SSO Moduł 2 - Luki w zabezpieczeniach smart kontraktów: głębokie zanurzenie w ataki reentrancy

Smart kontrakty rewolucjonizują globalne branże dzięki swojej wydajności, przejrzystości i niezmiennym cechom. Jednak ich otwarta i zautomatyzowana konstrukcja naraża je również na ryzyko. Aby zmaksymalizować ich potencjał przy jednoczesnym minimalizowaniu zagrożeń, kluczowe jest zrozumienie ich luk i możliwych dróg ataku. Tworzenie i utrzymywanie tych kontraktów wymaga staranności i przestrzegania najlepszych praktyk. Ten artykuł zagłębia się w typowe luki, ilustrując je rzeczywistymi przypadkami, aby poprawić zrozumienie. Spójrzmy na poniższy artykuł, dzięki uprzejmości Salus Security.

Kluczowe luki:

**Reentrancy:** Tutaj atakujący wykorzystują lukę, ponownie wchodząc do funkcji przed zakończeniem kluczowych operacji lub aktualizacją wartości.

Reentrancy pojedynczej funkcji: Występuje, gdy kontrakt wchodzi w interakcję ze złośliwym kontraktem, pozwalając temu drugiemu na ponowne wejście do funkcji. Na przykład złośliwe kontrakty mogą wielokrotnie wchodzić do funkcji 'withdrawBalance', wyprowadzając więcej etheru przed aktualizacją sald.

Znane ataki:

• The DAO (2016): Po zebraniu 150 milionów dolarów został zhakowany z powodu luk w kodzie. Doprowadziło to do podziału sieci Ethereum.
• PolyDex (2021): Stracił 500 tys. dolarów w wyniku ataku reentrancy na inteligentny kontrakt PLX Locker.
• Bacon Protocol (2022): Poniósł stratę 1 mln dolarów z powodu błędu reentrancy w funkcji lend().
• Lendf.Me (2020): Stracił około 24,7 mln USD w wielu kryptowalutach.

**Reentranczność między funkcjami:** Wynika ze współdzielonych stanów między różnymi funkcjami i słabej ochrony przed ponownym wejściem. Powyższy przykład z 'balances' pokazuje, że mimo ochrony w 'withdrawAll' atakujący nadal mogą wykorzystać funkcję 'transfer'.

Słynne incydenty:

• DFX Finance (2022): Stracił ponad 7 mln USD w wyniku ataku wykorzystującego funkcję bez ochrony przed reentrancznością.
• Hundred Finance (2022): Stracił około 6,5 mln USD po ataku reentranczności, który wykorzystał funkcję borrowFresh.
• Fei Protocol (2022): Utracono około 80 mln USD w wyniku ataku wykorzystującego lukę Reentrancy.

**Cross-Contract Reentrancy:** Wynika ze współdzielonych stanów między różnymi kontraktami i błędnych sekwencji modyfikacji zmiennych. Nawet jeśli funkcje mają zabezpieczenia, inne funkcje, takie jak „burnAccount”, nadal mogą zostać wykorzystane.

Znaczące ataki:

• Rari Capital (2021): Utracono około 10 mln USD (~2600 ETH) w ciągu niespełna godziny.
• ValueDefi (2021): Utracono 5345,314 WBNB z powodu nieprawidłowych obliczeń udziałów, które opierały się na danych zewnętrznych.

Read-Only Reentrancy:

Read-only reentrancy wykorzystuje funkcję, która choć nie zmienia stanu kontraktu, może nadal generować błędne wyniki, gdy stan nie jest spójny.

Warte uwagi ataki:

• QuickSwap (2022): Exploitatorzy wykorzystali pożyczkę błyskawiczną do manipulacji ceną spot aktywa, wyłudzając 138 ETH i 700 tokenów MATIC. Było to możliwe z powodu luki w oracle Curve LP.
• dForce (2023): Błąd read-only reentrancy znajdował się w kodzie uzyskującym dostęp do oracle cen na łańcuchach Arbitrum i Optimism z Curve Finance.
• Sentimente (2023): Atak wykorzystujący lukę read-only reentrancy doprowadził do kradzieży 1 miliona dolarów. Na szczęście 90% zwrócił sprawca.
• Sturdy (2023): utracono około 442 ETH z powodu problemu read-only reentrancy w Balancerze, gdzie cena B-stETH-STABLE została zmanipulowana.

Zapobieganie podatnościom reentrancy:

1. Zawsze stosuj wzorzec check-effect-interaction.
2. Stosuj ochronę przed re-entry dla wszystkich wrażliwych operacji.
3. Obsługuj każde wywołanie zewnętrzne starannie.

Przepełnienie liczb całkowitych:

Gdy obliczenia przekraczają limity, następuje przepełnienie, często prowadzące do bardzo małych lub ogromnych wartości.

Przykładowe ataki:

• BeautyChain (2018): Atakujący zdobyli 10^58 BEC poprzez przepełnienie liczb całkowitych, pozbywając się oszałamiających 900 milionów dolarów.
• Poolz (2023): Skutkowało stratą około 665 000 dolarów w sieciach Ethereum, Binance i Polygon.

Środki zaradcze przeciw przepełnieniu liczb całkowitych:

1. Stosuj bezpieczne metody obliczeń, takie jak biblioteka safeMath.
2. Priorytetowo traktuj sprawdzanie zakresu, aby upewnić się, że wyniki pozostają w dozwolonym przedziale.
3. Przyjmij wersję kompilatora Solidity 0.8.0 lub nowszą w celu wbudowanego wykrywania przepełnienia.

Kontrola dostępu:
Luki w kontroli dostępu wynikają z braku rygorystycznych ograniczeń dostępu do funkcji obsługujących kluczowe operacje.

• Znaczące ataki:
• DAOMaker (2021): Zgarnięto aż ~4 mln USD, gdy init funkcja pozostała podatna.
• GymNetwork (2022): Exploitatorzy wykorzystali lukę w uwierzytelnianiu w depositFromOtherContract(), umożliwiając nielegalne zwiększenie salda bez żadnej rzeczywistej płatności. Strata? Około 2,475.91 WBNB.
• Tempdao (2023): Niestaranne podejście do kontroli dostępu w funkcji migrateStake doprowadziło do straty przekraczającej 2,34 mln USD.

Luka w kontroli dostępu

• Opis: Luki wynikające z nieodpowiednich mechanizmów ograniczających, które regulują dostęp i uprawnienia do określonych operacji w systemie.

Środki zapobiegawcze:

1. Ścisła weryfikacja uprawnień: Zawsze egzekwuj ścisłe protokoły uprawnień dla funkcji, zwłaszcza tych, które obsługują wrażliwe operacje.
2. Mechanizm wielopodpisowy: W przypadku zadań wymagających wspólnego podejmowania decyzji stosuj protokoły wielopodpisowe, które wymagają wielu zatwierdzeń przed wykonaniem wrażliwych operacji.

---

Typowe wektory ataków

• Opis: Różne metody lub kanały, za pomocą których atakujący wykorzystują luki w systemie, głównie w smart kontraktach.

Znane przykłady:

• Ataki Flash Loan: Wykorzystuje funkcję natychmiastowego pożyczania w systemach zdecentralizowanych finansów do przeprowadzania złośliwych działań.
• Front-Running: Atakujący zdobywają wiedzę o oczekującej transakcji innego użytkownika i działają na jej podstawie, oferując wyższą opłatę za gas.

---

Atak Flash Loan

• Opis: Choć z natury nie jest atakiem, FlashLoan to funkcja DeFi, która pozwala użytkownikom natychmiast pożyczać duże kwoty bez zabezpieczenia. Była wykorzystywana z powodu błędów logicznych w interakcjach i relacjach między kontraktami.

Znaczące ataki:

1. Harves Finance (2020.10.26): Skutkowało stratą 38 milionów dolarów.
2. InverseFinance (2022.6.16): Doprowadziło do straty 53,2445 WBTC i 99 976,29 USDT.
3. NewFreeDAO (2022.9.8): Wyprowadzono 4481 WBNB, co odpowiada około 1,25 mln USD.
4. Lodestar (2022.12.11): Wykorzystano poprzez manipulację ceną oracle.
5. 0vix (2023.4.28): Spowodowało stratę 2 mln USD w łańcuchu Polygon.

Zalecenia zapobiegawcze:

1. Rozpoznawaj cechy Flashloan podczas tworzenia projektu.
2. Aby dokładnie określić cenę, stosuj średnią ważoną czasowo lub wiele oracle.

---

Front-running

• Opis: Atakujący zdobywa wiedzę o transakcji innego użytkownika z memPool i wykorzystuje ją, oferując wyższą opłatę za gas.

Znane ataki:

1. Sushi Badger Digg (2021.1.25): Skutkowało stratą 81.68 ETH.
2. Pula Sushiswap Ape-ETH (2022.5.17): Atakujący zyskał około 0.3 ETH.
3. Uniswap (2023.4.2): Spowodował stratę około 25 milionów dolarów w wyniku ataku typu sandwich.

Zalecenia prewencyjne:

1. Stosuj ochronę przed poślizgiem podczas handlu.
2. Wykonuj transakcje poza godzinami szczytu, zwłaszcza na zmiennych rynkach.
3. Używaj FlashBot rpc od 1inch, aby wysyłać transakcje bezpośrednio do górników, omijając w ten sposób memPool.

Podsumowanie

Gratulacje! Ukończyłeś Moduł 2 - Luki w zabezpieczeniach inteligentnych kontraktów: Dogłębna analiza ataków reentrancyjnych i typowych exploitów

Podsumujmy Twoją wiedzę:

Podatności na reentrancy - Atakujący wykorzystują luki, ponownie wchodząc do funkcji, zanim te w pełni się zakończą.

• Reentrancy w pojedynczej funkcji: Złośliwy kontrakt ponownie wchodzi do funkcji w innym kontrakcie.
• Reentrancy między funkcjami: Współdzielone stany między różnymi funkcjami są wykorzystywane z powodu słabej ochrony przed ponownym wejściem.
• Reentrancy między kontraktami: Wykorzystuje współdzielone stany między różnymi kontraktami.
• Reentrancy tylko do odczytu: Wykorzystuje funkcję generującą błędne wyniki, gdy stan nie jest spójny.

Przepełnienie liczb całkowitych - Obliczenia przekraczające ustalone limity, skutkujące skrajnymi wartościami.

Podatności kontroli dostępu - Wynikają z braku ścisłych ograniczeń dostępu do kluczowych funkcji.

Typowe wektory ataków - Metody, za pomocą których atakujący wykorzystują luki w systemie.

**Atak FlashLoan** – funkcja DeFi umożliwiająca natychmiastowe duże pożyczki bez zabezpieczenia, wykorzystywana z powodu błędów logicznych.

Atak front-running- Atakujący zdobywają wiedzę o oczekujących transakcjach i czerpią korzyści, oferując wyższe opłaty za gas.

Ten artykuł został przygotowany przez: