PRO:歐科云鏈鏈上衛士：BNBChain遭攻擊事件深度解析_zkProof

事件背景

北京時間2022年10月7日凌晨，BNBChian跨鏈橋BSCTokenHub遭遇攻擊。黑客利用跨鏈橋漏洞分兩次共獲取200萬枚BNB，價值約5.66億美元。漏洞分析

BSCTokenHub是BNB信標鏈和BNB鏈之間的跨鏈橋。BNB鏈使用預編譯合約0x65驗證BNB信標鏈提交的IAVL的Proof，但BNB鏈對提交的Proof邊界情況處理不足，它僅考慮了Proof只有一個Leaf的場景，對多個Leaves的處理邏輯不夠嚴謹。黑客構造了一個包含多Leaves的Proof數據，繞過BNBChain上的校驗，從而在BNB鏈造成了BNB增發。以其中一次攻擊交易為例：0xebf83628ba893d35b496121fb8201666b8e09f3cbadf0e269162baa72efe3b8b黑客構造輸入數據payload和proof，輸入參數通過validateMerkleProof校驗，返回值為true。

歐科云鏈集團斬獲“年度十佳區塊鏈創新應用獎”:4月28日消息，在“2021全球區塊鏈+數字文創NFT產業發展大會”上，歐科云鏈集團作為金融科技優秀企業新勢力代表，斬獲“年度十佳區塊鏈創新應用獎”。該獎項遴選了2020年以來在業務的開展、管理的創新、技術的變革、服務的改進以及業績的增長方面表現突出的企業。同時對歐科云鏈集團在在促進金融創新、服務社會以及推動產業和市場健康發展的卓越貢獻作出肯定。

公開資料顯示，歐科云鏈集團是全球領先的區塊鏈產業集團，亦是中國本土成立時間最早的區塊鏈企業之一，是區塊鏈行業的領軍企業。2013年成立以來，一直致力于區塊鏈技術的研發與商用，現已發展成為全球化的大型區塊鏈技術與服務提供商。[2021/4/28 21:07:45]

在后續IApplication(handlerContract).handleSynPackage處理中，合約給黑客增發100萬個BNB。

函數調用過程交易首先調用CrossChain合約0x2000的handlePackage函數：

港股收盤：歐科云鏈收平，火幣科技收漲0.25%:今日港股收盤，恒生指數收盤報28892.860點，收漲2.15%；歐科集團旗下歐科云鏈（01499.HK）報0.270港元，收平；火幣科技（01611.HK）報7.900港元，收漲0.25%。[2021/2/1 18:36:41]

handlePackage會進一步調用MerkleProof.validateMerkleProof對輸入的proof進行校驗：

MerkleProof相關代碼可以看到，實際的驗證邏輯是使用預編譯合約0x65完成：https://github.com/bnb-chain/bsc-genesis-contract/blob/master/contracts/MerkleProof.sol#L66

歐科云鏈獲評“最佳安全服務機構”:11月24日，區塊鏈產業集團歐科云鏈憑借行業領先的OKLink區塊鏈瀏覽器和今年9月上線區塊鏈安全系統“鏈上天眼”優異表現，斬獲“2020年度最佳安全服務機構”稱號。據悉，該獎項由專業評審團多輪、多維度評審而來，由歐科云鏈與區塊鏈行業知名安全企業慢霧科技、北京鏈安共同摘得。?

今年9月1日，歐科云鏈OKLink正式上線“鏈上天眼”功能，用戶通過“鏈上天眼”可以更輕松快捷地獲取地址和交易的來龍去脈和資金流轉情況。同時，依托OKLink瀏覽器豐富的地址標簽數據，“鏈上天眼”功能對流入交易所的資金進行重點提示，方便用戶進行追蹤。“鏈上天眼”是目前全網首個向所有用戶免費開放的鏈上數據監測工具，操作簡單，交易行為可視化，可查詢維度深度更廣。[2020/11/24 21:56:52]

系統預編譯合約0x65對應iavlMerkleProofValidate功能：https://github.com/bnb-chain/bsc/blob/f3fd0f8bffb3b57a5a5d3f3699617e6afb757b33/core/vm/contracts.go#L81

港股收盤：歐科云鏈收跌0.46%，火幣科技收漲0.91%:金色財經報道，今日港股收盤，恒生指數收盤上漲373.55點，漲幅1.56%，報24380點，歐科集團旗下歐科云鏈（01499.HK）報0.218點，收跌0.46%，火幣科技（01611.HK）報3.330點，收漲0.91%，雄岸科技（01647.HK）報0.250點，收漲0.81%。[2020/4/17]

系統合約0x65實現代碼如下，主要邏輯為使用DecodeKeyValueMerkleProof解碼輸入參數，并調用Validate進行校驗：https://github.com/bnb-chain/bsc/blob/master/core/vm/contracts_lightclient.go#L106

港股收盤：歐科云鏈收漲1.45% 火幣科技收漲1.85%:今日港股收盤，恒生指數報24253.29點，收漲2.12%；歐科集團旗下歐科云鏈（01499.HK）報0.210點，收漲1.45%；火幣科技（01611.HK）報3.30點，收漲1.85%。[2020/4/7]

IAVL代碼問題

IAVL的Proof校驗過程中，Hash計算存在漏洞，導致黑客可以在Proof添加數據，但計算Hash時并沒有用到添加的數據。詳細分析如下：在len(pin.Left)不為0的分支中，計算Hash并沒有使用pin.Right數據。黑客利用該處漏洞構造數據，添加proof.LeftPath.Right數據，但是該數據并不參與Hash計算。https://github.com/cosmos/iavl/blob/master/proof.go#L79-L93

根據上述分析，正常數據組織結構如下，proof.LeftPath.Right為空值，計算得到正確的Hash。proof.LeftPath=len(2)proof.LeftPath是一個正常數據，proof.LeftPath.Left是一個正常數據，proof.LeftPath.Right空值proof.InnerNodes=len(0)proof.Leaves=len(1),proof.Leaves是一個正常數據黑客構造攻擊數據結構如下，添加proof.LeftPath.Right數據，且該數據不參與Hash計算。proof.LeftPath=len(2)proof.LeftPath是一個正常數據，proof.LeftPath.Left是一個正常數據，proof.LeftPath.Right是一個偽造數據proof.InnerNodes=len(1),InnerNodes=nilproof.Leaves=len(2),proof.Leaves是一個正常數據，proof.Leaves是一個偽造數據且proof.LeftPath.Right=COMPUTEHASH(proof.Leaves)IAVL的Proof校驗代碼如下，主體邏輯為COMPUTEHASH遞歸調用。由于lpath.Right也為黑客輸入數據，使得黑客構造的數據能夠通過bytes.Equal(derivedRoot,lpath.Right)的校驗，并返回上一輪COMPUTEHASH通過proof.Leaves計算的結果，該結果為正常數值，從而繞過了IAVL的Proof校驗。https://github.com/cosmos/iavl/blob/master/proof_range.go#L222-L309

黑客攻擊構造的數據中，包括了IAVL:V和multistore相關數據，multistore數據也是基于IAVL進行操作，原理是一樣的，不再進行詳細分析。這次IAVLProof暴露的問題在于，數據局部的變化無法反應到整體，使得校驗發生錯誤。在Cosmos生態中，IBC使用ICS23來做數據的校驗處理，ICS23與IAVLProof校驗不同點在于，ICS23會對所有的“葉子節點”的值進行數據校驗，最后計算得出的根Hash再與鏈上數據進行校驗，OKC采用的是ICS23的Prove，因此不存在BNBChain這次遇到的安全漏洞。測試驗證代碼

利用黑客攻擊交易數據，基于BNBChain單元測試代碼，增加了基于黑客攻擊交易的測試用例，可以完整復現黑客的攻擊交易。單元測試代碼利用iavlMerkleProofValidate.Run接口驗證輸入數據，即相當于調用預編譯合約。https://github.com/BananaLF/bsc/blob/bsc-hack/core/vm/contracts_lightclient_test.go#L99-L100

利用黑客攻擊交易數據，構造新的payload數據為value:=byte(“okctesthack”)，并對proof相應數據進行了修改，即修改proof.LeftPath.Right和proof.Leaves對應的數據，新構造的數據可以通過okcIavlMerkleProofValidate校驗，即修改了黑客數據也能通過校驗。另外，如下單元測試代碼對原始黑客數據和修改后的數據兩種case都進行了校驗，且校驗都能成功，從而說明如下測試代碼利用本文所述漏洞成功進行了復現。https://github.com/BananaLF/bsc/commit/697c5cd73a755a7c93c0ed6c57d069e17f807958

事件過程

被攻擊全過程可查看上一篇文章：鏈上衛士：BNBChain遭攻擊時間軸梳理。OKLink多鏈瀏覽器已對BNBChain黑客地址進行風險標簽標記，關于此次被盜后續，鏈上衛士團隊將進一步追蹤案件細節并及時同步。

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