[解讀合約審計]Harmony的跨鏈橋是如何被盜一億美金的？_ETH:Floki Monk

內容概要

2022年6月24日，由Layer1公鏈Harmony開發的，以太坊與Harmony間的資產跨鏈橋Horizon遭到攻擊，損失金額約為1億美元。

這到底是怎么回事?

雖然黑客攻擊發生的當天就能斷定屬于“公證人私鑰被盜”，既然貴客點開，不妨來展開聊聊，放心，有少數硬核源碼但全篇講白話，通俗易懂！

跨鏈橋分類與技術原理

Horizon合約審計報告解讀

被盜原因復盤分析與總結

1、跨鏈橋技術原理

跨鏈，顧名思義是不同區塊鏈之間資產信息如何轉移的問題，也稱之為互操作性，而目前有超50種跨鏈解決方案，其方案定義是多種多樣的。

1.1、跨鏈方案有哪些？

概括來講，要實現資產價值在另一條鏈上恒定，有兩種大路徑按”價格”錨定和按”物理”錨定

乍一聽復雜，其實按價格錨定就是在各公鏈上的USDT這種穩定幣，他與美元1:1錨定，因此也屬于跨鏈資產的一種。

拋開各類穩定幣更直觀一種跨鏈方案則是物理錨定，即流動性總量是恒定的，其方案也很多，咱們重點講公證人模式。

公證人模式依據”公證人是誰“有三種區分：

交易所做擔保型：比如幣安提幣，各種買賣均在中心化交易所進行，提幣才兌現

流動性池橋接型：比如bridge.connext，o3swap

互操作金融協議Side推出原子互換解決方案:金色財經報道，Side Protocol發推稱，ICS100已經合并，為鏈間生態系統及其他領域提供第一個原子互換（Atomic Swap）解決方案。它是無橋的鏈間兌換，可擴展到大量的網絡，并可與其他IBC應用組合。

據悉，Side是為Cosmos生態系統中的Web3應用程序構建的新型互操作金融協議。[2023/3/7 12:46:47]

合約鎖定鑄造型：各類官方橋通用方案polygon/arbitrum/avax/celer，以及今天的主角harmony

鎖定鑄造型由于產生的是包裝代幣，因此往往是各公鏈具有一定公信力的官方橋才采用。

以上均各有優缺，或是怕交易所跑路，或是流動性枯竭，或是公證人私鑰被盜，目前并沒有完美實現不可能三角的跨鏈方案出現。

如下圖是o3swap的流動性總量和交易量趨勢，近半年已然跌去90%，或許是因為去年8月的質押資產被盜案導致不斷式微吧。

1.2、Horizon橋的跨鏈原理

Harmony開發的Horizon橋是非常標準的公證人鎖定鑄造型。

為何鎖定鑄造可以被信任呢？

是由于區塊鏈上的合約具有不可更改特性，如果不留后門的話，甚至一旦部署將無任何方式可以影響他的運作，正如無聊猿官方自己將所有權限轉入0地址，放棄所有權后，無任何方式可以進一步鑄造出新的猴子，其流動性總量將被鎖死。

加密礦企HIVE季度收益報告：雖挖礦產量增加，但收入同比下降44%:11月16日消息，加拿大上市礦企Hive Blockchain于11月15日發布截至2022年9月30日的第二季度收益報告，本季度Hive Blockchain的收入同比下降 44%至2960萬美元，凈收入也從去年同期的5980萬美元減少至虧損3700萬美元。

本季度該公司產出858枚BTC和7309枚ETH，BTC產量同比增加31%，ETH同比下降15.9%。總體產量的增長歸功于該公司在過去12個月開設的新不倫瑞克比特幣挖礦設施，該設施使超過17300臺ASIC礦機在線。該公司警告稱，由于比特幣挖礦難度創歷史新高，未來的運營費用將會增加。

本季度末，Hive Blockchain報告其資產負債表上持有1116枚BTC（價值4840萬美元）和25154枚ETH（價值7470萬美元）。[2022/11/16 13:11:44]

同理的，不同公鏈之間雖然合約不同，但如果在以太坊上用合約鎖住10個ETH，在另一條公鏈上也以同樣有公信力的合約，來釋放10個wETH，這樣一來其實全局上流動性是固定的，只要wETH可以隨時轉回以太坊并兌換得到ETH，那wETH就可以被認為是具有了ETH的等同價值。

因此其核心的操作就是

Lock-and-Mint：A鏈鎖定代幣流動性+B鏈發行等量的可流通包裝代幣

Burn-and-Release：B鏈銷毀包裝代幣+A鏈解鎖等量基礎代幣的流動性

FTX Ventures將收購SkyBridge Capital 30%的股份:9月9日消息，FTX Ventures將收購SkyBridge Capital 30%的股份，作為其向Web3領域部署4000萬美元投資的一部分。（CoinDesk）[2022/9/9 13:19:32]

公證人：負責發現A鏈Lock鎖定事件后，去B鏈Mint鑄造出錨定代幣，轉入目標地址。

有鎖定自然衡量各個跨鏈橋規模的最佳方式就是TVL，可以顯著看到6.24之后，Horizon的TVL瞬間跌入谷底，當安全事故來臨再多的TVL也就如流水一般，蜂擁而至也一哄而散。

2、Horizon橋的合約審計報告解讀

一次事故對很多Web3項目而言，做不到100%安全就基本等于0的價值，因此為了檢查合約的安全性，一般會測試模擬多種攻擊場景，通過checklist進行安全審查，以確保合約安全

開發或許幾天而已，但要足夠可靠則流程多且昂貴

審計報告的核心信息是：風險名稱、漏洞描述、風險等級、安全建議、修復狀態及審計結果等

而Horizon橋的合約審計報告是老牌審計公司PeckShield進行的，發現了5個漏洞風險

2.1、中低風險點1-兼容不足

是不是很難想象區區3行代碼都能有bug？

其實鎖定token的邏輯很簡單，就是用戶制定金額和目標地址，在授權代扣權限后，合約將USDT轉入此合約鎖定，并發出一個locked事件，讓鏈下的公證人可以得知資產已經被鎖定了。

美股開盤，美股區塊鏈概念股普漲:金色財經報道，美股開盤，道指接近平開，道瓊斯指數7月20日（周三）開盤下跌14.44點，跌幅0.05%，報31812.61點；標普500指數7月20日（周三）開盤下跌3.59點，跌幅0.09%，報3933.10點；納斯達克綜合指數7月20日（周三）開盤下跌4.71點，跌幅0.04%，報11708.43點。此外，

美股區塊鏈概念股普漲，Marathon Digital(MARA.O)漲近8%，SOS(SOS.N)漲超6%，Riot Blockchain(RIOT.O)漲近6%，Coinbase(COIN.O)漲超5%，Bit Digital(BTBT.O)漲近3%。[2022/7/20 2:26:33]

但PeckShield審計發現LockToken鎖定函數對通縮型token是不兼容的，用戶傳入的amount如果是100，自然Locked事件發出的是成功鎖定100個

但是如果是”通縮型“的token呢？進行safeTransferFrom?的過程中amount變少了怎么辦？這就會出現鎖倉額低于B鏈釋放額的風險

可看前文：你買的NFT到底是什么？

標準協議中都會以虛函數為鉤子的方法，在轉移前后增加邏輯，有些token則可能在這里_beforeTokenTransfer增加交易損耗，從而控制流通量實現通縮。

當然harmony最后肯定是修改優化了，采用轉移前后兩次讀取balance的方法來算出實際鎖定額。

借貸協議Maple：Celsius和3AC從未通過Maple Finance借款:6月22日消息，借貸協議Maple Finance在社交媒體上發文表示，Babel Finance在該平臺上加拿大對沖基金Orthogonal Trading的USDC池種有1000萬USDC的借貸頭寸。自Babel停止提款后，Orthogonal一直與Babel管理層保持聯系，并專注于保護貸方的利益。同時，Celsius和3AC從未通過Maple Finance借款。Maple協議的管理機構仍致力于與所有借款人就其資產構成進行積極對話，并對他們在Cesius和3AC中的風險敞口充滿信心。

昨日報道，機構借貸協議Maple Finance在6月21日的公告中表示，本周協議資金池可能出現流動性問題，放貸用戶（Lenders）可能無法提款，必須等待借款用戶（Borrowers）還款。[2022/6/22 4:44:21]

2.2、中低風險點2-異常鎖定

還是這段代碼，是不是很難想象區區3行代碼不僅有BUG，而且有2個！

可看前文：你買的NFT到底是什么？

為了安全的Mint，其實標準協議是禁止向0地址mint的，如果lockToken?的時候目的轉入地址recipient?填寫為0地址，則會B鏈上鑄造失敗，造成鎖入此合約但無跨鏈效果，如果此金庫合約沒有預留合適的轉出方法則會永久鎖定。

2.3、高風險點

鑄造解鎖等函數的調用者為單簽賬戶

在原先程序里，Mint鑄造資產unlock解鎖釋放，都是只能指定公證人進行。

這也正是本次中招的原因，harmony是最終將公證人改了多簽錢包，但只不過只改成3個，其中2個私鑰被盜就可以橫行無忌。

怎么說呢，你說他改了吧總覺得有些敷衍，甚至黑客盜出資產的時候，harmony橋依舊在運作中，意味著他的私鑰甚至是明文保存被黑客拷貝走的。

3、黑客盜取過程

通過合約審計報告的解讀可以發現，原來跨鏈公證人的權限如此之大，只有他可以進行鑄造和釋放，而黑客事件發生的時候，看他交易操作就能分辨出來被盜原因

區塊鏈瀏覽器使用指南見：當我們在看Etherscan的時候,到底在看什么?

3.1、關鍵信息

攻擊者錢包

wallet1：0x0d043128146654C7683Fbf30ac98D7B2285DeD00

wallet2：0x9E91ae672E7f7330Fc6B9bAb9C259BD94Cd08715

wallet3：0x58f4baccb411acef70a5f6dd174af7854fc48fa9

跨鏈橋相關地址

MultiSigWallet：0x715cdda5e9ad30a0ced14940f9997ee611496de6

ETH的金庫地址：0xF9Fb1c508Ff49F78b60d3A96dea99Fa5d7F3A8A6

ERC20金庫地址：0x2dccdb493827e15a5dc8f8b72147e6c4a5620857

被盜公證人地址：0x812d8622c6f3c45959439e7ede3c580da06f8f25

3.2、盜取過程分析

盜取13100個Ether，詳情見交易Link

執行的是確認某個交易ID

公證人確認->等待確認的公證人數量達標->解鎖金庫資產轉入目標地址

在多簽合約合約代碼里邏輯可以看出，這個函數會進行notConfirmed?判斷，因此只有系統之前設置過的公證人地址可以調用

后續會執行executeTransaction?方法，再調用?isConfirmed?方法做判斷，如果認證這筆交易的管理員數量達到2位，就會內部調用EthManager?合約的?unlockEth?方法，最終將ETH發送至攻擊者錢包。

至此很明顯，除了私鑰被盜，如此簡單明了的合約不會有什么特別的犯錯可能性了。

順道看了下現在跨鏈橋的ETH金庫的余額還有94個Eth，ERC20的金庫還有30W刀的各類代幣

4、思考總結

4.1、盜者會如何？

雖然馬上harmony開出了100W美金，提出黑客歸還資產并承諾不追究責任，但即使黑客歸還且官方不追究也會有其他社會團隊做公訴，因此黑客的最佳路線只有想盡一切辦法為被盜資產脫敏。

截至6月29日，攻擊者已將大約35,000個以太坊轉移到?TornadoCash，這是一種常見的混幣器，雖然區塊鏈是賬本公開，任何交易均可被追蹤，但是混幣器猶如為100個人集合交易，并不能準確得出哪筆資金最終落到哪個人手里。

4.2、如何更安全？

harmony對多簽的實現是每筆投票均上鏈，或許是出于成本的考慮所以他的公證人只有3位，當初的降本優化造成了滿盤皆輸

要優化可采用分布式托管的方法，托管給MPC(Multi-PartyComputation)公證人網絡，不超過一定比例的節點同時作惡即可保證安全

即使公證人稀少也可以參考雪崩橋采用的SGX可信計算技術

本質上還是對安全重要性的淡漠，在跨鏈橋的開源代碼中寫的執行計劃，2年前就實現了可用的鏈橋，卻遲遲不進一步優化。

引用：

iosg-跨鏈橋方案一覽，誰能匯聚多鏈流動性

Horizon橋官方GIT：https://github.com/harmony-one/ethhmy-bridge

Horizon鏈橋TVL圖：https://dune.com/queries/118245

盜取交易Link：

https://etherscan.io/tx/0x27981c7289c372e601c9475e5b5466310be18ed10b59d1ac840145f6e7804c97

《PeckShield對Horizon橋的審計報告》

https://docs.harmony.one/home/general/bridges/horizon-bridge/audit

《AvalancheBridge：用英特爾SGX保護跨鏈資產》

https://medium.com/avalancheavax/avalanche-bridge-secure-cross-chain-asset-transfers-using-intel-sgx-b04f5a4c7ad1

寫在最后：

前文回顧

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來源：金色財經

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