HER:科普 | 智能合约安全审计入门篇 —— 重入漏洞

By:小白@慢雾安全团队

背景概述

看了一个关于学习solidity的站,里面讲了关于solidity智能合约的很多漏洞,考虑到现在针对智能合约的攻击事件频频发生,不法分子盗取的加密资产越来越多,我就想写一些与智能合约安全审计相关的文章给想了解智能合约安全审计的入门者阅读,让一些对智能合约安全审计感兴趣的初学者可以学到如何识别一些常见的漏洞和如何利用这些漏洞去做什么事情。这次我们就一起先看一个很经典的漏洞——?重入漏洞。

前置知识

重入漏洞相信大家都有所耳闻了,那么什么是重入漏洞呢?

以太坊智能合约的特点之一是合约之间可以进行相互间的外部调用。同时,以太坊的转账不仅仅局限于外部账户,合约账户同样可以拥有以太并进行转账等操作,且合约在接收以太的时候会触发fallback函数执行相应的逻辑,这是一种隐藏的外部调用。

我们先给重入漏洞下个定义:可以认为合约中所有的外部调用都是不安全的,都有可能存在重入漏洞。例如:如果外部调用的目标是一个攻击者可以控制的恶意的合约,那么当被攻击的合约在调用恶意合约的时候攻击者可以执行恶意的逻辑然后再重新进入到被攻击合约的内部,通过这样的方式来发起一笔非预期的外部调用,从而影响被攻击合约正常的执行逻辑。

稳定币crvUSD科普创新清算机制LLAMMA,可在抵押品价格下跌时逐步替换为稳定币:1月17日消息,Curve官方科普其稳定币crvUSD创新的清算机制LLAMMA,解释了LLAMMA通过AMM的特性进行针对债务人更友善的清算方式,让抵押品在价格下跌时逐渐转移成稳定币,让原本要清偿的债务有一定程度的稳定币可以偿还,同时在价格回稳时再逐渐把稳定币换回抵押品,而不是直接的触发清算导致债务人的亏损。

此前报道,2022年11月23日,去中心化交易平台CurveFinance开发者发布Curve即将推出的去中心化Stablecoin“crvUSD”的官方代码和白皮书。[2023/1/17 11:17:13]

漏洞示例

好了,看完上面的前置知识我相信大家对重入漏洞都有了一个大致的了解,那么在真实的环境中开发者写出什么样的代码会出现重入漏洞呢,下面我们来看一个比较典型的有重入漏洞的代码:

//SPDX-License-Identifier:MITpragmasolidity^0

functionwithdraw()public{uintbal=balances;require(bal>0);(boolsent,)=msg

//HelperfunctiontocheckthebalanceofthiscontractfunctiongetBalance()publicviewreturns(uint){returnaddress(this)

}

徐明星新书《趣说金融史》正式发布 科普金融发展之道:金色财经现场报道,9月23日,欧科云链创始人徐明星携手著名财经作家李霁月、行业观察者顾泽辉力作《趣说金融史》一书,跨越5000年金融历史,重读金钱故事,并预测新的金融时代。该书由中信出版社出版,将于近期正式发售。据了解,本书可以更好地呈现金融的起源与发展,帮助人们理解货币、金融与未来经济。作为区块链行业领军企业——欧科云链的创始人,徐明星深知技术探索对经济社会的重要推动作用,他曾先后出版过《图说区块链》、《区块链:重塑经济与世界》、《通证经济》、《链与未来》等行业权威著作,解读区块链等新型技术的推动下,金融与社会的升级之道,对经济社会发展做出了重大贡献。其中,《区块链:重塑经济与世界》曾作为新中国70周年重点推荐图书之一被相关书店推荐。[2021/9/23 17:00:57]

漏洞分析

看到这里大家可能会有疑惑了,上面的代码就是个普通的充提币的合约,凭什么说他有重入攻击呢?我们来看这个合约的withdraw函数,这个函数中的转账操作有一个外部调用,所以我们就可以认为这个合约是可能有重入漏洞的,但是具体能否产生危害还需要更深入的分析:

动态 | 报告:区块链等热点词促使童书科普百科类成交额同比增速最高:近日,京东图书与艾瑞咨询联合发布了《2019中国图书市场报告》。报告指出,AI、5G、区块链、机器人、VR、智能家居、AR这些热点词,不断点燃科技热潮,科技在改变大众生活的同时,也吸引了越来越多家长的关注,从小培养孩子对科技的兴趣和热爱。因此童书中科普百科类成交额同比增速最高,占比将近40%。[2020/1/8]

1.所有的外部调用都是不安全的且合约在接收以太的时候会触发fallback函数执行相应的逻辑,这是一种隐藏的外部调用,这种隐藏的外部调用是否会造成危害呢?

2.我们可以看到在withdraw函数中是先执行外部调用进行转账后才将账户余额清零的,那我们可不可以在转账外部调用的时候构造一个恶意的逻辑合约在合约执行balance=0之前一直循环调用withdraw函数一直提币从而将合约账户清空呢?

下面我们看看攻击者编写的攻击合约中的攻击手法是否与我们的漏洞分析相同:

动态 | 新浪财经:官媒针对区块链的报道从科普宣传转向打假监管:据新浪财经今日消息,“1025新政”满月,一个月间,官媒对区块链的态度风向已转。据11月初的一项统计,七家党媒在新政一周内发布了65篇直接相关报道,当时文章中的关键词是数据、产业、安全、创新等,大量文章偏向于科普区块链的概念以及应用介绍,提醒警惕虚拟货币炒作的仅有3篇。近期,官媒的批评焦点则纷纷指向借区块链之名进行的虚拟货币发行和炒作行为。据统计,新华网、人民网收录转载的,以打击虚拟货币或揭露假借区块链行为主题的文章,自10月25日到11月25日午间,共28篇;其中,11月19日至11月25日的一周内就高达15篇。这些文章主要围绕三个观点展开:厘清区块链和虚拟货币的关系,说明二者概念不等;打击伪“区块链”局,或是虚拟货币局揭露;提醒民众,区块链不能成为炒作的噱头,更不是行的招牌,需警惕此类活动,理性投资。[2019/11/26]

攻击合约

contractAttack{EtherStorepublicetherStore;constructor(address_etherStoreAddress){etherStore=EtherStore(_etherStoreAddress);}//FallbackiscalledwhenEtherStoresendsEthertothiscontract

}functionattack()externalpayable{require(msg

//HelperfunctiontocheckthebalanceofthiscontractfunctiongetBalance()publicviewreturns(uint){returnaddress(this)

}我们看到EtherStore合约是一个充提合约,我们可以在其中充提以太。下面我们将利用攻击合约将EtherStore合约中用户的余额清零的:

中科院自动化研究所将面向大中小学生开展区块链等主题的科普讲座:5月21日,新华网讯,今年,中国科学院自动化研究所将举办第十四届“自动化之光”公众科学开放日活动。届时,自动化所将面向大中小学生分别开展《脑与智能》、《区块链技术与平行智能》、《大数据时代的视觉智能》、《动画真奇妙》等4个主题报告,用实例和生动的演示深入浅出地为大家揭示智能技术的原理和奥妙。[2018/5/21]

这里我们将引用三个角色,分别为:

用户:Alice,Bob

攻击者:Eve

1.部署EtherStore合约;

2.用户1和用户2都分别将1个以太币充值到EtherStore合约中;

3.攻击者Eve部署Attack合约时传入EtherStore合约的地址;

4.攻击者Eve调用Attack

}作为审计人员

作为审计人员我们需要关注的是重入漏洞的特征:所有涉及到外部合约调用的代码位置都是不安全的。这样在审计过程中需要重点关注外部调用,然后推演外部调用可能产生的危害,这样就能判断这个地方是否会因为重入点而产生危害。

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