前言
8月17日,BSC链上的XSURGE协议遭到闪电贷攻击,损失超过500万美元。对此,知道创宇区块链安全实验室对攻击流程和代码细节进行了全盘梳理。
全盘梳理
基础信息
-攻击tx:0x7e2a6ec08464e8e0118368cb933dc64ed9ce36445ecf9c49cacb970ea78531d2-攻击合约:
0x1514AAA4dCF56c4Aa90da6a4ed19118E6800dc46
数据:Base本周在日均交易量方面已超过Arbitrum和Optimism:8月18日消息,由Coinbase构建的以太坊Layer2网络Base本周在日均交易量方面超过Arbitrum和Optimism。根据The Block的数据仪表板显示,Base的七天移动平均每日交易数量于8月15日达到了61万笔,而Optimism为59.7万笔,Arbitrum为57.6万笔。[2023/8/18 18:09:04]
-SurgeToken:
0xE1E1Aa58983F6b8eE8E4eCD206ceA6578F036c21
联邦基金利率显示,11月美联储加息75个基点的可能性为92%:10月7日消息,联邦基金利率显示,11月美联储加息75个基点的可能性为92%,高于9月非农就业报告公布之前的85.5%。[2022/10/7 18:42:00]
攻击流程
这里有个小细节,代币转移流程中的顺序是按照事件先后顺序来显示的,而重入之后的买操作引起的事件会在卖操作引起的事件之前,所以在流程中看到的每一个单独的重入攻击中是SURGE的买入发生在卖出之前。
漏洞原理
Coinbase将在合并政策更新中评估以太坊分叉代币:8月27日消息,Coinbase承诺将评估以太坊合并后可能产生的以太坊分叉代币,并表示,其更新反映了“公司决定逐步评估任何潜在的分叉”。换句话说,如果以太坊分叉通过了Coinbase的上市评估,它的代币便可以与PoS主链的代币一起上市和交易。
同时,币安也对以太坊分叉代币作出回应,表示将为分叉代币上市做准备,计划用“少数链”将分叉代币记入用户的账户,并计划根据交易所的上市政策审查这些代币,然后再将它们用于交易。(CoinDesk)[2022/8/27 12:52:47]
漏洞点在于SurgeToken合约中的sell()函数,其中对调用者msg.sender的BNB转账采用的call()函数,并且在转账之后才更新代币总量_totalSupply,是典型的重入漏洞场景。
虽然sell()函数使用了nonReentrant修饰防止了重入,但purchase()函数并没有。重入转回BNB给合约,触发fallback函数调用purchase(),由于_totalSupply尚未减去卖出量,而导致可买入相较正常更多的SURGE代币。
复现
价格分析
sell()函数卖出过程中,输入tokenAmount与输出amountBNB的关系:
purchase()函数买入过程中,输入bnbAmount与输出tokensToSend的关系:
在重入过程中,sell()函数卖出后获得的BNB通过重入打回SurgeToken合约传入purchase()函数故令sell()函数的输出amountBNB与purchase()函数的输入bnbAmount相等,可得到整个利用流程中输入与输出的关系:
若要实现套利,需要输出大于输入,则有:
最后得到:
也就是说重入套利过程中调用sell()卖出的代币量必须在代币总量的12.383%以上
模拟演示
为方便调试,将SurgeToken合约中的mint()函数可见性改为public,并为构造函数增加payable修饰,在部署时传入10^15wei。
SurgeToken合约初始化的代币总量为10^9,根据前面推导出的结论,为攻击合约铸币200000000,则攻击合约拥有大约SURGE代币总量16%的代币。
攻击合约调用Attack()函数攻击,查看攻击合约的代币余额已变为209549307,获利9549307。
总结
XSURGE协议被攻击的本质原因在于sell()函数中存在重入漏洞,导致可通过purchase函数买入较多的SURGE代币而获利。
简而言之,典型的重入漏洞场景,教科书级的案例。
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