UNI:Uniswap和Lendf.Me遭攻击始末:DeFi乐高组合下的“多米诺”式崩塌

编者按:本文来自PeckShield,Odaily星球日报经授权转载。04月18日上午08:58开始,一DeFi平台Uniswap被黑客利用重入漏洞实施了攻击。PeckShield安全团队迅速定位到问题,发现黑客利用了Uniswap和ERC777标准的兼容性问题缺陷实施了重入攻击。糟糕的是,仅仅在24小时后,于04月19日上午08:45,又一知名DeFi平台Lendf.Me也被黑客以类似的手段实施了攻击。黑客攻击的原理是:攻击者利用以太坊ERC777标准的transferFrom()回调机制,在内部调用_callTokensToSend()回调函数时劫持交易,并在真正更新余额的_move()函数之前进行恶意攻击。在Uniswap的攻击案例中,攻击者利用此漏洞消耗尽UniswapETH-imBTC池约1,278个ETH。而在Lendf.Me中,攻击者则利用它来任意增加内部imBTC抵押金额,并通过从其他可用的Lendf.Me交易中借入10多种资产。

Circle和Uniswap联合研究:DeFi可解决外汇交易风险问题,每年可节省300亿美元跨境汇款成本:1月19日消息,Circle Internet Financial和Uniswap Labs在达沃斯世界经济论坛上发表的一篇论文称,每天约有2.2万亿美元的外汇交易存在协议中尚未结算的一方无法履行义务的风险,但分布式账本可以通过同步结算解决这个问题。

研究人员认为,加密货币的创新可能是监管机构对这一主要金融稳定问题的答案。该论文总结道:链上外汇可以提供更快、更实惠的交易流程,以及更高的流动性和稳定性。研究人员还表示,通过DeFi,跨境汇款的成本可以降低80%,相当于每年可节省300亿美元。(CoinDesk)[2023/1/19 11:20:35]

PeckShield安全团队认为这是自年初bZx遭攻击之后,又两起黑客利用DeFi系统性风控漏洞实施的攻击。一个不容忽视的问题是,DeFi市场的风险可能不仅仅局限于平台本身,单个平台的模式创新很可能在与其他平台业务接轨时产生漏洞风险。详细漏洞攻击细节,我们将在文章后面做详细介绍。

数据:Uniswap V3 NFTV1 Polygon交易总额突破3亿美元:9月8日消息,据 CryptoSlam 数据显示,Uniswap V3 NFTV1 Polygon 交易总额达 301,797,426 美元,交易总数为 23,283 笔。

据悉,在 Uniswap V3 上,流动性提供者 (LP) 头寸表示为 NFT(ERC-721 Token)。根据池和在流动性提供界面上选择的参数,将铸造一个独特的 NFT,代表在该特定池中的头寸。作为该 NFT 的所有者,可以修改或赎回该仓位。Uniswap V3 Nftv1 Polygon 即用户在 Polygon 上的 Uniswap V3 提供流动性生成的 LP NFT。[2022/9/8 13:15:37]

Figure1:ERC777transferFrom()ERC777标准的业务组合兼容性问题

我们首先介绍下ERC777标准,ERC777出现的目的是对ERC20标准进行改进。其不但实现了功能扩展,还有ERC20标准一样良好的兼容性,愿景是成为ERC20标准的有效继承者。该标准扩展的功能之一是提供了“hook”机制,可以使普通地址或合约通过注册一个tokensToSend()hook函数来控制或拒绝发送Token。这原本是在ERC20基础上加强了对Token的风险控制接口,是一次有益的改进。不过由于DeFi项目的可组合特性,一个合约在不同产品之间相互调用时,其业务逻辑复杂度也会大大增加,这就给注入代码攻击提供了可能性。其中最关键的部分是,攻击者可以通过注册from的tokensToSend()来实行回调。我们从下面的代码片段可以看到,ERC777标准中可以通过getInterfaceImplementer()获得攻击者的tokensToSend()接口,并在第1,056行调用此函数。而此处正是黑客劫持交易实施攻击的入口。

Uniswap赠款方案现已开始接受第一轮资助申请:金色财经报道,1月21日消息,Uniswap Protocol官方发推称,Uniswap赠款方案(经治理层投票通过的)现在开始接受第一轮资助申请。[2021/1/21 16:38:11]

Figure2:ERC777-CompatibletokensToSend()Hijacking如2019年4月OpenZeppelin发布的帖子以及2019年7月发布的漏洞利用演示中所述,攻击者可以自己定义函数tokensToSend(),并通过setInterfaceImplementer()来设置合约中的hook函数。

Figure3:OpenZeppelin'sExploitDemo(HookSetup)之后攻击者就可以像传统PC上的hook函数一样,在tokensToSend()做任何事情。如下图所示,攻击者可以对同一笔交易进行多次交易。

霍比特HBTC Labs战略投资跨链DeFi基础设施UniFi Protocol:据官方消息,霍比特HBTC Labs已战略投资跨链DeFi基础设施UniFi Protoco(UNFI)。

UniFi Protocol是一个集非托管、互操作、去中心化和跨链特点为一身的智能合约协议,为跨链DeFi发展提供基础设施。UniFi Protocol由Sesameseed开发,Sesameseed是一个跨链staking社区,曾获币安的staking,也是波场和本体上最大的节点和海外社区之一。

霍比特HBTC Labs持续关注优质DeFi项目,投入千万美金DeFi专项资金,专注于DeFi项目研究、投资与孵化及生态建设,深度扶持DeFi项目健康发展,充分发挥自身市场、技术、行业优势,推进DeFi在全球范围内发展与落地。[2020/9/18]

Figure4:OpenZeppelin'sExploitDemo(HookFunction)Uniswap攻击分析

分析 | Juniper Research:加密货币领域处于崩溃边缘:据彭博报道, 英国区块链机构Juniper Research警告说,加密货币领域的许多指标都指向市场将崩溃,这与一些主流经济学家的观点一致。Juniper表示,行业领头羊比特币的日交易量从2017年底的平均每天约36万枚下降到2018年9月的23万枚。同时,每日交易金额这期间由超过37亿美元降至不足6.7亿美元。整个市场也迅速萎缩,第一季度,加密货币交易总额刚刚超过1.4万亿美元。然而,第二季度则暴跌75%,总市值降至3550亿美元以下。基于第三季度上半段的市场活动,Juniper估计本季度交易额将进一步环比下降47%。研究人员指出,简而言之,考虑到对比特币的固有估值以及许多交易所运营实践的担忧,他们认为该行业正处于崩溃边缘。[2018/10/10]

Uniswap被率先发现利用ERC777的兼容性问题实施了攻击。就如此恶意交易在Bloxy中的截图所示(hash:0x9cb1d93d6859883361e8c2f9941f13d6156a1e8daa0ebe801b5d0b5a612723c1),函数内部进行了一次tokenToEthSwapInput()调用。这意味着攻击者可以先通过操纵交易汇率,然后再用另一笔imBTC以较低价格兑换更多的ETH。

Figure5:UniswapHackLendf.Me攻击分析

在Uniswap遭攻击约24小时后,又一DeFi平台Lendf.Me也遭到了黑客攻击。下面是其中一个攻击交易的截图。如图所示,supply()函数中调用真实转账函数transferFrom()时,被hook的攻击者合约里嵌入了盗用Lendf.Me的withdraw()的提币操作。

Figure6:Lendf.MeHack在这个交易例子中,攻击者第一次supply()时确实向Lendf.Me存放了289.99999999个imBTC,而在第二个supply()中,攻击者只存放0.00000001个imBTC,但由于攻击者注册了tokensToSend(),所以在执行doTransferIn()->IMBTC::transferFrom()时,调用了攻击者函数tokensToSend(),攻击者函数通过调用Lendf.Me的withdraw()函数把290个imBTC直接全部提走。需要注意的是,正常的业务逻辑应该是项目合约中的Balance会减去被攻击者提走的290个imBTC,然而当supply()执行返回时,余额并未被重置,仍然为290imBTC。攻击者就是通过控制修改Lendf.Me中攻击者的imBTC抵押金额,有了足够大的imBTC抵押,攻击就可以从各种流动交易对中借出所有可用的10多种资产。

Figure7:Lendf.MeHackDetails资产流向

攻击者0x538359共计从Lendf.Me获利25,236,849.44美元,其中各个Token分布如下:

如上图,攻击者在获利之后,马上将各个Token转移至其关联账号0xa9bf70之中,之后攻击者数十次通过1inch.exchange,ParaSwap等平台将其中比较抢手的WETH,PAX,BUSD等Token换成ETH,DAI,BAT代币,另外将其中的TUSD,USDT代币存入Aave借贷平台。至此为止,攻击者及其关联账号的余额如上所示。修复建议

PeckShield安全团队在此建议开发者,可以采用“Checks-Effects-Interactions”方法来防止这类重入攻击。举个例子,Lendf.Me的supply()里如果是先更新token余额,再调用doTransferIn()。这将会让攻击在withdraw()之后没有重置余额的可能性。另一方面,ERC777标准特性会不可避免地启用hook机制,因此我们需要检测并防止所有交易功能产生可以重入的风险。例如,如果supply()和withdraw()同时运行时加个互斥锁,那么攻击者就无法在supply()函数内部执行withdraw()操作。最后并不能被忽视的一点是,我们需要认真思考下DeFi业务组合可能存在的系统性风险问题,平台方不仅要确保在产品上线前有过硬的代码审计和漏洞排查,还要在不同产品做业务组合时考虑因各自不同业务逻辑而潜在的系统性风控问题。可能一个新创新,在原平台一点问题都没有,但组合接入另一个产品后就可能存在业务逻辑缺陷,进而成为黑客攻击整个DeFi市场的入口。PS:此次黑客对Lendf.Me的攻击对DeFi社区来说无疑是一场灾难,在此建议广大DeFi开发者务必注意业务存在的系统性风控风险,应尽可能和第三方安全公司合作排查一切潜在的安全风险。

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