SSO 모듈 2 - 스마트 컨트랙트 취약점: 재진입 공격 심층 분석

스마트 컨트랙트는 효율성, 투명성, 불변성으로 전 세계 산업을 혁신하고 있습니다. 그러나 개방적이고 자동화된 설계는 위험에도 노출합니다. 잠재력을 극대화하면서 위협을 최소화하려면 취약점과 가능한 공격 경로를 파악하는 것이 중요합니다. 이러한 컨트랙트를 작성하고 유지하려면 세심한 주의와 모범 사례 준수가 필요합니다. 이 글은 이해를 돕기 위해 실제 사례와 함께 일반적인 취약점을 자세히 살펴봅니다. Salus Security가 제공한 다음 글을 살펴보겠습니다.

주요 취약점:

**재진입:** 공격자는 핵심 작업이 완료되거나 값이 업데이트되기 전에 함수에 다시 진입하는 틈을 악용합니다.

단일 함수 재진입: 컨트랙트가 악성 컨트랙트와 상호작용하여 후자가 함수에 다시 진입할 수 있을 때 발생합니다. 예를 들어 악성 컨트랙트는 'withdrawBalance' 함수에 계속 재진입하여 잔액이 업데이트되기 전에 더 많은 이더를 빼낼 수 있습니다.

주목할 만한 공격:

• The DAO (2016): 1억 5천만 달러를 모금한 후 코딩 취약점으로 해킹당했습니다. 이로 인해 이더리움 네트워크가 분리되었습니다.
• PolyDex (2021): PLX Locker 스마트 컨트랙트에 대한 재진입 공격으로 50만 달러를 잃었습니다.
• Bacon Protocol (2022): lend() 함수의 재진입 버그로 100만 달러 손실을 입었습니다.
• Lendf.Me (2020): 여러 암호화폐에 걸쳐 약 2,470만 달러를 잃었습니다.

**교차 함수 재진입:** 서로 다른 함수 간의 공유 상태와 부실한 재진입 보호에서 발생합니다. 위의 'balances' 예시는 'withdrawAll'에 보호가 있어도 공격자가 여전히 'transfer' 함수를 악용할 수 있음을 보여줍니다.

악명 높은 사건:

• DFX Finance (2022): 재진입 보호가 없는 함수를 악용한 공격으로 700만 달러 이상을 잃었습니다.
• Hundred Finance (2022): 재진입 공격이 borrowFresh 함수를 악용한 후 약 650만 달러를 잃었습니다.
• Fei Protocol (2022): 재진입 허점을 이용한 공격으로 약 8,000만 달러를 잃었습니다.

**교차 컨트랙트 재진입:** 서로 다른 컨트랙트 간의 공유 상태와 잘못된 변수 수정 순서에서 발생합니다. 함수에 보호가 있어도 'burnAccount' 같은 다른 함수는 여전히 악용될 수 있습니다.

주요 공격:

• Rari Capital (2021): 한 시간도 안 되어 약 1,000만 달러(약 2600 ETH)를 잃었습니다.
• ValueDefi (2021): 외부 데이터에 의존한 잘못된 지분 계산으로 5345.314 WBNB를 잃었습니다.

읽기 전용 재진입:

읽기 전용 재진입은 컨트랙트 상태를 변경하지 않지만 상태가 일관되지 않을 때 잘못된 출력을 생성할 수 있는 함수를 악용합니다.

주목할 만한 공격:

• QuickSwap (2022): 공격자들은 플래시론을 악용해 자산 현물 가격을 조작하여 138 ETH와 700 MATIC 토큰을 빼돌렸습니다. 이는 Curve LP 오라클의 결함으로 가능했습니다.
• dForce (2023): Arbitrum 및 Optimism 체인에서 Curve Finance와 함께 가격 오라클에 접근하는 코드에 읽기 전용 재진입 버그가 있었습니다.
• Sentimente (2023): 읽기 전용 재진입 결함을 악용한 공격으로 100만 달러가 도난당했습니다. 다행히 90%는 범인이 반환했습니다.
• Sturdy (2023): B-stETH-STABLE의 가격이 조작된 Balancer의 읽기 전용 재진입 문제로 약 442 ETH를 잃었습니다.

재진입 취약점 예방:

1. 항상 검사-효과-상호작용 패턴을 준수하세요.
2. 모든 민감한 작업에 재진입 보호를 적용하세요.
3. 모든 외부 호출을 세심하게 처리하세요.

정수 오버플로:

계산이 한도를 초과하면 오버플로되어 종종 아주 작거나 거대한 값이 됩니다.

예시 공격:

• BeautyChain (2018): 공격자들은 정수 오버플로를 통해 10^58 BEC를 확보하여 무려 9억 달러를 처분했습니다.
• Poolz (2023): 이더리움, 바이낸스, 폴리곤 온체인에서 약 665,000달러의 손실을 초래했습니다.

정수 오버플로 대응책:

1. safeMath 라이브러리와 같은 안전한 계산 방법을 사용하세요.
2. 결과가 범위 내에 있는지 확인하기 위해 경계 검사를 우선시하세요.
3. 내장 오버플로 감지를 위해 solidity 컴파일러 버전 0.8.0 이상을 채택하세요.

접근 제어:
접근 제어 취약점은 중요한 작업을 처리하는 함수에 엄격한 접근 제약이 없을 때 발생합니다.

• 주요 공격:
• DAOMaker (2021): init 함수가 취약하게 남겨진 후 무려 약 400만 달러가 빼돌려졌습니다.
• GymNetwork (2022): 공격자들은 depositFromOtherContract()의 인증 감독 소홀을 악용하여 실제 지불 없이 불법적으로 잔액을 늘렸습니다. 손실은? 약 2,475.91 WBNB입니다.
• Tempdao (2023): migrateStake 함수에 대한 느슨한 접근 제어로 234만 달러를 초과하는 손실이 발생했습니다.

접근 제어 취약점

• 설명: 시스템 내 특정 작업에 대한 접근 및 권한을 관리하는 제한 메커니즘이 불충분하여 발생하는 취약점입니다.

예방 조치:

1. 엄격한 권한 검사: 특히 민감한 작업을 처리하는 함수에 항상 엄격한 권한 프로토콜을 적용하세요.
2. 다중 서명 메커니즘: 공동 의사 결정이 필요한 작업에는 민감한 작업을 실행하기 전에 여러 승인이 필요한 다중 서명 프로토콜을 사용하세요.

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일반적인 공격 벡터

• 설명: 공격자가 주로 스마트 컨트랙트에서 시스템의 취약점을 악용하는 다양한 방법 또는 경로입니다.

주요 사례:

• 플래시론 공격: 탈중앙화 금융 시스템의 즉시 대출 기능을 악용하여 악의적인 활동을 실행합니다.
• 프론트러닝: 공격자가 다른 사용자의 대기 중인 트랜잭션을 파악한 후 더 높은 가스비를 제시하여 이를 선점합니다.

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플래시론 공격

• 설명본질적으로 공격은 아니지만, FlashLoan은 사용자가 담보 없이 즉시 거액을 빌릴 수 있게 해주는 DeFi 기능입니다. 계약 상호작용과 관계의 논리적 결함으로 인해 악용되어 왔습니다.

주요 공격 사례:

1. **Harves Finance (2020.10.26)**3800만 달러의 손실을 초래했습니다.
2. **InverseFinance (2022.6.16)**53.2445 WBTC와 99,976.29 USDT의 손실을 초래했습니다.
3. NewFreeDAO (2022.9.8): 4,481 WBNB가 유출되었으며, 이는 약 125만 달러에 해당합니다.
4. Lodestar (2022.12.11): 오라클 가격 조작을 통해 악용되었습니다.
5. 0vix (2023.4.28): Polygon 체인에서 200만 달러의 손실이 발생했습니다.

예방 권장 사항:

1. 프로젝트 개발 시 Flashloan의 특성을 인식하세요.
2. 정확한 가격 결정을 위해 시간 가중 평균 또는 다중 오라클을 사용하세요.

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프론트러닝

• 설명: 공격자는 memPool에서 다른 사용자의 트랜잭션을 파악한 뒤 더 높은 가스비를 제시하여 이를 악용합니다.

주요 공격 사례:

1. Sushi Badger Digg (2021.1.25): 81.68 ETH의 손실이 발생했습니다.
2. Sushiswap Ape-ETH pool (2022.5.17): 공격자는 약 0.3 ETH의 이익을 얻었습니다.
3. Uniswap (2023.4.2): 샌드위치 공격으로 약 2500만 달러의 손실을 초래했습니다.

예방 권장 사항:

1. 거래 시 슬리피지 보호를 사용하세요.
2. 특히 변동성이 큰 시장에서는 비피크 시간대에 거래를 실행하세요.
3. 1inch의 FlashBot rpc를 사용하여 거래를 채굴자에게 직접 전송함으로써 memPool을 우회하세요.

요약

축하합니다! 모듈 2 - 스마트 컨트랙트 취약점: 재진입 공격과 일반적인 익스플로잇 심층 분석을 완료하셨습니다

학습 내용을 복습해 봅시다:

재진입 취약점 - 공격자는 함수가 완전히 완료되기 전에 재진입하여 허점을 악용합니다.

• 단일 함수 재진입: 악성 컨트랙트가 다른 컨트랙트의 함수에 재진입합니다.
• 교차 함수 재진입: 재진입 보호가 미흡하여 서로 다른 함수 간에 공유된 상태가 악용됩니다.
• 교차 컨트랙트 재진입: 서로 다른 컨트랙트 간에 공유된 상태를 악용합니다.
• 읽기 전용 재진입: 상태가 일관되지 않을 때 잘못된 출력을 생성하는 함수를 악용합니다.

정수 오버플로 - 계산이 설정된 한도를 초과하여 극단적인 값을 초래합니다.

접근 제어 취약점 - 핵심 기능에 대한 엄격한 접근 제약이 없어 발생합니다.

일반적인 공격 벡터 - 공격자가 시스템 취약점을 악용하는 방법입니다.

**FlashLoan Attack **- 담보 없이 즉시 대규모 차입을 가능하게 하는 DeFi 기능이지만 논리적 결함으로 인해 악용됩니다.

프론트러닝 공격- 공격자는 대기 중인 트랜잭션을 파악하고 더 높은 가스 수수료를 제시하여 이익을 얻습니다.

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