WEB:遗忘的亚特兰蒂斯:以太坊短地址攻击详解

作者:慢雾安全团队文章来源:慢雾科技

0概述

说到智能合约漏洞,第一时间映入脑海的可能都是算法溢出,call()函数滥用,假充值等漏洞,毕竟这是在很多智能合约上都有实例,并且危害等级也是比较高的,但是有一个漏洞也许很多人都见过、听过却不是很多人都关心的漏洞,它就像是人类世界的亚特兰蒂斯,很多人知道,却很少有研究报告,Google上能找到的,也不过只是说原理而没有复现实战,有点纸上谈兵的感觉。大家都知道的是这是EVM层面的缺陷,而不是智能合约层面的问题,并且在我们默认的思维里面,这是一个已经被修复的漏洞。前段时间尝试翻查短地址攻击的官方修复方案,但是经过我的搜索,并没有找到相关的修复方案,Github上也扒了一遍,也看不到历史release有相关的修复,于是,我猜,真的是我猜,EVM层面可能并没有修复。

1短地址攻击基础知识

短地址攻击其实就是每个ERC20的合约里面都有一个以下的函数

动态 | 东南亚正在迅速发展成为区块链中心:据BTCmanager消息,12月10日,《东盟邮报》撰文称东南亚正在迅速发展成为区块链中心。该报道文章表示,该地区大多数新兴和发达市场通过在众多商业垂直领域部署区块链产品,以此抓住机会进行区块链行业定位。同时文章还提到了东南亚新加坡、泰国、马来西亚、越南等国目前对区块链技术的态度以及政策措施,这些表明尽管加密市场目前正处于低潮期,但东南亚地区仍关注这一新兴行业。[2018/12/11]

当对合约的这个函数进行调用的时候,其实在EVM层面来说是传入一串字节码,就像下图这样,可以在Etherscan里面查看每笔交易的inputdata里面的整个函数的调用数据

传入的字节码一共有136字节(正常来说),里面包含方法的签名(前4字节),和传入的参数值。上面这个图是不正常的,只有134字节,这是我经过特殊处理过的,下面我会详细说

从上面的信息我们可以知道,EVM是根据字节码识别传入的参数的,字节码是多少就是多少,也不会去验证。巧了,就是这样,漏洞就产生了,有人就想用不合法的地址,比如地址故意写少后几位,看看EVM会怎么处理,但是又巧了,EVM不仅不会报错,还会「贴心」的帮你对地址进行补全操作,怎么补全的呢?就是将地址后面不足的部分,用金额数据部分的位数来补全,比方说你的地址本来是

金色独家 陈云峰:东南亚各国加密货币监管态度是独立的:针对近期柬埔寨明确加密货币监管态度,以及泰国正式颁布加密货币有关法律,金色财经采访了中伦文德律师事务所高级合伙人、互联网金融专业委员会主任陈云峰。陈云峰表示由于目前加密货币行业仍处于发展的早期阶段,具有很大的不稳定性,同时市场上鱼龙混杂,柬埔寨政府的这种监管态度同我国的监管态度一样,都是面对当前早期市场的正常的应对方式,也是整顿目前不规范市场的必然措施。但同加密货币的发展是动态的一样,柬埔寨政府的监管政策也会是动态的,应当注意到在该声明中柬埔寨政府说明了非法的加密货币是未经相关部门许可的加密货币,因此若未来柬埔寨政府明确了加密货币监管的权属,那么发行加密货币的合法性或许也能够得到认可,当然,这需要依靠整个加密货币行业的发展来推动。

在谈到对对其他东南亚国家的影响时,陈云峰认为目前加密货币市场正在逐渐走向规范化,各个国家对加密货币的态度也会越来越严格,柬埔寨政府的这个态度也印证了这个趋势。但各个国家之间的监管态度是独立的,柬埔寨政府的监管态度并不代表东南亚整体的态度,具体的监管走向仍需要依据具体国家的加密货币发展而定,不能一概而论。但是可以肯定的是,随着监管部门对加密货币市场的认知的成熟,相应的监管政策会逐步出台,这对于加密货币市场的发展和加密货币市场的参与主体是重大利好。[2018/6/22]

结果由于你心机叵测,故意写少两个0,变成下面这样

新加坡政府正在努力推动区块链发展,改善东南亚国家的金融包容性:新加坡财政部长Heng Swee Keat在与东南亚国家财长会面的开幕致辞中称,“政府计划用区块链等创新举措以改善该地区融资渠道。特别是,我们将支持像金融科技这样的数字化化创新,例如,底层分布式账本技术为我们提供了许多廉价和安全交易的机会,这可以促进东盟的服务和银行业务的金融包容性。”[2018/4/9]

那么「贴心」的EVM就会从字节码中的金额数据部分取两位对地址进行补全,而金额数据部分的前两位又恰好是0,那么就是说你的地址还是原来的地址,但是数据部分就少2位了,怎么办呢?这就不符合ABI的字节数啦,没关系,「贴心」的EVM会将你的金额数据部分从末位开始补0,补到为正常的136字节为止,那么有同学就要问了,如果我的地址有6个0,那么我地址故意写少6个0,是不是数据部分就多了6个0?那不是发财了?

答案就是:你是对的

也就是说,本来填的数据是1,变成字节码后是0x1,如果地址少了6个字节,那么你的data就自动变成0x1000000啦!惊不惊喜,意不意外!

2第一次出师

第一次我尝试使用remix进行复现,但结果是能预料到失败的,如下图,为什么呢?因为这是一个在2017年就被爆出的漏洞,修复方案满天飞,怎么可能那么简单的就让你成功了呢,所以前端肯定会对你的输入的地址进行过滤和检查,想成功,是naive的。

但是作为一个搞事情的人,怎么可以轻言放弃,既然没有找到官方修复方案,底层肯定就还有问题的,于是乎,我只能从最底层开始进行操作,我想到了使用web3进行漏洞复现

3环境准备

操作系统:macOSnode:v8.11.0web3:1.0.0-beta.36rpc:infura测试合约的abi示例合约:

使用remix在测试网部署示例合约,获取合约的地址,下面会用到获取abi的方法:

4第二次出师

注:(??本次所有操作均在命令行中执行)

键入node进入命令行提示符在项目中引入web3并设置provider

创建合约实例:

构造方法abi,也就是构造我们上面说的交易里面的inputdata,由于我们是要构造短地址攻击,所以我们的地址是要比正常的地址的位数要少的,为的就是要让EVM用零自动补全缺失的地址,但是正常的构造是会失败的,例如下图这样

但是,再次声明一下,作为一个搞事情的人,不能轻言放弃!于是我们需要一点特别的方法,一开始的时候我到了这里就以为会有检测就不行了,太天真,其实是web3的检测,我们需要一点特别的方法。这个方法分为两步

第一步,先构造正常的abi,这次使用的地址是'0xdfca6234eb09125632f8f3c71bf8733073b7cd00'

如图,现在的abi,也就是inputdata,是136字节的。

第二步:使用一个小技巧,将abi里面地址后面的两个零偷偷抹掉,本来是136字节的,现在只有134字节了,也就是我上面说到的不正常的inputdata,就是在这个时候构造出来的

以上就是把零抹掉之后的abi

ok,一切都准备好之后就可以到最激动人心的时刻了

在项目中引入ethereumjs-tx

导入你的私钥并做一些处理:

构造原始交易数据,这是一笔十分原生的以太坊交易数据,每一次的合约调用,其实都会构造下面这一个数据。有关这方面的知识也不详细展开,但是,除了nonce我们是不怎么了解之外,其他都是我们在remix上调用合约的时候会接触到的,有关于nonce的说明,其实就是帐号所发送的交易数量,比方说你的帐号曾经处理过5笔交易,那么nonce就等于4,可以在ehterscan上查看到你的帐号的最后一笔交易的nonce,以下是具体的交易数据:

对交易进行签名和对交易做一点处理

发送交易

5奇迹再现

通过预先设置的event事件我们可以看到,EVM成功补零,输入本来是123,但是EVM提取的结果却是31488,本来的16进制123是0x7b,现在是0x7b00!刺激!

6后记

「贴心」的我在测试网上也布了合约,而且我还验证了,可以在链上查询记录,眼见为实。https://kovan.etherscan.io/address/0x6e2f32497a7da13907831544093d3aa335ecbf33#code

这次的操作,不禁使我想起了飞跃疯人院里面的那句话--ButItried,didn'tI?Goddamnit,atleastIdidthat.

7参考资料

web3js1.0接口方法(中文手册)http://cw.hubwiz.com/card/c/web3.js-1.0/1/2/21/

短地址攻击详解https://zhuanlan.zhihu.com/p/34470071

有关ABI的详细信息在这里https://solidity-cn.readthedocs.io/zh/develop/abi-spec.html

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