注意安全風(fēng)險(xiǎn)

作者：Beosin

封面：Ronin

8 月 6 日，據(jù)區(qū)塊鏈安全審計(jì)公司 Beosin Alert 監(jiān)測(cè)顯示，Ronin Bridge 項(xiàng)目出現(xiàn)異常提取跨鏈資產(chǎn)的行為。據(jù) Beosin 安全團(tuán)隊(duì)分析，此次異常行為的根本原因在于項(xiàng)目方升級(jí)合約時(shí)，未正常初始化配置跨鏈交易確認(rèn)所需的 operator 權(quán)重，導(dǎo)致合約中的 minimumVoteWeight 參數(shù)為零，從而使得任何人的簽名都能通過(guò)跨鏈驗(yàn)證。

攻擊交易鏈接：

https://etherscan.io/tx/0x2619570088683e6cc3a38d93c3d98899e5783864e15525d5f5810c11189ba6cb

Beosin 目前正與項(xiàng)目方合作處理此次事件，本篇長(zhǎng)文，我們也將與大家分析本筆交易存在異常的點(diǎn)在于兩點(diǎn)：

首先，提取數(shù)量過(guò)高。在 Ronin Bridge 中，有跨鏈提取額度的限制，如果跨鏈提取的額度太大，則需要轉(zhuǎn)至人工確認(rèn)，而本次交易的跨鏈資產(chǎn) WETH 的限制額度為 4000。此筆交易提取了 3996 個(gè)。當(dāng)然這不是漏洞，但足以讓人引起了注意。

其次，查看這筆提取交易發(fā)現(xiàn)，其跨鏈驗(yàn)證者 Operator 只有一個(gè)，且對(duì)應(yīng)的操作權(quán)重為 0，那就可以確認(rèn)這筆交易是存在問(wèn)題的，因?yàn)樵?Ronin Bridge 項(xiàng)目中，用戶提取跨鏈資產(chǎn)需要得到多個(gè) Operator 的簽名，且累計(jì)的權(quán)重必須達(dá)到指定閾值。

事件分析：

分析鏈上合約和數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，合約 Operator 是對(duì)應(yīng)的 Manager 合約獨(dú)立管理，并且它是一個(gè)治理合約，專門用于管理 ronin bridge，查看其交易記錄，發(fā)現(xiàn)最近一筆交易是對(duì) Ronin Bridge 合約進(jìn)行升級(jí)，并且就在異常交易之前。所以漏洞的大致方面就基本明確，應(yīng)該是項(xiàng)目方升級(jí)合約所導(dǎo)致的問(wèn)題。

進(jìn)一步深入，對(duì)比 Ronin Bridge 升級(jí)前后的代碼發(fā)現(xiàn)，事件所使用的關(guān)鍵參數(shù) “_totalOperatorWeight” 是本次升級(jí)新增的，并且需要在升級(jí)中調(diào)用 initializeV3 函數(shù)進(jìn)行 V3 版本新增的 “OperatorWeight” 進(jìn)行初始化。

但遺憾的是：升級(jí)合約的交易中，并未調(diào)用 initializeV3 函數(shù)，而是錯(cuò)誤調(diào)用 initializeV4 函數(shù)進(jìn)行了 V4 版本的初始化。

至此，該事件的漏洞原理已經(jīng)明了，Ronin Bridge 項(xiàng)目方在合約升級(jí)時(shí)未正確對(duì)新增數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù) “_totalOperatorWeight” 始終為 0，使得任意用戶的提取請(qǐng)求都可以通過(guò)審核。

至本文發(fā)布前，項(xiàng)目方已經(jīng)確認(rèn)該問(wèn)題，并發(fā)文說(shuō)了本次攻擊行為是白帽所為，并已進(jìn)行退款，并未造成過(guò)多的損失。這是一個(gè)好消息，但是也暴露了合約升級(jí)這一大易出錯(cuò)的點(diǎn)。

可升級(jí)合約

可升級(jí)合約是一種 solidity 智能合約設(shè)計(jì)方案，使得已部署的合約能夠在未來(lái)進(jìn)行升級(jí)或修改，而無(wú)需完全重新部署。這個(gè)概念的核心在于將合約的邏輯和數(shù)據(jù)分離，并利用 “delegatecall” 實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯合約的調(diào)用。

盡管這種模式提供了靈活的升級(jí)能力，我們也必須高度重視其安全性。由于代理合約負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)所有的用戶請(qǐng)求，它實(shí)際上成為了合約系統(tǒng)的入口點(diǎn)。任何對(duì)代理合約的攻擊都可能影響到整個(gè)合約的安全性。因此，在設(shè)計(jì)和部署可升級(jí)合約時(shí)，確保代理模式的安全性至關(guān)重要。目前代理模式的合約需要注意以下幾點(diǎn)：

函數(shù)選擇器沖突

在以太坊虛擬機(jī)（EVM）中，每個(gè)智能合約函數(shù)都有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，稱為函數(shù)選擇器。這個(gè)選擇器是函數(shù)簽名的前 4 個(gè)字節(jié)的哈希值。函數(shù)選擇器用于確定合約中的具體函數(shù)，確保調(diào)用請(qǐng)求被正確路由到相應(yīng)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。而在代理模式在調(diào)用函數(shù)時(shí)，會(huì)先檢查代理合約中的函數(shù)接口是否能匹配調(diào)用函數(shù)，如果不能匹配，才會(huì)利用 fallback 中的 delegatecall 調(diào)用邏輯合約。

因此，如果代理合約和邏輯合約中存在函數(shù)選擇器相同的函數(shù)，當(dāng)代理合約接收到調(diào)用時(shí)，它直接調(diào)用代理合約中的函數(shù)，而不是邏輯合約，這可能導(dǎo)致預(yù)期之外的行為或安全漏洞。

存儲(chǔ)沖突

在以太坊虛擬機(jī)（EVM）中，合約的狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在特定的存儲(chǔ)槽中，每個(gè)存儲(chǔ)槽的地址由其索引（從 0 開(kāi)始）確定。合約中的每個(gè)狀態(tài)變量都對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)槽，數(shù)據(jù)在這些槽中持久化。

在代理模式中，存儲(chǔ)槽通常是由代理合約管理的，而邏輯合約則通過(guò)代理合約來(lái)訪問(wèn)這些槽。存儲(chǔ)沖突可能發(fā)生在邏輯合約中新增的狀態(tài)變量與代理合約中現(xiàn)有的狀態(tài)變量槽發(fā)生沖突時(shí)。這可能導(dǎo)致代理合約中的數(shù)據(jù)被覆蓋或不一致

合約初始化問(wèn)題

在代理模式中，由于代理合約和邏輯合約的分離，而每次升級(jí)可能都涉及到變量的更改和新增，因此在升級(jí)時(shí)必須確保在正確設(shè)置這些關(guān)鍵變量。本次的 ronin bridge 事件就是因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題沒(méi)做好，導(dǎo)致被攻擊。

此外，需要確保初始化函數(shù) initialize 只能被調(diào)用一次，以防止在初始化后被惡意攻擊者重復(fù)調(diào)用，從而修改關(guān)鍵變量。

ldelegatecall 調(diào)用機(jī)制

delegatecall 是一種低級(jí)調(diào)用機(jī)制，它允許一個(gè)合約在其上下文中執(zhí)行另一個(gè)合約的代碼。這意味著，調(diào)用合約的存儲(chǔ)、地址和消息發(fā)送者保持不變，但執(zhí)行的邏輯來(lái)自被調(diào)用的目標(biāo)合約。雖 delegatecall 提供了強(qiáng)大的功能，但也需要謹(jǐn)慎使用。

如果目標(biāo)合約地址不存在，delegatecall 的執(zhí)行將失敗并返回失敗碼，但這種失敗可能不會(huì)被立刻發(fā)現(xiàn)。結(jié)果，代理合約中的調(diào)用可能看起來(lái)像是成功，但實(shí)際操作并未生效，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不一致或錯(cuò)誤。

代理合約權(quán)限管理

在代理模式中，權(quán)限管理是另一個(gè)關(guān)鍵的安全問(wèn)題。代理模式通過(guò)分離代理合約和邏輯合約的職責(zé)，使得合約可以在不改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的情況下進(jìn)行升級(jí)，但同時(shí)也引入了復(fù)雜的權(quán)限管理問(wèn)題。正確地管理權(quán)限對(duì)于保證合約系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。

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