AIN:SharkTeam：十大智能合约安全威胁之重放攻击_CHA

重放攻击是把原链网络上的交易拿到目标链网络上使用

问：我们常提到的智能合约漏洞真的是实际中威胁最大、发生最频繁的安全漏洞吗？

答：完全不是那样。例如“溢出”、“外部调用”等常提到的智能合约安全漏洞并不是最常发生，威胁最大的。

到底哪些安全威胁从发生频率和危害性上能称为Top10的呢？SharkTeam合约安全系列课程之和您一起讨论和深入。第十课。

一、什么是重放攻击

重放攻击是把原链网络上的交易拿到目标链网络上使用，即一笔交易重复执行，我们根据类型可以分为交易重放和签名重放。

消息人士：美国当局正在调查前FTX工程总监Nishad Singh:金色财经报道，据消息人士称，美国当局正加大对SBF核心圈子的压力，他们正在调查前FTX工程总监Nishad Singh。[2023/1/6 10:24:32]

交易重放是将原链上的交易一成不变放到目标链上，重放过后交易在目标链上可以正常执行并完成交易验证。

签名重放利用私钥签名的消息进行重放，重放过程中无需像交易重放那样去重放整个交易，而是重放相应的签名信息。

在实施EIP155后，交易签名带有chainid，即链与分叉链之间的标识符。由于chainid不同，交易重放无法完成，签名重放可以间接完成。在以太坊完成分叉后，ETHW主网出现数起重放攻击事件，让我们回顾一下这些攻击事件前因后果。

二、攻击事件分析

2.1Optimism

2022年6月9日消息，据Optimism与加密货币做市商Wintermute透露，2000万个Optimism代币被黑客盗取。重放攻击过程如下：

CoinShares：上周数字资产投资产品净流出2970万美元:12月19日消息，据CoinShares报告显示，上周数字资产投资产品净流出2970万美元，其中比特币投资产品净流出1750万美元，以太坊投资产品净流出910万美元，为连续第五周流出，今年至今已流出了占总资产管理规模7.3%的资金。做空比特币的投资产品净流入110万美元。[2022/12/19 21:54:36]

5月27日，Optimism地址0x2501向Optimism/L2上的0x4f3a地址转账2000万OP，0x4f3a地址在Ethereum/L1上是Wintermute的多签合约地址，但此时在Optimism/L2上面并没有部署合约；

6月1日，黑客地址0x8bcf部署合约0xe714。

6月5日，黑客通过重放Ethereum/L1上的交易创建了GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1合约，其地址与Ethereum/L1上一样；然后地址0x60b2通过合约0xe714部署了多签合约0x4f3a，合约所有权归黑客所有，因此5月27日转入的2000万OP被黑客盗取。在Gnosis?Safe:ProxyFactory1.1.1合约中，其中创建代理合约函数createProxy如下：

星鲨StarSharks完成480万美元私募融资:据官方推特消息，GameFi项目星鲨StarSharks（SSS）完成480万美元私募融资， Binance Labs、DAO Maker、Everest Ventures Group、Gate.io Labs、Kucoin Labs, NGC Ventures、Infinity Ventures Crypto、YGGSEA、3 Commas Capital 和 Winkrypto 等30多家投资机构及多名个人投资者参投。本轮融资将用于新游戏开发以及社区生态发展。

此前，币安的风险投资和孵化部门币安实验室已经对StarSharks进行了战略投资。StarSharks是一款以海洋世界为背景的3D NFT游戏平台，未来StarSharks将致力于构建一个由社区驱动的鲨鱼元宇宙。[2021/12/24 8:02:31]

SHAP按计划对SHIB持仓用户进行了随机地址空投:据公开消息，BSC上社区自治型代币SHAP（沙皮狗）已向以太坊上SHIB持币地址进行了随机空投。用户在导入BSC账户后将收到SHAP奖励。目前阶段有700-1000个地址收到了空投奖励。

SHAP沙皮狗项目开发已经进行了包括SHAP DAO社区和SHAP Shuttle 功能开发工作，多家交易所已加入SHAP白名单计划。[2021/5/12 21:54:52]

GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1合约使用的是0.5版本的Solidity，使用new来创建合约时使用的是create命令，而不是create2。使用create命令创建合约，合约地址是msg.sender以及nonce来计算的。在Ethereum/L1上面，创建多签合约0x4f3a的msg.sender就是GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1的地址，黑客在Optimism/L2通过重放交易来创建于GnosisSafe:ProxyFactory1.1.1合约的主要目的就是为了保证在Optimism/L2上创建合约0x4f3a的msg.sender与在Ethereum/L1上一致，那么黑客可以很方便的通过智能合约调用createProxy函数来创建出地址是0x4f3a的合约。

Shapeshift创始人：“投机性资产”和“货币”并不相互排斥:数字资产交易平台Shapeshift的创始人兼首席执行官Erik Voorhees发推称，“投机性资产”和“货币”并不是相互排斥的类别。我对比特币进行投机，但我也用比特币买了羊驼袜子、披萨、域名和机票。[2020/7/6]

6月5日，多签合约0x4f3a在接收到2000万OP后，将100万OP转账给黑客地址0x60b2，然后将100万OP兑换成了720.7Ether。

6月9日，合约0x4f3a将其中的100万OP转账给了账户地址0xd8da，其他的1800万OP仍然在合约0x4f3a中。

本次攻击根本原因是：交易重放、Solidity旧版本漏洞以及主链和侧链交易签名验证等综合因素

2.2Omni

2022年9月18日，以太坊合并完成后，PoW链遭到PoS链上交易的重放攻击，根本原因是网桥未正确读取并验证区块链的chainid。攻击者首先通过Gnosis链的Omni跨链桥转移了200WETH，然后在PoW链上重放了相同的消息，获得了额外的200ETHW。

PoS链交易hash：0xbddb0cc8bc9949321e1748f03503ed1a20dd618fbf0a51dc5734c975b1f8bdf5

PoW链交易hash：0x9c072551861ce384203516f4d705176a2d2e262d5b571d853467425f1a861fb4

我们对比发现两笔交易访问的合约相同，并且inputdata完全相同，即调用了同一个合约的同一个函数并且参数相同，根据相同的方法签名ID0x23caab49可知，黑客调用safeExecuteSignaturesWithAutoGasLimit函数。

在正常的交易中，我们通过nonce来进行排序交易，避免重复交易。在跨链中，我们会根据chianid进行识别链的类型，比如以太坊主网的chainid是1，ETHW主网的chainid是10001。

我们查看一下OmniBridge验证chainid的逻辑，发现chainid的来源于unitStorage中存储的值，而不是通过操作码CHAINID直接读取的链上chainid。

unitStorage是合约EternalStorage中的状态变量，sourceChainId()函数所在的合约BasicAMB继承了BasicBridge和VersionableAMB。其中，BasicBridge陆续继承了合约EternalStorage。这里保存的chainid是预先存储好的，如果发生区块链的硬分叉而chainid又没有重新设置或者chainid人为设置有误，从合约层面上来说，由于不是通过操作码获取的chainid，不会正确验证跨链消息的实际chainid。

本次攻击根本原因是：主要是Omni使用的solidity版本是0.4.24，采用的是手动存储和更新chainid的方式，并未通过EIP-1344中规定的CHAINID操作码进行实际chainid获取。

三、预防措施

针对重放攻击主要有以下几种预防的方法：

可以在签名消息中加入chainid和nonce两个参数值，chainid用于识别链ID的标识符，nonce是交易次数计数值。

记录签名是否使用过，比如利用mapping进行签名中对应参数映射为bool值，这样做可以防止签名多次使用。

项目上线前，需联系专业的第三方专业审计团队进行审计。

来源：tuoniaox

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