SHA:SharkTeam：十大智能合约安全威胁之重放攻击_FTX

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。

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。

Coinbase前产品经理Ishan Wahi对加密货币内幕交易指控不认罪:金色财经消息，Coinbase前产品经理Ishan Wahi对加密货币内幕交易指控不认罪。Ishan Wahi被指控与他的兄弟Nikhil Wahi和Sameer Ramani分享交易所代币上市信息，美国证券交易委员会(SEC)也对其提出指控，并在诉讼程序中将Coinbase平台的九个代币称为证券。据司法部称，Ishan Wahi泄露了至少14种不同代币的上市信息，被告通过该计划赚取了150万美元。[2022/8/4 2:57:41]

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。

CoinShares：加密投资产品在过去六周持续流出，总流出价值接近1.15亿美元:8月17日消息，过去几周加密市场的零售需求快速增长，但机构兴趣自2021年7月以来一直处于下降趋势。根据CoinShares发布的最新数字资产每周资金流向报告，加密投资产品上周大约有超过2200万美元的资金流出，这是连续第六周流出。在过去的六周里，总流出资金价值接近1.15亿美元，这是自2018年1月以来持续时间最长的连续流出。（FinanceMagnates）[2021/8/17 22:19:27]

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：

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；

WhyLab探索实验室Shawn：IPFS+Filecoin有望成为Web3.0的基石和基建:金色财经现场报道，4月23日，数御未来——2021数据与存储产业峰会在成都举办。在会议现场，WhyLab探索实验室联合发起人Shawn以《数据的回归和解放》为题进行分享。他表示，现在的互联网Web2.0问题是信息孤岛数据自闭，下一步Web3.0要实现智能网络数字化生存，

区块链是Web2.0到Web3.0最重要的基建。数据是信息时代最重要的生产资料，数据面临的核心障碍是生产关系问题。Web2.0到Web3.0的障碍是信息不能自由流动、充分共享。无论互联网，还是区块链，无论存储、计算还是传输，一切围绕数据展开。信息不能自由流动是技术问题，信息不能充分共享是关系问题，IPFS+Filecoin的结合，有望成为Web3.0的基石和基建。任何信息产业的落地应用，都是以场景数据为前提，区块链连非交易性数据的问题都没解决，没有落地应用很正常，IPFS和Filecoin的去中心存储系统，提供了场景数据的栖身之地，后面的落地应用才有可能展开。[2021/4/23 20:51:03]

6月1日，黑客地址0x8bcf部署合约0xe714。

动态 | 加密友好银行Cashaa将为印度用户提供充提款服务:总部位于英国的加密友好银行Cashaa已扩大其在印度的业务，从3月1日起，Cashaa将免费为印度用户提供充值和提款服务。据悉，该平台允许使用欧元、英镑或印度卢比购买CAS代币、ETH和BTC。（New.Bitcoin）[2020/2/26]

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：

金色财经现场报道 ShapeShift首席运营官：监管必须适应行业 而非行业适应监管:金色财经现场报道，今日在Coindesk 2018共识会议上，ShapeShift首席运营官Jon ShapeShift 表示，最好方法是不只有一种方法，必须尝试为每个管辖区量身定做相关规定。 对于监管，在线业务基于什么地理位置往往并不重要，重要的是客户在哪里。有些代币“显然”不是证券，有些是证券，还有一些新的“不符合1933年的立法”。 他认为，监管必须适应行业，而非行业适应监管。[2018/5/16]

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。

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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