SharkTeam：十大智能合約安全威脅之重放攻擊_CHA

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。

中國香港特區前財政司司長曾俊華加入數字財富公司StashAway擔任顧問:4月11日消息，中國香港特區前財政司司長曾俊華（John Tsang）加入數字財富公司 StashAway 擔任顧問。StashAway 是一家成立于 2016 年的新加坡公司，管理資產超 10 億美元，并曾獲紅杉資本投資。該公司去年開始在香港開展業務，并正在與當地監管機構就向專業和散戶投資者提供加密相關產品進行談判。

此外，曾俊華還將向在 StashAway 首次投資存款超過 5 萬港元的客戶贈送其鑄造的Choi Yeah（取財神爺諧音）NFT。（彭博社）[2022/4/11 14:17:11]

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。

21Shares宣布推出基于The Sandbox（SAND）的ETP:4月5日消息，ETP發行商21Shares宣布將推出該公司的第30款產品：一個基于SAND的單資產ETP，SAND是元宇宙項目The Sandbox的原生代幣。

據悉，The Sandbox并不是21Shares的第一款元宇宙產品。今年2月，該公司推出了一款專注于MANA的產品，目前后者資產管理規模略高于10億美元。（福布斯）[2022/4/5 14:05:36]

二、攻擊事件分析

2.1Optimism

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：

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；

CoinShares首席戰略官：機構投資組合中不配置比特幣是有風險的:2月8日消息，CoinShares首席戰略官Meltem Demirors表示，對于機構投資者來說，現在投資組合中沒有配置比特幣是有風險的。Demirors表示，MicroStrategy正是借助其對比特幣的配置而大幅增長。并補充說，這一次，機構投資者的興趣正在引領比特幣的牛市，而散戶交易員更關注小型加密資產。（TheDailyHodl）[2021/2/8 19:10:35]

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：

Shapeshift創始人：支持加密并不意味著應該支持每個加密項目:8月13日晚間，數字資產交易平臺Shapeshift創始人兼首席執行官Erik Voorhees發推稱，支持加密并不意味著應該支持每個加密項目。同理，支持DeFi并不意味著應該支持每個DeFi項目。使用自由裁量權，需要深思熟慮、追求質量，在噪音中找到信號。[2020/8/14]

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。

聲音 | CoinShares首席戰略官：大多數投入大量資金發展區塊鏈的公司已轉向加密貨幣:據彭博社今日消息，倫敦數字資產管理公司CoinShares首席戰略官Meltem Demirors在紐約投資大會上表示，“區塊鏈已死”。Meltem Demirors稱，經過兩三年的大量投資，投資面臨的更大問題是，目前沒有可擴展的收入模型、相關業務還沒有創造股權價值。大多數在2016年、2017年籌集大量資金來建設區塊鏈的公司已經不存在，或者已經轉向加密貨幣和代幣化了。[2019/11/13]

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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