SLAT:MakerDAO治理合约升级背后的安全风波

北京时间2019年05月07日,区块链安全公司Zeppelin对以太坊上的DeFi明星项目MakerDAO发出安全预警,宣称其治理合约存在安全漏洞,希望已锁仓参与投票的用户尽快解锁MKR提并出。MakerDAO的开发者Maker公司亦确认了漏洞存在,并上线了新的治理合约,并宣称漏洞已修复。

该安全威胁曝出后,PeckShield全程追踪了MKR代币的转移情况,并多次向社区发出预警,呼吁MKR代币持有者立即转移旧合约的MKR代币。截止目前,绝大多数的MKR代币已经完成了转移,旧治理合约中尚有2,463个MKR代币待转移。

05月07日当天,经PeckShield独立研究发现,确认了该漏洞的存在,具体而言:由于该治理合约实现的投票机制存在某种缺陷,允许投票给尚不存在的slate。等用户投票后,攻击者可以恶意调用free()退出,达到减掉有效提案的合法票数,并同时锁死投票人的MKR代币。

MakerDAO启动Maker章程投票:3月22日消息,MakerDAO在社交媒体宣布已启动Maker章程投票,Maker章程是一组提案,相关规则用于锁定MakerDAO运营范围。Maker章程有11条条款和12个范围框架,旨在规范MakerDAO操作流程。Maker章程限制MakerDAO的运作范围,并引入框架来限制指定的DAO成员根据其授权可以提交的提案类型,这些框架将把MakerDAO的操作集中在实现Endgame目标上,使MakerDAO能够在短期内扩大其货币市场投资并增加协议收入。据悉,Maker章程投票将于3月27日星期一结束。[2023/3/23 13:20:33]

次日05月08日,PeckShield紧急和Maker公司同步了漏洞细节,05月10日凌晨,MakerDAO公开了新版合约。Zeppelin和PeckShield也各自独立完成了对其新合约的审计,确定新版本修复了该漏洞。

DAO Maker代币完成战略轮融资:DAO Maker发推宣布:DAO Maker代币完成战略轮融资,买入DAO代币的包括投资机构、区块链企业、天使投资人。投资机构包括了得资本、DFG、GBV等11家,区块链企业包括Eureka Trading、Orion、LTO、Matic等4家,另外还有6个天使投资者。[2021/1/8 16:44:02]

在此我们公布漏洞细节与攻击手法,也希望有引用此第三方库合约的其它DApp能尽快修复。

细节

在MakerDAO的设计里,用户是可以通过投票来参与其治理机制,详情可参照DAO的FAQ。

以下是关于itchyDAO的细节,用户可以通过lock/free来将手上的MKR锁定并投票或是取消投票:

动态 | MakerDAO 5.5% 稳定费率投票中,一名巨鲸占有 97% 的投票权:Dai稳定费率降低至5.5%。值得注意的是,就在投票结束前几个小时,此轮投票中出现了一名 MKR巨鲸,持有 41,900 MKR 参与投票,占据 97%的投票权,一举将投票数从 2489 票增至 44539 票。相关数据显示,这名巨鲸持有总共 75,516 MKR,占总供应量的 7.5%(约合 4000 万美元),并于 2018 年 8 月收到 108,956MKR,甚至大于 a16z (6%)的持有份额。[2019/10/29]

在lock锁定MKR之后,可以对一个或多个提案(address数组)进行投票:

注意到这里有两个vote函数,两者的传参不一样,而vote(addressyays)最终亦会调用vote(bytes32slate),其大致逻辑如下图所示:

动态 | MakerDAO公布数据称稳定币Dai增长创下纪录,保持每月20%的增长:据MakerDAO官方博客称,稳定币Dai在过去三个月的增长创下纪录,从3月到5月的三个月中,稳定币Dai的使用保持每月20%的增长,5月份用户共转移了14亿Dai。在使用场景中,去中心化交易所是Dai最大的使用场景,占了Dai大约70%的用例。[2019/6/10]

简单来说,两个vote殊途同归,最后调用addWeight将锁住的票投入对应提案:

可惜的是,由于合约设计上失误,让攻击者有机会透过一系列动作,来恶意操控投票结果,甚致让锁定的MKR无法取出。

这里我们假设有一个从未投过票的黑客打算开始攻击:

1、调用lock()锁仓MKR,此时deposits会存入锁住的额度。

2、此时黑客可以线下预先算好要攻击的提案并预先计算好哈希值,拿来做为步骤3的传参,因为slate其实只是address数组的sha3。

这里要注意挑选的攻击目标组合必须还不存在于slates中(否则攻击便会失败),黑客亦可以自己提出一个新提案来加入组合计算,

如此便可以确定这个组合必定不存在。

3、调用vote(bytes32slate),因为slate其实只是address数组的sha3,黑客可以线下预先算好要攻击的提案后传入。

这时因为votes还未赋值,所以subWeight()会直接返回。接下来黑客传入的sha3(slate)会存入votes,之后调用addWeight()。从上方的代码我们可以看到,addWeight()是透过slates取得提案数组,此时slates获取到的一样是未赋值的初始数组,所以for循环不会执行

4、调用etch()将目标提案数组传入。注意etch()与两个vote()函数都是public,所以外部可以随意调用。这时slates就会存入对应的提案数组。

5、调用free()解除锁仓。这时会分成以下两步:

deposits=sub(deposits,wad),解锁黑客在1.的锁仓

subWeight(wad,votes)

从对应提案中扣掉黑客的票数,然而从头到尾其实攻击者都没有真正为它们投过票。

从上面的分析我们了解,黑客能透过这种攻击造成以下可能影响:

一、恶意操控投票结果

二、因为黑客预先扣掉部份票数,导致真正的投票者有可能无法解除锁仓

时间轴

时间

事件

2019.05.07

PeckShield复查并确认了漏洞存在

2019.05.08

PeckShield与Maker基金会讨论并确认了漏洞细节

2019.05.09

Maker基金会公布新版DSChief合约源码,PeckShield披露了漏洞相关细则

*文章为作者独立观点,不代表BSCEC立场

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