TOKEN:成都鏈安：Balancer項目漏洞分析-ODAILY_KEN

一、事件背景

Balancer官網上對于其具體功能的描述為『EasilyswapERC20tokens.Exchangetokenswithoutdeposits,bids/asks,andordermanagement.Allon-chain.』。簡單來說Balancer就是提供在鏈上進行tokens交換的區塊鏈智能合約應用。

2020年6月29日凌晨，Balancer項目的兩個資金池遭受攻擊。攻擊者在此次事件中獲利約46萬美元，資金池市商損失約50萬美元。

根據此次安全事件的具體過程，可以將此次事件比喻為攻擊者『偷梁換柱』。

二、抽絲剝繭還原攻擊者『偷梁換柱』經過

2.1、安全事件概述

?根據鏈上交易數據顯示：

1、攻擊者利用自建合約

對存在通縮貨幣STA的資產池

進行了攻擊；

2、攻擊者利用自建合約

對存在通縮貨幣STONK的資產池

BSN開放聯盟鏈成都鏈已上線:金色財經報道，近日，區塊鏈服務網絡BSN表示，開放聯盟鏈成都鏈已在BSN環境內上線，這是基于BSN環境上線的第9條開放聯盟鏈。BSN開放聯盟鏈（簡稱OPB）包括多條基于公有鏈框架和聯盟鏈框架搭建的公用鏈，此次上線的成都鏈是基于公鏈Casper框架進行合規化改造而來。[2022/12/15 21:46:38]

進行了攻擊。

2.2、攻擊步驟簡介

攻擊者首先通過閃電貸借款大量WETH，而后使用借得的WETH將被攻擊資金池中的通縮貨幣兌換出來，僅留下1e-18個通縮貨幣。完成上述準備工作后，攻擊者開始發動攻擊，不斷使用1e-18個通縮貨幣兌換資金池內的其他代幣，以達到『偷梁換柱』的目的。直到池內資金基本被轉移完后，攻擊者將獲利存入如下地址：

0xBF675C80540111A310B06e1482f9127eF4E7469A

攻擊過程如下圖所示：

成都鏈安：正在追查Ronin攻擊事件的資金去向:據成都鏈安鏈必應-區塊鏈安全態勢感知平臺輿情監測顯示，Axie Infinity側鏈Ronin遭到攻擊，17.36萬枚ETH和2550萬USDC被盜，總金額約合價值為6.15億美元。在這里，成都鏈安對此類跨鏈橋項目給出以下建議:

1.注意簽名服務器的安全性；

2.簽名服務在相關業務下線時，應及時更新策略，關閉對應的服務模塊，并且可以考慮棄用對應的簽名賬戶地址；

3.多簽驗證時，多簽服務之間應該邏輯隔離，獨立對簽名內容進行驗證，不能出現部分驗證者能夠直接請求其它驗證者進行簽名而不用經過驗證的情況；

4.項目方應實時監控項目資金異常情況。[2022/3/30 14:25:56]

△圖1

此次事件發生后，Balancer團隊表示已對資產池進行審計，正在進行第三次審計，并將在UI界面啟用通縮貨幣黑名單，禁止用戶建立存在通縮貨幣的資產池。

2.3、漏洞原理詳細分析

在分析漏洞具體信息之前我們需要知道以下兩點：

成都鏈安：8ight Finance項目疑似私鑰泄露，資金總損失接近100萬美元:據成都鏈安鏈必應-區塊鏈安全態勢感知平臺輿情監測顯示，8ight Finance項目方疑似私鑰泄露導致被攻擊，資金已從tornado轉移出去，資金總損失：868587 DAI，123621 1USDT，10843 EIGHT，80 ONE.[2021/12/8 12:58:37]

1、Balancer項目允許個人建立資金池。資金池本質上是一個智能合約，用戶可以調用資金池的函數進行代幣兌換。資金池中可以存在多種貨幣，用戶可以使用資金池中存在的貨幣進行兌換，兌換的比例按照一種固定的算法，如圖所示：

△圖2

我們以用STA兌換WETH為例：

?TokenAmountOut表示可以兌換出的WETH的值

?TokenBalanceOut表示當前池內的WETH的值

動態 | 任子行斥資1000萬元增資成都鏈安 推動區塊鏈行業安全監管:任子行(300311)11月28日晚公告，公司擬以自有資金 1000 萬元向成都鏈安增資。增資完成后，公司將獲得成都鏈安 5.39%股權。公司與成都鏈安創始人楊霞、郭文生、高子揚于 11 月 28 日簽署了投資協議。

任子行稱，公司聚焦網絡空間數據治理，為工信部、等部門提供網絡安全產品和服務。此次投資是基于公司網絡安全行業整體戰略規劃以及自身發展需要，持續跟進前沿技術，在網絡安全新興領域的重要布局。雙方合作有利于發揮各自優勢，積極推動區塊鏈行業的安全監管，促進公司整體戰略長期、持續、高效發展。（中證網）[2019/11/29]

?TokenBalanceIn表示當前池子內的STA的值

?TokenAmountIn表示用戶輸入的STA的值

?TokenweightIn表示STA的權重，為一個固定值，只能由資金池的管理者更改

?TokenweightOut表示WETH的權重，為一個固定值，只能由資金池的管理者更改

分析 | 成都鏈安：錢包Safuwallet服務器是否存儲了用戶的私鑰是關鍵:針對“網頁加密貨幣錢包Safuwallet被黑與幣安服務器出現問題是否存在關聯”一事，成都鏈安在接受金色財經采訪時指出：“safuwallet是第三方extension插件錢包，用戶資產被盜，主要原因還是私鑰被盜，發生了這樣的問題，對于錢包服務器而言只要不存儲用戶的私鑰，只做相關交易數據的處理的話，兩者之間就沒有關系，如果服務器存儲了用戶的私鑰，那黑客就有可能通過攻擊服務器獲取到用戶的私鑰。推特消息稱是safuwallet被注入了惡意代碼，黑客可能先將惡意代碼注入到safuwallet中，然后引誘受害者安裝錢包，再獲取到受害者的私鑰后，進行相關代幣的轉移。事實上，對于非官方錢包，安全性確實不太好保障。對于此類錢包，私鑰被盜的時間時有發生。對于這個事件，后續的影響主要是用戶的損失、錢包和交易所的聲譽。”[2019/10/12]

?SwapFee表示手續費，為一個固定值，只能由資金池的管理者更改

綜上所述，當一種貨幣STA在一個資金池中的存量較少時，也就是bI較小時，就可以使用STA兌換更多的WETH。

2、STA代幣是一種通縮貨幣，當進行轉賬操作時，會自動銷毀一定量的STA。如下圖所示：

△圖3

tokensToBurn即為每次交易銷毀的值，其銷毀數額是轉賬數額的1/100，如當數值為1e-18時，其銷毀值也是1e-18。銷毀值的計算源碼如下圖所示：

△圖4

△圖5

接下來我們對本次攻擊事件進行分析，以存在STA的被攻擊資金池為例。攻擊者向自建合約

發起了一筆交易

。在此筆交易中，攻擊者首先從閃電貸借出了104331個WETH，如下圖所示：

△圖6

而后使用借來的WETH兌換被攻擊資產池中的STA，因為STA是通縮貨幣，每次transfer都會使得STA銷毀轉賬金額的1/100。如下圖為一次兌換：

△圖7

這筆交易共進行了20余次兌換，使得被攻擊資金池中的STA余量為一個極小值后開始使用STA兌換其他代幣，如下圖所示：

△圖8

我們可以發現，在此筆交易中，攻擊者轉給被攻擊合約的STA個數是『0』，但卻扣除了1e-18個STA，這不符合正常兌換情況。于是我們對此進行深入分析，通過事件日志確定攻擊者發送了1e-18個STA。如下圖所示：

△圖9

由此可得出結論，在發送過程中，因為STA的通縮機制，發送給資金池的STA會被銷毀，導致被攻擊資金池無法收到STA，但資金池合約仍然會認為收到了1e-18個STA，并更新STA的存量。如下圖所示：

△圖10

如果STA的存量增加，就會使得STA能夠兌換其他代幣的比例下降，因此攻擊者又調用了gulp()方法來更新STA的余額，使得資金池的STA余額等于實際余額。如圖所示：

△圖11

每進行一次兌換，攻擊者就會調用一次gulp()對STA的余額進行更新，這樣使得STA的余額始終為1e-18個，因此每次攻擊取出余額的比例都是不變的，如下圖所示：

△圖12

攻擊者使用這種方式，將資金池中的所有代幣以每次1/2的比例進行兌換，最終幾乎將資金池中的所有代幣全部提出。

2.4、攻擊事件總結

根據我們日常智能合約安全審計經驗來看，本次事件產生的原因，可能是資金池合約對流入資金的處理方式不夠完善，并沒有考慮到通縮性代幣的情況，在計算應當輸出的值tokenAmountOut和貨幣余額inRecord.balance的增減時，都是使用由用戶控制的tokenAmountIn參數，而不是實際收到的代幣數，導致實際池中的流入資金與記錄資金不相符，如下圖所示：

△圖13

另外，用于更新代幣余額的gulp函數的權限是external，這兩點組合起來，導致了本次事件漏洞的產生，如下圖所示：

△圖14

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