendo fácil de prever e de realizar engenharia reversa. Um atacante pode enumerar todas as sementes de 32 bits possíveis (de 0 a 2^32-1), gerar as chaves privadas correspondentes e verificar se correspondem ao hash da chave pública de um endereço de carteira conhecido.

No ecossistema Bitcoin, o processo de geração de chaves privadas segue, geralmente, a seguinte ordem: Semente aleatória → Hash SHA-256 → Chave privada ECDSA.

A implementação da biblioteca principal do pool de mineração LuBian pode ser baseada em código personalizado ou bibliotecas de código aberto (como a Libbitcoin), mas negligencia a segurança da entropia. Semelhante à vulnerabilidade MilkSad, no caso do Libbitcoin Explorer, o comando ‘bx seed’ também utiliza o gerador de números aleatórios MT19937-32, dependendo exclusivamente de um timestamp ou de uma entrada fraca como semente, tornando a chave privada vulnerável a ataques de força bruta. No incidente de ataque à LuBian, mais de 5.000 carteiras foram afetadas, indicando que a vulnerabilidade é sistémica e pode ter origem na reutilização de código durante a geração em massa de carteiras.

2. Processo de ataque simulado:

(1) Identificar o endereço da carteira alvo (através da monitorização on-chain da atividade do pool de mineração LuBian);

(2) Enumere a semente de 32 bits: para semente em 0 a 4294967295;

(3) Gerar chave privada: chave_privada = SHA256(semente);

(4) Derivar chave pública e endereço: utilizando o cálculo da curva ECDSA SECP256k1;

(5) Correspondência: Se o endereço derivado corresponder ao alvo, utilize a chave privada para assinar uma transação para roubar fundos;

Comparação com vulnerabilidades semelhantes: Esta vulnerabilidade é semelhante à falha de entropia de 32 bits da Trust Wallet, que levou à desencriptação em massa de endereços de carteiras Bitcoin; a vulnerabilidade 'MilkSad' do Libbitcoin Explorer também expôs a chave privada devido à baixa entropia. Todos estes casos decorrem de problemas legados em bases de código antigas que não adotaram a norma BIP-39 (frase semente de 12 a 24 palavras, fornecendo alta entropia). O pool de mineração LuBian pode ter utilizado um algoritmo personalizado com o objetivo de simplificar a gestão, mas negligenciou a segurança.

Deficiências de defesa: O pool de mineração LuBian não implementou a assinatura múltipla (multisig), carteiras de hardware ou carteiras hierárquicas determinísticas (HD wallets), características que poderiam melhorar a segurança. Os dados on-chain indicam que o ataque atingiu múltiplas carteiras, apontando para uma vulnerabilidade sistémica em vez de um único ponto de falha.

3. Evidências On-Chain e Tentativas de Recuperação:

Mensagens OP_RETURN: O pool de mineração LuBian utilizou a funcionalidade OP_RETURN do Bitcoin para enviar mais de 1.500 mensagens, gastando 1,4 BTC, implorando ao atacante que devolvesse os fundos. Estas mensagens estão registadas na blockchain, comprovando as ações do verdadeiro proprietário, e não uma falsificação. Exemplos de mensagens incluem "Por favor, devolva os fundos" ou encomendas semelhantes, distribuídas por várias transações.

4. Análise de Atribuição de Ataques:

No dia 14 de outubro de 2025, hora local dos Estados Unidos, o Departamento de Justiça dos EUA emitiu uma acusação criminal contra Zhi Chen (Processo n.º 1:25-cr-00416), listando 25 endereços de carteiras Bitcoin que detinham aproximadamente 127.271 BTC, com um valor total de cerca de 15 mil milhões de dólares, os quais foram apreendidos. Através de análises da blockchain e revisão de documentos oficiais, verificou-se que estes endereços estão fortemente ligados ao ataque ao pool de mineração LuBian.

Associação direta: A análise da blockchain mostra que os 25 endereços mencionados na acusação do Departamento de Justiça dos EUA são, de facto, os endereços finais onde estavam depositados os Bitcoins roubados no ataque de 2020 à pool de mineração LuBian. Um relatório da Elliptic indica que este lote de Bitcoins foi "roubado" da operação de mineração da pool LuBian em 2020. A Arkham Intelligence confirma que os fundos apreendidos pelo Departamento de Justiça dos EUA têm origem direta no roubo sofrido pela pool de mineração LuBian.

Associação de Provas da Acusação: Embora a acusação do Departamento de Justiça dos EUA não mencione diretamente o "ataque hacker de LuBian", cita fundos originários de um "ataque hacker a operações de mineração de Bitcoin no Irão e na China", o que é consistente com as análises on-chain da Elliptic e da Arkham Intelligence.

Associação do Comportamento de Ataque: Do ponto de vista do método de ataque, após uma quantidade significativa de Bitcoin ter sido roubada da pool de mineração LuBian devido a um ataque técnico em 2020, esta permaneceu inativa durante 4 anos. Durante este período, houve apenas transações mínimas, representando menos de um décimo de milésimo, até que praticamente nada foi movimentado até que o governo dos EUA assumiu o controlo total em 2024. Este comportamento não está alinhado com a natureza típica de um hacker que procura lucro rapidamente, mas sim com uma operação precisa orquestrada por um grupo de hackers de nível estatal. As análises sugerem que o governo dos EUA pode ter obtido o controlo deste lote de Bitcoin já em dezembro de 2020.

IV. Impacto e Recomendações

O impacto do ataque hacker à pool de mineração LuBian em 2020 foi profundo, levando à dissolução da pool e a perdas equivalentes a mais de 90% dos seus ativos totais na altura. O valor atual dos Bitcoins roubados subiu para 15 mil milhões de dólares, evidenciando o risco de amplificação da volatilidade dos preços.

O incidente com o pool de mineração LuBian expôs um risco sistémico na cadeia de ferramentas de criptomoedas relacionado com a geração de números aleatórios. Para mitigar vulnerabilidades semelhantes, a indústria blockchain deve empregar Geradores de Números Pseudoaleatórios Criptograficamente Seguros (CSPRNGs), implementar defesas em múltiplas camadas, incluindo multisig, armazenamento offline e auditorias regulares, evitar algoritmos personalizados de geração de chaves privadas e integrar sistemas de monitorização e alerta on-chain em tempo real para transferências anormais. Para utilizadores individuais, é aconselhável evitar a utilização de módulos de geração de chaves não verificados de comunidades de código aberto. Este evento serve também como um lembrete de que, apesar da elevada transparência do blockchain, os fundamentos de segurança frágeis podem levar a consequências desastrosas, destacando a importância da cibersegurança no futuro da economia digital e no desenvolvimento das moedas digitais.

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