?More than Re-entrancy : Revest Finance 被攻擊事件分析-ODAILY

2022年3月27日，以太坊上的stakingDeFi項目RevestFinance遭到黑客攻擊，損失約200萬美元。BlockSecTeam團隊第一時間介入分析，并在tweeter上向社區分享了我們的分析成果。事實上，就在我們通過tweeter向社區分享我們的分析成果時，我們發現了RevestFinance的TokenVault合約中還存在著一個criticalzero-dayvulnerability。利用該漏洞,攻擊者可以用更加簡單的方式盜取協議中的資產。于是我們立刻聯系了RevestFinance項目方。在確定該漏洞已經被修復后，我們決定向社區分享這篇blog。

0.What'stheRevestFinanceFNFT

RevestFinance是針對DeFi領域中staking的解決方案，用戶通過RevestFinance參與的任何DeFi的staking，都可以直接生成一個NFT,即FNFT(FinanceNon-FungibleToken),該NFT代表了這個staking倉位的當前以及未來價值。用戶可以通過RevestFinance提供的3個接口和項目進行交互。質押自己的數字資產，mint出相應的FNFT。

?mintTimeLock:用戶質押的數字資產在一段時間之后才能被解鎖。

?mintValueLock:用戶質押的數字資產只有在升值或者貶值到預設數值才能被解鎖。

?mintAddressLock:用戶質押的數字資產只能被預設的賬戶解鎖。

RevestFinance通過以下3個智能合約完成對用戶存入的數字資產的鎖定和解鎖。

?FNFTHandler:繼承自ERC-1155token(openzepplin實現)。每次執行lock操作時，fnftId會進行自增(fnftId類似于ERC721中的tokenId)。FNFT在被創建時，用戶需要指定它的totalSupply。當用戶想要提走FNFT背后的underlyingasset，需要burn掉相應比例的FNTF。

富國銀行：美國9月CPI可能鎖定美聯儲再次加息75個基點:10月14日消息，周四發布的美國通脹數據引發了整個金融市場的劇烈波動。美國9月季調后CPI月率錄得0.4%，再次高于普遍預期，表明通貨膨脹繼續保持強勁勢頭。汽油價格下跌再次給通貨膨脹帶來下行壓力。富國銀行分析師稱，該報告可能會使美聯儲在11月的下次會議上再次加息75個基點。通脹的逐漸放緩以及貨幣政策的日益收緊，應該會給FOMC所需的喘息空間，以減緩當前每次會議75個基點的緊縮步伐。然而，這一過程中可能會出現一些障礙，讓美聯儲在未來幾個月保持警惕。(金十)[2022/10/14 14:27:10]

?LockManage:記錄FNFT被解鎖(unlock)的條件。

?TokenVault:接收和發送用戶存入的underlyingasset,并記錄每一種FNFT的metadata。例如fnftId=1的FNFT背后質押的資產類型。

因為此次攻擊，黑客攻擊的入口是mintAddressLock函數，那么我們以該函數為例，講述FNFT的生命周期。

UserA調用Revest的mintAddressLock函數

?unlocker:UserX->只有UserX可以解鎖這筆資產?recipients:?quantities:->mint數量為100(sum(quantities)),UserA,UserB,UserC各擁有50，25，25枚。?asset:WETH->mint出的FNFT以WETH為抵押品。?depositAmount:1e18->每一枚FNFT背后的抵押品數量為1枚WETH(WETHdecimal為18)

假設當前系統中沒有其他FNFT,UserA通過mintAddressLock與系統進行交互，FNFTHandler返回的fnftId=1

數據：比特幣交易量創下3個月新高:金色財經報道，盡管比特幣（BTC）在2022年出現了重大修正，但其投資者活動正在增加。Santiment的數據顯示，截至9月29日，比特幣的交易量達到6月中旬以來的最高水平，達到426.8億美元。（Finbold）[2022/10/2 18:37:05]

LockManger為其添加相應的記錄

?fnftId:1?unlocker:UserX

TokenVault為其添加相應的記錄

?fnftId:1?asset:WETH?depoistAmount:1e18

接著TokenValut要從UserA這里轉走100*1e18數量的WETH。

最后系統分別給UserA,UserB,UserCmint50,25,25枚01-FNFT。

通過mintAddressLock函數鑄造FNFT就完成了。

當UserX解鎖01-FNFT后，用戶B便可以通過withdrawFNFT提走underlyingasset。如圖二所示，UserB想要提取自己手中持有的25個01-FNFT質押的數字資產。

協議首先檢查01-FNTF是否已經unlock，如果已經unlock,那么協議會burn掉UserB的25個01-FNFT,并給他轉25*1e18數量的WETH。此時01-FNFT的totalSupply為75。

Revest合約還提供了另外一個接口，叫做depositAdditionalToFNFT，以便讓用戶為一個已經存在的FNFT添加更多的underlyingasset。下面我們用2張圖描述它的“正常”用法。

美國白宮沒有對發行數字美元做出結論:9月16日消息，市場消息：美國白宮沒有對發行數字美元做出結論。[2022/9/16 7:01:27]

這里有三種情況

一.quantity==01-FNFT.totalSupply()如圖三所示

以圖二中的場景為上下文，UserA要為01-FNFT添加更多的抵押物。

?quantity=75->為75個01-FNFT追加質押。

?amount=0.5*1e18->每一枚01-FNFT追加0.5*1e18數量的WETH。

于是UserA需要向TokenVault轉入37.5*1e18WETHTokenVault修改系統記賬，將depositAmount修改為1.5*1e18。現在每一枚01-FNFT承載的資產為1.5*1e18WETH。

此時UserC調用withdrawFNFT,burn掉他持有的25枚01-FNFT,他可以拿走25*(1.5*1e18)=37.5*1e18WETH。

于是，此時01-FNFT的totalSupply為50。

二.quantity<01-FNFT.totalSupply()如圖四所示

以圖三中的場景為上下文，UserA繼續為01-FNFT添加更多的抵押物。

?quantity=10->為10枚01-FNFT追加質押。?amount=0.5*1e18->為10枚01-FNFT每一枚追加0.5*1e18WETH

由于quantity<01-FNFT.totalSupply()于是，UserA向協議支付5*1e18WETH系統將會burn掉10枚01-FNFT,mint出10枚02-FNFT,并將burn掉的10枚01-FNFT承載的資產和UserA新轉入的資產，注入到02-FNFT中。于是就有

因“合并預期”，過去30天以太坊網絡日均新增地址數量超70,000個:金色財經報道，根據以太坊區塊鏈研究公司 Etherscan 數據顯示，截至 9 月 2 日以太坊網絡錢包地址總數達到 204,571,827 個，而在 8 月 2 日該指標數據為 202,361,298 個，增加了 2,210,529 個新地址，這意味著過去30天以太坊網絡因“合并預期”每天新增獨立錢包地址數量超過 70,000 個。此外，以太坊礦工在網絡中的地址數量也增加了，因為在備受期待的合并發生之前，他們急需通過挖礦來獲取 ETH。需要注意的是，獨立地址數并不代表獨立用戶數，因為一個人可以擁有兩個以上錢包，但隨著 9 月 15 日合并日期的臨近，該指標上漲可以說明以太坊網絡正在吸引大量活動。（bitcoinist）[2022/9/5 13:08:34]

?fnftId:2?asset:WETH?depositAmount:2.0*1e18(1.5*1e18+0.5*1e18)

此時

?01-FNFT.totalSupply:4001-FNFT.depositAmount:1.5*1e18?02-FNFT.totalSupply:1002-FNFT.depositAmount:2.0*1e18

三.quantity>01-FNFT.totalSupply()

這種情況，交易會revert。

1.What'ttheRe-entrancyvulnerability

在理解了mintAddressLock函數和depositAdditionalToFNFT函數的基本工作流程后，來看一下攻擊者使用的重入手法。假定thelastestfnftId=1

MicroStrategy首席執行官：ETH是一種證券，BTC是加密貨幣領域的唯一商品:7月10日消息，MicroStrategy首席執行官Michael Saylor表示，ETH是一種證券，因為它是通過ICO發行的，有一個管理團隊，有一個預挖，有一個硬分叉，有持續的硬分叉，有一個不斷被推后的難度炸彈，并且其網絡多年來發生了許多根本性的變化。要將數字資產歸類為商品，它需要由完全去中心化的協議支持，即使他們想改變它，也沒有人可以改變它。BTC屬于商品。因為比特幣網絡的核心無法改變，就像黃金的物理構成一樣。（Cointelegraph）[2022/7/10 2:03:50]

如圖五所示第一步：攻擊者調用mintAddressLock函數

?depositAmount=0

?quantities=

mint出了2枚01-FNFT,由于攻擊者將depositAmount設置為0，因此他沒有轉入任何數字資產。相當于01-FNFT背后承載的underlyingasset為0。

第二步：攻擊者再次調用mintAddressLock函數

?depositAmount=0

?quantities=準備mint36w枚02-FNFTdepositAmount為0。

在mint的最后一步，攻擊者利用ERC-1155的call-back機制重入了depositAdditionalToFNFT函數。

在depositAdditionalToFNFT中，攻擊者傳入

?quantity=1

?amount=1*1e18

?fnftId=1

因為quantity<fntfId.totalSupply(),因此協議會burn掉攻擊者1枚01-FNFT,鑄造1枚02-FNFT。(02-FNFT在協議中已經存在，但是fnftId更新延遲)然后修改fnftId=2的depositAmount為amount。相信你已經發現，這一步，攻擊者通過重入將fnftId=2的depositAmount從0修改為1.0*1e18,僅僅花費1*1e18RENA就獲得了(360000+1)*1*1e18RENA的系統記賬。

最后攻擊者調用withdrawNFNFT函數，burn掉360,001枚02-FNFT,取走了360,001*1e18RENA。

建議修復方法

2.theNewZero-dayVulnerability

在blockSecTeam團隊分析RevestFinance的代碼時，handleMultipleDeposits函數引起了我們的注意。

當用戶調用depositAdditionToNFT函數追加抵押物時，該函數會改變FNFT的depositAmount。從代碼中我們可以發現，當newFNFTId!=0時，該函數既改變了fnftId對應的FNFT的depositAmount也改變了newFNFTId對應的depositAmount。

按照常理，當newFNFTId!=0時，系統應該只記錄newNFTId對應的depositAmount。不應該改變fnftId對應的depositAmount。

我們認為這是一個非常嚴重的邏輯bug，利用該漏洞，攻擊者可以很輕松提走系統中的數字資產。下面用3張圖描述模擬攻擊的原理。假定thelatestfnftId=1

首先攻擊者調用mintAddressLock函數，mint出360000個01-FNFT。攻擊者將amount設置為0因此他不必轉入任何資產到RevestFinance協議中。mint結束后，攻擊者擁有360000枚depositAmount=0的01-FNFT。

然后攻擊者調用depositAdditionalToFNFT函數，參數如下

?fnftId=1

?amount=1*1e18

?quantity=1

協議轉走攻擊者amount*quantity數量的代幣，即1*1e18RENA協議會burn掉攻擊者1枚01-FNFT,并為其鑄造一枚02-FNFT按照handleMultipleDeposits函數中的邏輯，fnftId=2的資產，其depositAmount會被設置為1.0*1e18。但是fnftId=1的資產，其depositAmount也會被設置為1.0*1e18，而這個值本應該為0！

第三步，攻擊者直接提款，將手中所有的01-FNFT提現。不考慮gas費，他將凈賺359,999*1e18數量的REAN代幣。

很顯然，使用這種方式進行攻擊，比真實的重入攻擊更加簡單直接。

建議修復方法

針對該漏洞，blockSecTeam團隊給出了相應的patch方法。

3.項目方的修復方式

由于TokenVaultandFNFTHandler兩個漏洞合約存儲了許多關鍵的狀態，無法在短時間內重新部署它們，為了快速恢復使用，RevestFinance官方重新部署了Revest合約(https://etherscan.io/address/0x36c2732f1b2ed69cf17133ab01f2876b614a2f27#code)的精簡版本。該版本關閉了大部分復雜的功能，以避免被進一步攻擊。項目方將在未來遷移狀態并重新部署修復過的合約。

4.總結

提升DeFi項目的安全性不是一件容易的事情。除了代碼審計，我們認為社區應該采取更加主動的方式，例如項目監控預警、甚至是攻擊阻斷使得DeFi社區更加安全。(https://mp.weixin.qq.com/s/o41Da2PJtu7LEcam9eyCeQ).

參考文獻

*:https://blocksecteam.medium.com/revest-finance-vulnerabilities-more-than-re-entrancy-1609957b742f

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