MONO:自动做市商协议MonoX遭闪电贷攻击事件全解析

11月30日,链必应-区块链安全态势感知平台舆情监测显示,自动做市商协议MonoX遭闪电贷攻击,获利约3100万美元。关于本次攻击,成都链安技术团队第一时间进行了事件分析。#1事件概览

攻击发生之后,MonoX在官方推特确认其合约遭到攻击,团队正在调查并将尽最大努力追回被盗资金。

MonoX使用单边代币池模型,其使用vCASH稳定币与AMM提供的代币创建虚拟的交易对。简单来说,MonoX创建的是代币-vCASH交易对,添加流动性时,只需要添加代币,进行任意代币兑换时,兑换路径为:代币A->vCASH->代币B,而不需要像Uniswap一样经过多个交易对:代币A->Pair1->Pair2->Pair3->TokenB。#2事件具体分析

攻击者使用相同的地址0xEcbE385F78041895c311070F344b55BfAa953258对以太坊以及MATIC上的MonoX发起了攻击,在两个平台进行攻击所部署的合约一致。攻击交易为:以太坊:0x9f14d093a2349de08f02fc0fb018dadb449351d0cdb7d0738ff69cc6fef5f299MATIC:0x5a03b9c03eedcb9ec6e70c6841eaa4976a732d050a6218969e39483bb3004d5d由于两个平台代码完全一致,下面的分析将基于以太坊上的攻击交易进行。Round1

研究:Solana自动做市商性能领先于以太坊等主流公链:3月3日消息,Dragonfly Research的一项实验通过测试六种主流区块链的自动做市商性能,最终发现Solana的Orca DEX在每秒交易数方面明显领先。Orca DEX每秒管理273.34笔交易,每590毫秒创建一个新区块。BNB Chain紧随其后,在PancakeSwap上每秒交易数为194.6笔,其次是Polygon、Avalanche、Celo,最后是以太坊。

研究人员“GM”的一篇博客文章认为,虽然以太坊EVM兼容链上构建了一个丰富的生态系统,但结果表明,如果你现在想要真正的高性能,你必须关注EVM之外的领域。在这篇博文的早期版本中还建议用户最终需要“放弃EVM”(此部分内容现已被删除)。GM的结论是,随着时间的推移,其他Layer 1区块链将超越EVM兼容链。(Cointelegraph)[2022/3/3 13:34:38]

将0.1WETH通过Monoswap中兑换为79.98609431154262101MONO;

BSC链上自动做市商BurgerSwap再遭闪电贷攻击:6月5日凌晨消息,PeckShield派盾预警显示,BSC链上自动做市商BurgerSwap再次遭到闪电贷攻击,致使Dekbox ($DEK) 价格大幅下跌。[2021/6/5 23:14:01]

图1WETH兑换MONORound2

移除Monoswap所有的流动性。这里利用了Monoswap合约中的任意地址流动性移除漏洞。漏洞1:Monoswap合约中未检测流动性的所有者to是否为msg.sender。_removeLiquidity函数中,如图2所示,第443行,获取调用者(攻击合约)最后一次添加流动性的时间戳,返回结果是0,因此第445行的检测通过。第446行,topLPHolderOf如果不是调用者(攻击合约)地址,第447行的检测通过。此后移除流动性相关代码中,再无msg.sender相关的操作。

报告:自动做市商代币批准调用机制可能存在安全漏洞:据2月25日消息,加密货币钱包提供商MyCrypto发布报告指出,自动做市商在交易或代币互换之前使用的审批机制(代币批准调用)可能存在安全漏洞。报告称,该功能允许第三方代表用户从其账户中发送代币。与此同时,报告还指出,现在有者正使用该种手法利用恶意邮件LINK。邮件声称代币将进行升级,并承诺减少Gas费用。[2021/2/25 17:52:40]

图2_removeLiquidity源码

图3第一次移除流动性内部调用细节

BitShares Core 5.0版本正式发布 引入自动做市商机制:比特股(BitShares)官方刚刚发布推文宣布,正式推出BitShares Core 5.0版本。该版本引入自动做市商(AMM)机制,并从投票中移除Liquid BTS(仅股权锁定)功能。[2020/9/17]

图4移除Monoswap中MONO池所有的流动性Round3

添加极少数量的MONO到Monoswap中,这一步是为了后面快速提升MONO的价格做准备。

图5攻击合约添加流动性Round4

利用Monoswap合约中的代币兑换价格覆写漏洞,反复进行同种代币的兑换,拉升MONO的价格。第3步攻击者将Monoswap合约中MONO的储量控制到了一个极小的值,目的就是更快的以极低的MONO数量来拉升MONO的价格。漏洞2:Monoswap合约的代币兑换过程为:检查兑换参数是否正常,然后计算应输入输出代币的数量以及代币兑换后的价格,最后执行兑换操作并将新的代币价格写入账本。以上逻辑在不同种代币兑换的时候会正常运行。但是在同种代币兑换时,将出现两处问题:在_getNewPrice函数计算应输入输出代币数量时,未考虑到兑换过程中交易池代币储量的变更,同种代币是基于相同的初始价格进行兑换后价格的计算。在最后一步更新代币过程中,未考虑到同种代币进行兑换时,兑出代币的价格更新操作会覆盖兑入代币更新的操作。该漏洞导致MONO代币兑换MONO代币时,MONO的价格异常增长。此外不止攻击者使用的swapExactTokenForToken函数存在该问题,swapTokenForExactToken函数也存在该问题。

1inch推出自动做市商Mooniswap:链上聚合交易平台1inch已推出自动做市商(AMM)Mooniswap。AMM是“流动资金池”,允许用户以分散和非托管的方式在代币之间切换。根据1inch的说法,某些AMM模型的设计导致交易者和流动性提供者“大额交易的的高滑点和短期损失”,1inch的Mooniswap希望能改善相关问题。(The Block)[2020/8/11]

图6swapIn函数源码

图7兑换过程参数计算

图8兑换后价格计算

图9swapOut函数源码现在看看攻击者是如何利用漏洞2进行攻击的:如图10所示,初始MONO的价格为5.218vCASH/MONO。

图10初始MONO价格然后攻击者反复进行MONO->MONO的兑换,一共进行了55次兑换,如下图所示:

图11反复兑换,拉升MONO价格对其中一笔兑换交易进行分析,每次兑换的数量是交易池中MONO的总量减去1,这是能够最大提升MONO价格的兑换数量(使图8_getNewPrice第527行,分母为1)。另外由于交易池中MONO的总量较低,攻击者已经通过第1步保证了有足够的余额进行兑换操作。

图12MONO兑换细节截止至兑换结束时,MONO的价格已经被拉升至843,741,636,512.366vCASH/MONO。攻击合约中剩余51.92049285389317MONO。

图13最终的MONO价格通过UniswapV2的USDC/WETH池借入了847.2066974335073WETH。然后攻击者通过Monoswap将0.0709532091008681MONO兑换为4,029,106.880396USDC,然后将USDC归还给USDC/WETH池。注意,这里实际上是攻击者将从Monoswap中兑换的USDC到UniswapV2中兑换为WETH,而不是闪电贷攻击。攻击者所有转出的资产如下:

所有被盗资产全部发送到0x8f6a86f3ab015f4d03ddb13abb02710e6d7ab31b地址。目前项目方已经和攻击者进行了沟通,成都链安将持续对此事件进行监控。#3事件复盘

这次攻击事件中,攻击者利用了合约中的两个漏洞:任何地址都可以任意移除指定地址的流动性;特殊情况下的价格写入操作覆盖问题。建议项目方在进行合约开发过程中做好权限的检查;在开发以及测试过程中将特殊情况纳入考虑,例如同种代币转账。

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