研報丨硬核解析智能合約漏洞原理_SDD:usdn幣掛鉤

撰文：Chen?Bo?Yu、Hsu?Tzu?Hsiu

智能合約基礎介紹

在探討智能合約漏洞解析之前，我們先從一個基本的范例來了解一個智能合約會具備哪些元素。

●?變數：即此范例中的balances，在這個合約中負責存儲使用者地址在合約中對應的存款余額

●?函數：即此范例中的getBalance，使用者呼叫此函數時，會回傳使用者在合約中的存款余額

●?接收函數：即此范例中的receive，這是一個內建的函數。當合約收到使用者傳入ETH且無呼叫其他函示時會觸發，此范例在觸發接收函數時，會變更變數balances的狀態，而函數中的msg.sender代表的是交易的發送者地址

●?回退函數：即此范例中的fallback，這也是一個內建的函數。當使用者呼叫了不存在的函數時觸發，可以理解為例外處理函數。在此范例中，觸發時把交易回退，亦即讓交易失效。

常見漏洞解析

了解問題發生的原因，并且歸納問題的類別可以幫助我們更好的防范。DASP收錄了十種智能合約漏洞，下面我們整理了其中最常見的合約漏洞以及新型態的攻擊模式。

Messari發布USDD Q3調研報告：Q3錢包數量增5倍:11月3日消息，加密數據研究機構Messari發布了USDD Q3調研報告，報告從供應量、質押資產、儲備金、錨定、定性分析等多個維度對USDD進行了研究。Messari指出，在經過了二季度的震蕩后USDD成功回錨，第三季度PSM的推出有助于維持錨定，并提升針對USDD穩定性的信心。

報告還指出，其中持有USDD的錢包數量在該季度增長了5倍，達到了12萬個，且平均持有的USDD價值達到6000美元。USDD的累計交易量超過62億，日均交易量的最低筆數為400。由于采用了兌換工具兼匯率穩定機制PSM，USDD目前仍然維持著300%的超額抵押率。

據悉，USDD由波場聯合儲備（TRON DAO Reserve）與區塊鏈主流機構發起，5月5日正式上線，6月5日正式升級為去中心化超抵押穩定幣，升級當日抵押率超過130%，目前的抵押率維持在300%左右。USDD運行波場、以太坊和幣安鏈等全球主流公鏈，發行總額已達到7.25億美元，總質押達到21億美元。[2022/11/3 12:13:20]

1.重入漏洞

重入漏洞是最著名的智能合約漏洞，先前提到TheDAO事件中也是為此原因而被駭客攻擊，該漏洞原理是通過循環調用一個函數而達到攻擊目的。

研報：HT有望成為加密貨幣世界“新十年”核心資產:7月28日，據研究報告《下注加密新十年核心資產：通縮的生息資產HT》指出，以HT為代表的一系列幣種，已經良好地具備在加密貨幣世界新十年成為“核心資產”的條件。HT的生態具有高規格的價值注入，使其能夠在每年高速通縮的情況下，兼具生息的特點。

經過測算，在未來5年，HT很可能在目前基礎上實現每年4%~12%的通縮，則5年后HT保守預測可能僅剩約1.2億枚，是目前的61%。同時，HT持有者能夠獲取一個很有競爭力的生息增長，保守估計每年高達18.5%左右。因此，它將成為加密貨幣世界新十年最值得下注的新的核心資產。[2020/7/28]

這邊展示的是一個簡單的提款函數，讓使用者可以根據合約里的余額取走存款。可以注意到的是，當這個函數的調用者為一智能合約的時候，提款操作將會觸發該智能合約的receive函數，并把剩余的gas傳入。而此時還未把使用者在原先智能合約中記錄的余額歸零，攻擊者即可在receive函數里再次調用withdrawBalance函數，并通過余額狀態尚未修改的漏洞達到重復取款的目的，直到gas耗盡或合約被掏空。

攻擊流程圖展示

防范方式也很簡單，只要先把智能合約紀錄的余額做清空，再做轉帳動作，即可避免攻擊發生。

分析 | 研報：區塊鏈將率先在金融、游戲、通證資產實現落地:2月20日消息，維京資本近日發布《2018區塊鏈年度報告 》，其中指出，2019年，在區塊鏈產業方面，區塊鏈將在金融、游戲、通證資產率先落地并且比過往任何時候都走得更遠，此外，還有物聯網、供應鏈、BaaS方面都是值得期待的領域。產業也會出現某種形式上的整合浪潮，在熊市背景下，有獨特競爭優勢、產品優勢的項目將會存活并成功。[2019/2/20]

2.整數溢位漏洞

在以太坊智能合約中，uint256是常見的整數型別，這意味著此變數可以儲存的整數范圍為0～2^256-1，存儲上限大約是一個78位數的值，你可能會覺得這個數已經夠大了，但它仍然可被用來達成溢位，也就是說當一個變數的值為2^256-1，而對這個變數的值又再進行加一的操作時，他的值會因為超過存儲上限而變為0。要避免此漏洞，我們需要在整數運算前針對整數的范圍去做檢查，并在偵測到溢位運算時即時拋出異常。

3.阻斷服務攻擊

智能合約服務中斷是一個嚴重的問題，因為有些漏洞造成的服務中斷是永久性的，無法恢復。攻擊原理包括了：意外執行SELFDESTRUCT指令、訪問控制權限出錯、Gaslimit達到區塊上限使合約無法正常運作、以及我們這邊展示的利用異常拋出，造成合約永久性癱瘓。

動態 | 多倫多上市公司研報：全球哈希率與比特幣價格差異顯著:據消息，近日多倫多上市區塊鏈投資公司Block One Capital Inc.發表了一篇關于加密貨幣采礦業的研究報告。研究顯示，隨著越來越多比特幣礦工的加入，哈希率迅速上升，采礦收益率迅速下降，因此，當下并不是投資挖礦業的好時機。同時，研究還顯示，采礦硬件在運營最初幾天利潤率最高，采礦設備的部署時機對收入影響極大。[2018/9/6]

這是一個簡單的拍賣合約示例，出價高者可以成為currentLeader，并記錄該次競標出價為highestBid，同時把先前的出價金額還給前一個競標領先者。攻擊者可以部署一個智能合約，在正常出價后讓該合約成為currentLeader，并在合約內負責收款的receive函數中使用revert函數來拋出異常，讓交易失效。當其他使用者想出價競標時，會因為合約無法轉錢給currentLeader，而造成交易失敗，拍賣合約的功能也因此永久失效，攻擊者得以贏下此次的拍賣競標。

芝商所研報：比特幣供應嚴重欠缺彈性，無彈性供應將導致波動加劇:芝商所經濟學家Blu Putnam、Erik Norland發布最新研報稱，比特幣供應嚴重欠缺彈性，而且與商品一樣，無彈性供應將導致波動加劇；比特幣算法問題的“難度”與其價格形成反饋環路，“難度”是左右價格的主要因素，但價格也會影響“難度”；交易量可能影響價格走勢，交易成本上升對比特幣來說意味著風險。[2018/5/8]

攻擊者合約示例

4.?Txorigin漏洞攻擊

當開發者利用solidity中內建的tx.origin變數來驗證權限時，會讓攻擊者有攻擊的機會。在進入示例之前，須先了解tx.origin返回的是原始發送交易的地址，而msg.sender返回的是當前交易的發送者。以下示意圖情景為：

用戶A呼叫了合約B內部的函數，并在函數內又再呼叫了合約C。可以觀察tx.origin與msg.sender的差異。

接下來來看看實際的攻擊場景，上圖智能合約中的sendTo函數必須符合tx.origin與owner相等的條件才會被執行，但是攻擊者可以通過下圖的智能合約，利用上述提過tx.origin與msg.sender的差異，巧妙地繞過驗證，并觸發sendTo函數。具體細節是當攻擊者誘導上圖合約的owner去觸發了下圖合約的fallback函數時，若攻擊合約在fallback函數內去調用sendTo函數，就可以得到owner的權限去執行。

5.未適當處理externalcall的回傳值

在智能合約中，使用到低層級調用函數指令時，如：address.call()、address.callcode()、address.delegatecall()?和address.send()等等，如果調用失敗并不會拋出異常，僅會回傳調用結果的布林值，合約將能繼續往下執行。若未對調用結果的回傳值做檢查，可能將會使智能合約無法正常運作。

我們以一個簡單的取款函數作為示例，當使用一合約呼叫上圖的withdraw函數，且若該合約不能接收ETH轉入時，會造成呼叫方無法收到ETH，但因合約會繼續往下執行，導致其在合約中balances的狀態紀錄被改變。修正寫法如下：

6.?短地址攻擊

此攻擊手法大多出現在ERC-20智能合約中，須先了解到，當我們呼叫一個函數時，在EVM里實際上是在解析一堆ABI字符。而一般ERC-20標準的代幣都會實現用來轉帳的transfer函數，當我們調用transfer函數時，交易的調用內容由3個部分組成：

●4字節，函數名的哈希值，例如：a9059cbb

●32字節，以太坊地址，例如：

00000000000000000000000011223344556677889900aabbccddeeff11223344

●32字節，代表需要轉送的代幣數量：

0000000000000000000000000000000000000000000000000de0b6b3a7640000

若攻擊者地址為：0x1234567890123456789012345678901234567800，且在呼叫transfer時刻意舍去尾數零，若合約內沒有對內容格式做檢查，EVM讀取時會從第三個參數的高位拿00來補充，這將造成實際想要轉送的代幣數量缺少一個字節，即向左移位了8個比特，數值瞬間擴大256倍，攻擊者成功盜取代幣合約中的代幣。

7.閃電貸攻擊

閃電貸，顧名思義就是快速貸款，那這個速度有多快呢？官方的解釋是，貸款發行和償還的交易必須在以太坊上同一個區塊內完成。可以說閃電貸是一種借助于區塊鏈技術的顛覆式創新，它與傳統的借貸有兩個主要的差別，一個是它無需抵押品，第二個是它要求要在執行借出的同一筆交易中執行還款操作，因此對于出借資金的那方來說是不用承擔違約風險的，因為只有當區塊鏈上借貸方執行的借出與還款操作都確實被執行了，這筆交易才有效。也就是說我們可以設計一個智能合約來借出資金，接著執行一些資金操作，最后在將資金歸還，而這些操作都會在同一筆交易中完成。這就給黑客們帶來了利用閃電貸發動攻擊的機會，因為它大大的降低了黑客的攻擊成本，近期在DeFi領域的多數攻擊都是使用閃電貸來實現，主要都是黑客通過借出的巨額資金來對協議制造價差并從中套利，還款后再帶著不當獲利逃之夭夭。我們從bZx攻擊事件來了解黑客的攻擊思路：

1.?黑客通過閃電貸從去中心化數字資產衍生交易平臺dYdX借出了一萬枚ETH

2.?使用其中的5000枚ETH抵押在去中心化借貸平臺Compound以借出112枚wBTC

3.?剩下的的5000枚ETH到去中心化借貸平臺bZx上開了wBTC的空單

4.?用借出的112枚wBTC到去中心化交易所Uniswap砸盤，讓wBTC價格快速下跌

這一系列操作讓黑客在bZx上開的空單倉位大賺，接著歸還閃電貸借出的一萬枚ETH，并在這個過程中獲得了價值35萬美元的收益。此次攻擊的主要原因是因為Uniswap的價格的劇烈變化最終導致資產的損失，這本該是正常的市場行為，但是黑客通過惡意操縱市場，使項目方造成損失。bZx合約被操縱一事，開始讓閃電貸進入了更多開發者的視線，一方面許多聰明的開發者開發出了全新的去中心化金融應用，同時也讓開發者更為警惕可能的邏輯攻擊。

結論

智能合約的運作為被動的，所有的合約動作均須由使用者發起交易、呼叫合約中的函數函數才會執行動作，而合約執行基于區塊鏈的特性是不可逆的，且當合約部署上區塊鏈后，所有資料都是公開透明的，即便代碼不開源，也可利用反組譯工具回推合約內容。因此，開發者需熟悉漏洞原理并避免之，使用者也應了解合約安全議題，維護自身權益。

Tags：SDDUSDUSDD區塊鏈usdd幣死亡螺旋usdn幣掛鉤usdd幣價格區塊鏈工程專業學什么課程

ICP