KEN:慢霧：詳解Uniswap的ERC777重入風險_BOXX Token

編者按：本文來自慢霧科技，Odaily星球日報授權轉載。

前言

據鏈聞消息，4月18日，Tokenlon宣布暫停imBTC轉賬，因其發現有攻擊者通過ERC777在Uniswap流動性合約中的重入漏洞，對ETH-imBTC池循環套利。此次的攻擊手法是一個存在于Uniswapv1上的已知漏洞，該漏洞最早由Consensys于2019年4月發現，當時Consensys只是發現了該風險，還沒有發現可以利用這種手法進行攻擊的token。隨后，在imBTC上線Uniswap后，由于imBTC是基于ERC777實現的，通過組合ERC777的特性及Uniswap代碼上的問題，使攻擊者可以通過重入漏洞實現套利。下面，我們將來分析此次套利中的攻擊手法和具體的細節。知識準備

ERC777協議是以太坊上的代幣標準協議，該協議是以太坊上ERC20協議的改進版，主要的改進點如下：1、使用和發送以太相同的理念發送token，方法為：send(dest,value,data)2、合約和普通地址都可以通過注冊tokensToSendhook函數來控制和拒絕發送哪些token3、合約和普通地址都可以通過注冊tokensReceivedhook函數來控制和拒絕接受哪些token4、tokensReceived可以通過hook函數可以做到在一個交易里完成發送代幣和通知合約接受代幣，而不像ERC20必須通過兩次調用來完成5、持有者可以"授權"和"撤銷"操作員這些操作員通常是交易所、支票處理機或自動支付系統6、每個代幣交易都包含data和operatorData字段，可以分別傳遞來自持有者和操作員的數據7、可以通過部署實現tokensReceived的代理合約來兼容沒有實現tokensReceived函數的地址在這里，我們需要特別關注的點是第二點，即ERC777標準中的tokenToSend函數，根據ERC777協議的定義，遵循該標準的token代幣在每一次發生代幣轉賬的時候都會去嘗試調用代幣發送者tokensToSend函數，而代幣持有者可以通過在ERC1820注冊合約注冊自己的合約并通過在這個hook函數中定義一些操作來處理代幣轉賬的過程中的某些流程，如拒絕代幣發送或其他操作。了解這些關鍵點，有助于我們理解這次攻擊的具體攻擊手法。現在開始，我們可以稍微加速，看看對于Uniswap而言，這次到底發生了什么？細節分析

慢霧：遠程命令執行漏洞CVE-2023-37582在互聯網上公開，已出現攻擊案例:金色財經報道，據慢霧消息，7.12日Apache RocketMQ發布嚴重安全提醒，披露遠程命令執行漏洞（CVE-2023-37582）目前PoC在互聯網上公開，已出現攻擊案例。Apache RocketMQ是一款開源的分布式消息和流處理平臺，提供高效、可靠、可擴展的低延遲消息和流數據處理能力，廣泛用于異步通信、應用解耦、系統集等場景。加密貨幣行業有大量平臺采用此產品用來處理消息服務，注意風險。漏洞描述：當RocketMQ的NameServer組件暴露在外網時，并且缺乏有效的身份認證機制時，攻擊者可以利用更新配置功能，以RocketMQ運行的系統用戶身份執行命令。[2023/7/14 10:54:22]

通過Etherscan查詢攻擊者的其中一筆交易0x32c83905db61047834f29385ff8ce8cb6f3d24f97e24e6101d8301619efee96e

慢霧：Harmony Horizon bridge遭攻擊簡析:據慢霧安全團隊消息，Harmony Horizon bridge 遭到黑客攻擊。經慢霧 MistTrack 分析，攻擊者（0x0d0...D00）獲利超 1 億美元，包括 11 種 ERC20 代幣、13,100 ETH、5,000 BNB 以及 640,000 BUSD，在以太坊鏈攻擊者將大部分代幣轉移到兩個新錢包地址，并將代幣兌換為 ETH，接著將 ETH 均轉回初始地址（0x0d0...D00），目前地址（0x0d0...D00）約 85,837 ETH 暫無轉移，同時，攻擊者在 BNB 鏈暫無資金轉移操作。慢霧 MistTrack 將持續監控被盜資金的轉移。[2022/6/24 1:28:30]

可以發現，攻擊者兩度向Uniswap合約轉帳imBTC，金額同樣是0.00823084，然后從Uniswap收取了兩筆ETH，看上去似乎是十分正常的兩筆交易，實際上卻是暗流涌動，另有玄機。為了更好的了解整一筆交易的細節，我們需要通過bloxy.info來查看交易的具體細節。

慢霧：ERC721R示例合約存在缺陷，本質上是由于owner權限過大問題:4月12日消息，據@BenWAGMI消息，ERC721R示例合約存在缺陷可導致項目方利用此問題進行RugPull。據慢霧安全團隊初步分析，此缺陷本質上是由于owner權限過大問題，在ERC721R示例合約中owner可以通過setRefund Address函數任意設置接收用戶退回的NFT地址。

當此退回地址持有目標NFT時，其可以通過調用refund函數不斷的進行退款操作從而耗盡用戶在合約中鎖定的購買資金。且示例合約中存在owner Mint函數，owner可在NFT mint未達總供應量的情況下進行mint。因此ERC721R的實現仍是防君子不防小人。慢霧安全團隊建議用戶在參與NFTmint時不管項目方是否使用ERC721R都需做好風險評估。[2022/4/12 14:19:58]

通過查詢交易的細節，我們發現，攻擊者首先是通過ethToTokenSwapInput函數向Uniswap兌換了一些imBTC，然后再通過tokenToEthSwapInput函數開始第一次用imBTC換取ETH，然后Uniswap先將ETH轉給了攻擊者，再調用imBTC的transferFrom函數，由于imBTC實現了ERC777標準，所以在調用imBTC的trasferFrom函數的時候，imBTC會對攻擊者的tokensToSend函數進行調用。隨后，在攻擊者的tokensToSend函數中，攻擊者會進行第二次用imBTC換取ETH，然后流程結束。從交易細節上看，這里似乎還是沒有什么問題，我們繼續跟蹤UniSwap的代碼。

慢霧：有用戶遭釣魚攻擊，在OpenSea上架的NFT以極低匹配價格售出:據慢霧消息，有用戶在 OpenSea 掛單售賣的 NFT 被惡意的以遠低于掛單價匹配買。經慢霧安全團隊分析，此是由于該受害用戶遭受釣魚攻擊，錯誤的對攻擊者精心構造的惡意訂單進行簽名，惡意訂單中指定了極低的出售價格、買方地址為攻擊者以及出售 NFT 為受害用戶在 OpenSea 上架的待出售 NFT。攻擊者使用受害用戶已簽名的出售訂單以及攻擊者自己的購買訂單在 OpenSea 中進行匹配，并以攻擊者指定的極低價格成交，導致受害用戶的 NFT 以非預期的價格售出。[2021/12/11 7:31:47]

上面是代碼是Uniswap的ethToTokenSwapInput函數的代碼，根據代碼分析，Uniswap的ethToTokenSwapInput函數會調用ethToTokenInput函數，然后會先通過getInputPrice獲取代幣能換取的eth數量，之后通過send函數將eth發給用戶，最后再通過transferFrom把代幣轉進合約。我們繼續跟進getInputPrice函數。

慢霧：yearn攻擊者利用閃電貸通過若干步驟完成獲利:2021年02月05日，據慢霧區情報，知名的鏈上機槍池yearnfinance的DAI策略池遭受攻擊，慢霧安全團隊第一時間跟進分析，并以簡訊的形式給大家分享細節，供大家參考：

1.攻擊者首先從dYdX和AAVE中使用閃電貸借出大量的ETH；

2.攻擊者使用從第一步借出的ETH在Compound中借出DAI和USDC；

3.攻擊者將第二部中的所有USDC和大部分的DAI存入到CurveDAI/USDC/USDT池中，這個時候由于攻擊者存入流動性巨大，其實已經控制CruveDAI/USDC/USDT的大部分流動性；

4.攻擊者從Curve池中取出一定量的USDT，使DAI/USDT/USDC的比例失衡，及DAI/（USDT&USDC)貶值；

5.攻擊者第三步將剩余的DAI充值進yearnDAI策略池中，接著調用yearnDAI策略池的earn函數，將充值的DAI以失衡的比例轉入CurveDAI/USDT/USDC池中，同時yearnDAI策略池將獲得一定量的3CRV代幣；

6.攻擊者將第4步取走的USDT重新存入CurveDAI/USDT/USDC池中，使DAI/USDT/USDC的比例恢復；

7.攻擊者觸發yearnDAI策略池的withdraw函數，由于yearnDAI策略池存入時用的是失衡的比例，現在使用正常的比例體現，DAI在池中的占比提升，導致同等數量的3CRV代幣能取回的DAI的數量會變少。這部分少取回的代幣留在了CurveDAI/USDC/USDT池中；

8.由于第三步中攻擊者已經持有了CurveDAI/USDC/USDT池中大部分的流動性，導致yearnDAI策略池未能取回的DAI將大部分分給了攻擊者9.重復上述3-8步驟5次，并歸還閃電貸，完成獲利。參考攻擊交易見原文鏈接。[2021/2/5 18:58:47]

通過分析getInputPrice函數，我們能知道，ETH獲取量計算的公式為

把該公式放到ethToTokenInput函數的上下文中，該公式就變成了

在該公式下，一次正常的imBTC兌換ETH的過程中，作為分母的imBTC儲備量在兌換過后應該要上升，對應的ETH儲備量會變小。

但是回顧攻擊者的操作方式，在攻擊者第一次發送imBTC兌換ETH的過程中，Uniswap會先發送ETH給攻擊者，這時候Uniswap中ETH儲備量減少，然后Uniswap調用transferFrom函數，(注意此時還未將攻擊者的imBTC扣除)，緊接著在transferFrom函數中攻擊者調用的第二次的ethToTokenSwapInput時，通過getInputPrice獲取兌換的ETH數量的公式會變成這樣：

注意看，在第二次的兌換計算中，只有ETH的儲備量變少了，而imBTC的儲備量并未增加，這導致相比與單獨的調用ethToTokenSwapInput函數，攻擊者可以通過重入的方式，在第二次使用imBTC兌換ETH的過程中，使計算公式的分子發生了變化，而公式的分母不會發生變化。相比正常的兌換，攻擊者通過重入方式進行的第二次兌換會獲取微小的利潤，導致有利可圖。重復這樣的過程，就能通過等量的imBTC獲取更多的ETH，導致Uniswap做事商的損失。防御方法

在Uniswap的tokenToEthSwapInput函數中加入OpenZeppelin的ReentrancyGuard函數，防止重入問題。在進行代幣交換的時候，先扣除用戶的代幣，再將ETH發送給用戶。同時，針對本次攻擊事件慢霧安全團隊建議：在關鍵的業務操作方法中加入鎖機制，如：OpenZeppelin的ReentrancyGuard開發合約的時候采用先更改本合約的變量，再進行外部調用的編寫風格項目上線前請優秀的第三方安全團隊進行全面的安全審計，盡可能的發現潛在的安全問題多個合約進行對接的時候也需要對多方合約進行代碼安全和業務安全的把關，全面考慮各種業務場景相結合下的安全問題合約盡可能的設置暫停開關，在出現“黑天鵝”事件的時候能夠及時發現并止損安全是動態的，各個項目方也需要及時捕獲可能與自身項目相關的威脅情報，及時排查潛在的安全風險最后的思考

這兩天的DeFi世界被鬧得沸沸揚揚，imBTC作為ERC777代幣首當其沖，ERC777協議也飽受詬病，但是看完分析，造成此次的攻擊事件原因，真的是imBTC或者是ERC777協議的問題嗎？如果Uniswap做好了ERC777的兼容，使用ReentrancyGuard，并在代幣交換的時候先扣除用戶的代幣，再將ETH發送給用戶，這樣的問題是不是就不會發生？imBTC作為以太坊上token化的比特幣代幣協議，其安全性在自身單獨運行的時候并不存在問題，第三方DeFi平臺在接入的時候，應需要充分考慮平臺本身的業務邏輯與接入代幣之間的兼容性，才能避免因兼容性發生不必要的安全問題。而不是簡單的將問題歸咎于協議和代幣提供方。

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