HAI:SharkTeam：十大智能合約安全威脅之重放攻擊_BTour Chain

重放攻擊是把原鏈網絡上的交易拿到目標鏈網絡上使用

問：我們常提到的智能合約漏洞真的是實際中威脅最大、發生最頻繁的安全漏洞嗎？

答：完全不是那樣。例如“溢出”、“外部調用”等常提到的智能合約安全漏洞并不是最常發生，威脅最大的。

到底哪些安全威脅從發生頻率和危害性上能稱為Top10的呢？SharkTeam合約安全系列課程之和您一起討論和深入。第十課。

一、什么是重放攻擊

重放攻擊是把原鏈網絡上的交易拿到目標鏈網絡上使用，即一筆交易重復執行，我們根據類型可以分為交易重放和簽名重放。

交易重放是將原鏈上的交易一成不變放到目標鏈上，重放過后交易在目標鏈上可以正常執行并完成交易驗證。

Volatility Shares聯創：現貨ETF可能是最有效的投資方式:金色財經報道，Volatility Shares聯合創始人兼總裁Justin Young表示，希望投資比特幣的投資者正在尋找“最簡單、最受監管的方式”進行投資。為此，現貨ETF可能是最有效的方式。就ETF發行人提出的這些申請而言，這對于投資者來說就像是最好的選擇。[2023/7/9 22:26:12]

簽名重放利用私鑰簽名的消息進行重放，重放過程中無需像交易重放那樣去重放整個交易，而是重放相應的簽名信息。

在實施EIP155后，交易簽名帶有chainid，即鏈與分叉鏈之間的標識符。由于chainid不同，交易重放無法完成，簽名重放可以間接完成。在以太坊完成分叉后，ETHW主網出現數起重放攻擊事件，讓我們回顧一下這些攻擊事件前因后果。

二、攻擊事件分析

2.1Optimism

CoinShares采用LedgerLens提供ETP的資產實時證明:金色財經報道，CoinShares 將采用獨立會計師事務所 The Network Firm 提供的解決方案 LedgerLens 為旗下交易所交易產品（ETP）提供資產實時證明服務，使得投資者能夠實時訪問 ETP 背后的數字資產情況。

此前報道，會計師事務所 Armanino 前數字資產業務成員成立新公司 The Network Firm，該公司從事為加密貨幣公司客戶提供審計、鑒證和相關工作的業務。Armanino 過去的加密貨幣客戶包括穩定幣項目 TrueUSD、加密貨幣交易所 Kraken、數字資產借貸平臺 Nexo 和投資公司 CoinShares。[2023/4/24 14:23:41]

2022年6月9日消息，據Optimism與加密貨幣做市商Wintermute透露，2000萬個Optimism代幣被黑客盜取。重放攻擊過程如下：

SHAP按計劃對SHIB持倉用戶進行了隨機地址空投:據公開消息，BSC上社區自治型代幣SHAP（沙皮狗）已向以太坊上SHIB持幣地址進行了隨機空投。用戶在導入BSC賬戶后將收到SHAP獎勵。目前階段有700-1000個地址收到了空投獎勵。

SHAP沙皮狗項目開發已經進行了包括SHAP DAO社區和SHAP Shuttle 功能開發工作，多家交易所已加入SHAP白名單計劃。[2021/5/12 21:54:52]

5月27日，Optimism地址0x2501向Optimism/L2上的0x4f3a地址轉賬2000萬OP，0x4f3a地址在Ethereum/L1上是Wintermute的多簽合約地址，但此時在Optimism/L2上面并沒有部署合約；

6月1日，黑客地址0x8bcf部署合約0xe714。

6月5日，黑客通過重放Ethereum/L1上的交易創建了GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1合約，其地址與Ethereum/L1上一樣；然后地址0x60b2通過合約0xe714部署了多簽合約0x4f3a，合約所有權歸黑客所有，因此5月27日轉入的2000萬OP被黑客盜取。在Gnosis?Safe:ProxyFactory1.1.1合約中，其中創建代理合約函數createProxy如下：

動態 | 數字資產管理公司CoinShares公布2019十大加密趨勢:據Bitcoinist今日報道，數字資產管理公司CoinShares公布了2019十大加密趨勢：1. 宏觀趨勢正在為比特幣創造條件；2. 炒作已經過渡到成熟；3.從消費者轉向機構；4. 從分散到集中；5. 最大的ico未能達到預期；6. 加密幣快速擴張；7. 首次國家發行；8. 科技希望進入金融業；9. 密碼衍生工具火了；10. 盡管人們對接受加密的興趣逐漸減弱，但接受人數仍在上升。[2019/11/13]

GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1合約使用的是0.5版本的Solidity，使用new來創建合約時使用的是create命令，而不是create2。使用create命令創建合約，合約地址是msg.sender以及nonce來計算的。在Ethereum/L1上面，創建多簽合約0x4f3a的msg.sender就是GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1的地址，黑客在Optimism/L2通過重放交易來創建于GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1合約的主要目的就是為了保證在Optimism/L2上創建合約0x4f3a的msg.sender與在Ethereum/L1上一致，那么黑客可以很方便的通過智能合約調用createProxy函數來創建出地址是0x4f3a的合約。

日本環境部在“2018年度活用區塊鏈技術的再生能源CO2削減事業模型計劃”中，采用了日本電力Sharing公司提出的提案:日本環境部在“2018年度活用區塊鏈技術的再生能源co2削減事業模型計劃”中，采用了日本電力Sharing公司提出的提案，該提案中，由于再生能源而產出的CO2的削減價值，由CtoC形式進行交易的試驗將于2018年6月開始。本次試驗，將由softbank有限公司為首8個公司及研究機關進行實施。[2018/4/24]

6月5日，多簽合約0x4f3a在接收到2000萬OP后，將100萬OP轉賬給黑客地址0x60b2，然后將100萬OP兌換成了720.7Ether。

6月9日，合約0x4f3a將其中的100萬OP轉賬給了賬戶地址0xd8da，其他的1800萬OP仍然在合約0x4f3a中。

本次攻擊根本原因是：交易重放、Solidity舊版本漏洞以及主鏈和側鏈交易簽名驗證等綜合因素

2.2Omni

2022年9月18日，以太坊合并完成后，PoW鏈遭到PoS鏈上交易的重放攻擊，根本原因是網橋未正確讀取并驗證區塊鏈的chainid。攻擊者首先通過Gnosis鏈的Omni跨鏈橋轉移了200WETH，然后在PoW鏈上重放了相同的消息，獲得了額外的200ETHW。

PoS鏈交易hash：0xbddb0cc8bc9949321e1748f03503ed1a20dd618fbf0a51dc5734c975b1f8bdf5

PoW鏈交易hash：0x9c072551861ce384203516f4d705176a2d2e262d5b571d853467425f1a861fb4

我們對比發現兩筆交易訪問的合約相同，并且inputdata完全相同，即調用了同一個合約的同一個函數并且參數相同，根據相同的方法簽名ID0x23caab49可知，黑客調用safeExecuteSignaturesWithAutoGasLimit函數。

在正常的交易中，我們通過nonce來進行排序交易，避免重復交易。在跨鏈中，我們會根據chianid進行識別鏈的類型，比如以太坊主網的chainid是1，ETHW主網的chainid是10001。

我們查看一下OmniBridge驗證chainid的邏輯，發現chainid的來源于unitStorage中存儲的值，而不是通過操作碼CHAINID直接讀取的鏈上chainid。

unitStorage是合約EternalStorage中的狀態變量，sourceChainId()函數所在的合約BasicAMB繼承了BasicBridge和VersionableAMB。其中，BasicBridge陸續繼承了合約EternalStorage。這里保存的chainid是預先存儲好的，如果發生區塊鏈的硬分叉而chainid又沒有重新設置或者chainid人為設置有誤，從合約層面上來說，由于不是通過操作碼獲取的chainid，不會正確驗證跨鏈消息的實際chainid。

本次攻擊根本原因是：主要是Omni使用的solidity版本是0.4.24，采用的是手動存儲和更新chainid的方式，并未通過EIP-1344中規定的CHAINID操作碼進行實際chainid獲取。

三、預防措施

針對重放攻擊主要有以下幾種預防的方法：

可以在簽名消息中加入chainid和nonce兩個參數值，chainid用于識別鏈ID的標識符，nonce是交易次數計數值。

記錄簽名是否使用過，比如利用mapping進行簽名中對應參數映射為bool值，這樣做可以防止簽名多次使用。

項目上線前，需聯系專業的第三方專業審計團隊進行審計。

來源：tuoniaox

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