Zerogoki攻击事件分析

北京时间2021年8月8日13点（区块高度12982491），Zerogoki项目下的合约遭到攻击，总计损失约67万美元。

Zerogoki是Duet Protocol的一个下属项目，用以在以太坊区块链平台上引入衍生品。在实现上，Zerogoki沿用了Duet Protocol的Lite Minting算法。

简而言之，用户首先购买平台币REI，然后将平台币Burn掉以兑换其他衍生资产（Synthetic Assets），如zUSD（对标美元的平台币）、zBTC 3L（BTC 3X Leveraged Long，即比特币三倍杠杆看多期货）。

作为一个衍生品合约，Zerogoki需要将衍生资产的价格（如比特币的价格）导入以太坊区块链。和以太坊上大多数平台一样，Zerogoki依赖价格预言机（Oracle）来获得价格。此次攻击正是利用了Oracle相关函数。

下面我们首先对被攻击合约0x80ecdb90的代码进行分析。

Watcher.Guru：合并后以太坊能源消耗下降99.99%:9月17日消息，据Watcher.Guru发推特表示，以太坊在合并转POS以后，其能源消耗下降了99.99%。[2022/9/17 7:03:20]

以上是被攻击合约的Swap函数。首先调用两次decode_op，从入参oracle中获得价格预言机相关的信息。OP结构体包含四个成员：数据类型（datatype）、Token地址（token）、预言机价格（price）和时间戳（timestamp）。

在进行一系列验证后，合约调用tax内部函数计算此次swap所收取的费用。接下来有三个Token操作：首先根据入参ns将平台币REI Burn掉；然后Mint衍生资产（在y.token中指定），数量为ns；最后Mint部分平台币给GOV合约作为此次swap的费用。

以上是swap开头的decode_op函数的实现。从这里可以看出，入参oracle除了包含OP结构体外，还包含了SIGNATURENUM个（在攻击时这个值为3）签名用于验证OP的值。我们推测Zerogoki设置了一系列验证者，价格预言机中包含的信息必须经过签名验证才有效。在代码中检查了用于签名的地址是否在数组authorization里，该数组是只能由owner进行设置的验证者数组。同时，代码还限定了必须由三个不同的authorized签名者进行验证。

总的来说，swap传入的参数，第一个参数ns用于指定swap两种Token的数量，没有经过任何校验；第二个参数包含了价格预言机的信息，需要authorized私钥进行签名验证。

在代码中我们注意到两点：

入参oracle中，与swap直接相关的只有x.token和y.token，即swap的两种token的类型（其中根据协议设计，x.token大部分为平台币REI）。

虽然入参oracle需要相对复杂的签名机制进行验证，但其对应的信息只用于进行验证及swap费用（即tax）的计算。

真正决定swap两种Token数量的是入参ns。

我们无从得知项目方为何要进行这样的设计。当然，由于swap函数开头要调用decode_op对入参oracle的签名进行验证。因此，这段代码出现问题的唯一原因，是至少有三个authorized签名者被compromised。

不幸的是，这种黑天鹅事件真的发生了。在攻击交易0x81e5f715中，攻击者想办法利用三个authorized签名者的公钥，向入参oracle提供了三个正确的签名；同时向入参ns提供了一个非常不合理的参数，导致攻击者用少量的REI Token就Mint了大量zUSD。

如上图所示，攻击者用300个REI Token，Mint出了70w+个zUSD代币（zUSD代币对标美元）。

深入分析后我们发现，攻击者提供给入参oracle的签名都是正确的，这三个签名对应三个authorized地址：

0x0d93A21b4A971dF713CfC057e43F5D230E76261C

0x3054e19707447800f0666ba274a249fc9a67aa4a

0x4448993f493b1d8d9ed51f22f1d30b9b4377dfd2

我们无从得知攻击者是怎样得到这三个地址对应的私钥的。最直观的原因有两种可能：三个地址的私钥同时泄露，或者同时出现了三名“卧底”。无论哪一种，看起来都像是一种概率极低的黑天鹅事件。但可以肯定的是，正是这种黑天鹅事件导致了这次奇怪攻击的产生。

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