比特币:Uniswap重入事件详尽解析_RC2

去中心化金融(DeFi)作为区块链生态当红项目形态，其安全尤为重要。从去年至今，发生了几十起安全事件

BlockSec独立发现了多起DeFi安全事件，研究成果发布在顶级安全会议中（包括USENIXSecurity,CCS和Blackhat)。在接下来的一段时间里，我们将系统性分析DeFi安全事件，剖析安全事件背后的根本原因

如果能重来，你会做什么？

本期简述了一个意外发现时空暗道的毛贼，如何戏弄守护在秘宝洞口的独角兽，将财宝窃于囊中的魔幻故事

阅读建议：

如果您初识Defi，又有耐心的话，可以从头开始阅读，酌情跳过废话

如果您对AMM、ERC777、Uniswap等非常了解，可以直接从0x1中Uniswap重入部分开始

文章较长，看不下去，记得点个关注再走喔~

正文

时间：2020-4-18.8:58.#9893295

imBTC是tokenLon发行的与BTC价值1:1锚定的ERC777标准代币

相关代币的价值情况：

imBTC($7029.38):ETH($178.81)=39.31

背景介绍

AMM

交易(Trade)是什么：

交易就是卖家和买家，俩人你情我愿，大家都觉得不亏，可以达成这次的交换

交易所(Exchange)是什么：

交易所是这个游戏的组织者，它就像一个红娘，男男女女来到她这里，提出自己的要求，它便开始牵线，还要保证双方都满意

放在现实中，这些要求，就是买家卖家的出价，这些全都记录在交易所的服务器中。服务器中，买卖的交易请求不断更新跳动，交易所的机器要做的就是在尚未达成请求中，找到一对可以匹配的，然后促成这笔交易。比如：张三想不低于50块卖茅台的股票，李四想不超过60块买茅台的股票，机器看到后「刚好，那你俩就凑合过吧」。这种便是中心化交易所通过记账簿的交易处理方式

但是，这有什么弊端呢？对于健康运行的交易所，市场很热，不断有大量的买单和卖单，机器很快就可以找到匹配的交易对。如果对于低迷的市场，你想卖，但是没人买，这会发生什么？找不到接盘的人！这很影响效率，所以这时市场上出现了做市商

什么是做市商(MarketMaker)呢？

刚才提到，买家找不到卖家，或者卖家找不到买家。怎么解决这一问题呢？

中间商！无论是买家还是卖家，都可以直接找他，他会大量回购资产，再卖出。这其实类似于一种缓存的机制。他要求做市商必须有足够的资金，大家才相信他不会乱要价

去中心化交易所是什么？

DEX无非就是将上述的过程放到区块链上。它可以直接把上面的程序改写成智能合约照搬到一条区块链上，同样用这种记账簿的方式去撮合交易。但是要知道区块链上的存储是相当昂贵的

于是人们就开始寻找一种方案，可以通过智能合约实现代币的有效交换，什么叫有效交换呢，就是无论的买的人还是卖的人都觉得不亏

既然问题出在，记账簿方式一方面可能存在找不到匹配对手，另一方面链上存储比较昂贵。那我们可不可以把做市商这一机制也搬到链上来？简单来说，就是有一段智能合约它可以吸收大量的资金，每当有人想交换代币时，直接调用这个合约就可以以市场价获取另一种代币，这就是自动化做市商

自动化做市商是什么：

上面提到AMM需要解决两个问题：

1)如何吸收大量的资金？

传统做市商需要先买资产，但是如果AMM先去买币，它去哪里买呢？记账簿类型的DEX吗？这并没有解决根本矛盾。

链上混的，大家谁没几个币，所以它只要大家过来把币放在自己这里，资金不就来了。

不过如果没有经济激励，没人会愿意将自己的钱放在别人口袋里的。这个激励便是从交易的手续费中获取，当AMM运作起来，只要有人做交易，就需要交一定的手续费，这个手续费会分配给那些给池子提供流动性的人

韩国金融巨头Mirae Asset Securities与Polygon Labs合作开发代币化证券网络:金色财经报道，韩国金融巨头Mirae Asset Securities是韩国最大的金融集团，管理着超过5,650亿美元的资产，该公司周四表示，它正在与Polygon Labs合作，推进金融领域的代币化并促进Web3技术的采用。

Polygon Labs表示，Polygon Labs将担任Mirae资产安全代币工作组的技术顾问，该工作组致力于创建基础设施来发行、交换和分发代币化证券。代币化涉及将房地产、债券、艺术品和股票等现实世界的资产作为区块链上的数字代币。[2023/9/7 13:23:37]

2）如何以市场价交易？

现在DEX把大家的币都过来了，这时有人来了，想用一种代币来买走池中的另一种代币。他能买多少呢？

其实抽象来看，每个人拥有的数字货币不过是区块链上存的数字，而不同的代币就是不同的变元。交易这一过程，对于交易池来说，就是一个变元增加，另一个变元减少

回忆一下我们小学学到的数学知识：一条曲线的斜率k=Δy/Δx，上面能买多少的问题，就变成了如何找到和市场一致的这个k

对于上面这条曲线，曲线上的每一点，就代表交易池中两种代币的一种状态，比如P点：y代币有B个，x代币有A个。这时有人来池中做交易他花了BD个y可以换出AC个x，这时交易池的状态就从P点转移到了Q点，斜率?k值随之"变小"

因为这个曲线是无限延展的，k值可以取遍0-∞，所以肯定存在一个点与市场的状态一致(斜率k相等)

那问题来了，谁来推动当前的交易池状态向着市场状态逼近？

答案是套利者，每当交易池中状态与市场状态不一致时，就会有套利者发现机会，比如当前池中1ETH:5USDT，市场上1ETH:10USDT，这时明显交易池中ETH的价格虚低，就会有人来交易池中用5个USDT买走1个ETH，再去市场上卖掉获得10个USDT，净赚5个USDT，而此时交易池的状态就向市场的状态趋近了一步，就这样不停的有人做套利，最终交易池的状态一定会和市场的状态相差无几

总结

AMM类型的交易所解决的痛点是：区块链上代币的有效交换

俗话说的好：「哪里有痛点，哪里就有钱赚」。有很多人愿意掏钱来使用代币交换这个服务

AMM一方面用这些手续费吸引玩家向资金池投钱，资金池有了钱就可以通过AMM实现代币交换；另一方面，由于套利者的存在，池子代币交换的价格与市场价格一致

这样，提供流动性的玩家赚到了手续费，套利者赚到了差价，用户得到了代币有效交换这一服务。三个角色缺一不可，构成这一系统。一拍即合，各自欢喜

其中AMM有几种性质，最广为人知的就是：交易池中底层代币(UnderlyingToken)的储备量满足一定的不变式，比如Uniswap的恒定乘积(reserve0*reserve1=k)

但其实还有很多隐藏的性质?(伏笔1)，想知道吗？哎，我就不说，想知道就自己继续看下去！

ERC777

提出时间：2017-11-20

我们都知道ERC20中代币转账函数的基础款是?transfer，它的功能只是简单的balance加减，比如alice调用?transfer(bob,100)?，bob是不知道谁给自己转了100个token

当然对于我们来说，可以通过查看Ethscan或者查找区块数据得知。如果bob是一个合约，他是没办法在转账?balance+=100;?发生的当下得知。这产生了诸多不便，比如用户想使用合约的一项服务，但是支付了服务费后，合约并不知道谁付钱给了它

因此ERC20中同时存在另一套组合技?approve?+?transferFrom，这样用户就可以通过先授权给第三方，第三方再通过查看?allowance来代替委托人转账，这无疑带来的很多的便利

有时候为了方便，同时省去每次approve的gas开销，用户选择直接approve最大值?0xffff...，这种行为是不安全的，如果第三方合约受到攻击，您的资产也会处于危险中

Polygon Labs总裁：下一个Jeff Bezos将来自Web3:金色财经报道，Polygon Labs总裁Ryan Wyatt在他的书中写道，他希望有一天能领导一家公司。现在他正在做这件事，尽管是在一个非常不同的行业。他认为下一个巨大的科技巨头或杰出人物将来自这个行业。

Wyatt表示，“我毫不怀疑，甚至就目前而言，或许下一个亚马逊已经出现了，那个人或许会成为下一个Jeff Bezos，他就在Web3中。请注意，他就要来了，希望他是在Polygon上构建。”[2023/2/19 12:15:13]

更多细节了解，可以关注我们的相关工作:TowardsunderstandingtheunlimitedapprovalinEthereum(https://www.youtube.com/watch?v=ijgYfdOADVI)

但是ERC20就完美了吗？其实还没有，其中为人所诟病有：

每次都需要先approve再进行其他操作

ERC20中的授权没有权限的概念，只是简单的授权余额，这在很多情况下还是存在危险的

每次转账无法携带信息，这限制了很多应用的想象力

代币误转后锁死在合约中

可以看到ERC20的功能是非常单一且基础的，为了对此进行改进提出了ERC777标准

实现的方式无非是在ERC777标准中实现ERC20同样的函数(如：transfer,transferFrom...)，但是在这些接口内部调用ERC777的逻辑

了解了ERC777的来历以后，我们看看具体ERC777做了哪些改进：

1.在转账的过程中可以携带数据，相当于在ERC20的transfer函数上加了一些参数，这个数据有什么用呢，作为hook函数的参数，便于hook函数据此来作出不同的决策

2.?代币的转移不仅仅是balance的加减：ERC777引入了两个hook函数?tokensToSend?和?tokensReceived，这两个函数是干什么用的呢？过程很简单：在一笔转账交易过程中，balance减少的地址如果实现了?tokensToSend?接口函数，就先去执行holder的这个接口函数；同样的，balance增加的地址如果实现了?tokensReceived?，收到转账后会去执行receiver的这个接口函数

这里利用的是ERC1820注册机制：这里不需要详细了解细节，只要知道任何地址都可以实现接口函数，对于EOA来说，可以通过部署一个合约，在其中实现接口函数，并将注册信息发给ERC1820合约，此后当EOA触发相关的接口时，就会先通过ERC1820查找接口实现的合约地址，再去调用相关的接口函数

值得注意的是，ERC777标准中提到，token实现应满足?sender回调→更新状态→receiver回调?的顺序，以防止发生重入事件，代码中的表现为：

还有一些其他的特性，如：操作员概念、Mint与Burn完善了token的生命周期等等，与本次攻击关系不大，暂且不展开

总结

ERC777是对ERC20的"升级"

它会在代币转移(balance加减)之前回调TokensToSend函数，转移之后回调TokensReceived函数

TokensToSend函数由转移代币的持有者(可以是合约)实现，TokensReceived由转移代币的接收者实现，这给了用户很大的自由，但也带来了一些问题，比如本次的攻击?

攻击分析

经典重入攻击

我们先不急着去看攻击过程，先复习下最简单的重入攻击

在这些"经典"攻击中，攻击者通过重入可以不断的使合约对其转账，直到退出"递归"时才更新一次的状态，他可能转账了1000个Token(50个*20次)，但是balance却只减少了50

Polygon与Axelar达成合作，增强Polygon Supernets的安全跨链通信:10月26日消息，Polygon宣布与连接Web3生态系统的安全通信层Axelar达成合作，以增强Polygon Supernets的安全跨链通信。Polygon Supernets技术允许创建特定于应用程序的、可扩展的和可定制的区块链网络。Axelar是Polygon的早期采用者之一，它将允许dApp用户一键安全地将资产转移到Supernets和其他连接链。[2022/10/26 16:39:27]

如果攻击者可以在transfer的过程中重新调用withdraw函数，就可以实现重入。主要原因在于：合约中转账等操作先于余额状态的更新

总结

简单来说，重入攻击就是打断施法，重点在于：

在哪里打断施法

打断以后又做了些什么可以影响后续的结果

重入攻击有一个重要的特征，就是：先转账，后更新状态

对于上面这种传统的重入攻击，打断的便是「转账+记账」这一组合技，做的事情就是不断重新转账，以影响后续的记账结果

重入Uniswap

(前方重点！)

那Uniswap如何重入呢？我们知道，Uniswap是一个去中心化交易所，用户可以在上面交换代币

UniswapV1只实现了ETH和任意token之间的交换，对于token与token的交换，可以借助ETH中转来实现

这并不像传统重入攻击的「转账+记账」模式。那它可以在哪里打断施法，又可以做哪些事情影响后续的结果呢？

代码分析

Uniswap交易对合约中的交换函数，原理基本一致，即保证交易池内两种币数量的乘积恒定，这些函数会先调用getInputPrice方法获取可以购买的另一种代币数量：

对应的公式为：

这里公式表示：池中原来储备量为?ether:token?，现在alice手里有?token(put)?个token，ether(get)?代表她能从池中买到多少个ETH

我们现在直接挑其中一个开锤，比如tokenToETH(这个函数的功能是用token换ETH)：

我们可以看到这个函数先将ETH转给用户，再调用transferFrom收取用户的代币

我们是否可以打断这两笔转账呢?对于普通的ERC20代币，确实是没有办法打断转账的过程，但是还记得吗？我们提到的ERC777代币，这种复杂的代币，恰恰提供了这样的暗道，使不怀好意之人，有了可乘之机

现在想法很简单了，如果Uniswap存在一个ETH-ERC777的池，我们就可以利用ERC-777的回调功能，在transferFrom的过程中，重入这个函数，继续发送(send)一笔ETH给自己

这时可能有聪明的读者要问了：「即使重入后又转了一笔ETH给自己，后面"递归"返回后，不是还要为每轮重入所购买的ETH付相应的token吗？」没错，是这样的，如果只是简单的重入这个函数，只是把一次购买，变成了多次购买，毛都赚不到

更聪明的读者可能现在已经想起来，之前我们提到的?Uniswap的计价公式，由ERC-777的特点，我们可以知道重入是发生在ETH之后，token余额变更之前，这就意味着，在重入过程中计价公式的变量状态其实是不一致的，攻击者正是利用这一点，每次薅一点羊毛，直到把人家羊给薅秃了：

英国摇滚乐队Muse将在基于Polygon的NFT平台Serenade上发行专辑:8月1日消息，英国摇滚乐队Muse的第九张录音室专辑“Will of the People”将于8月26日以NFT形式发行，即将发行的新专辑将作为限量版NFT在Polygon驱动的平台Serenade上发行。并将成为首张进入英国和澳大利亚排行榜的专辑。

据悉，Muse成立于2014年，曾在2007年、2010年和2011年获得NME最佳英国乐队奖，在2019年获得MTV欧洲音乐奖最佳世界舞台表演奖，并在2011年和2016年获得格莱美最佳摇滚专辑奖等众多荣誉。[2022/8/1 2:51:35]

从公式中可以看到，本来在一次swap后，token和ETH的状态会同时变化，但是由于重入发生在发送?ETH?和更新token余额之间，直接被打断施法了，从而造成了悲剧

很简单的道理：如果正常的两次调用，第二次是token↑使得etherget?↓，但是由于重入后状态没有更新，所以相比"正常情况"下可以获得更多的ETH

公式相关推导过程（基本原理就是：保证交易池中两种代币一直满足恒定的乘积

可能读到这里,你还是感觉哪里不对,这是正常的,如果有兴趣,你可以思考这样几个问题：

1)这样一定能获利吗,需要满足什么条件吗?

2)攻击者获利是最优的吗,还可以怎样优化?

在深入分析部分,小编对这些问题做了一些简单的尝试,如果有兴趣,不妨继续看下去

(这已经是小编第4次复盘这次攻击,但还觉得很多问题没有真正的搞清楚,所以如果你没看懂,那也没什么大不了的)

总结

总结来说，这次的攻击是由于：

①UniswapV1不兼容ERC777代币→②从而导致合约代码可重入→③从而导致恒定乘积中变量状态不一致→④从而导致交易池资金被薅走

RealWorld

原理大概就是这样，管你听没听懂，继续看就完了，下面我们来看看realworld中攻击者到底做了什么？

其实说到现在，更更聪明的读者，都可以跑去自己攻击了（友情提示：小心警察叔叔找上门哦

我们随便找一笔攻击者的Tx：0x32c83905db61047834f29385ff8ce8cb6f3d24f97e24e6101d8301619efee96e

可以看到攻击主要分为两个部分：

首先是一堆的自毁合约，看起来比较迷惑，但是查看这些自毁合约的调用者就可以知道这是为了节省攻击的Gas

攻击过程：

step1:使用1ETH向Uniswap(imBTC)换取imBTC

step2:将换得的imBTC分两次，向Uniswap(imBTC)换回ETH，通过简单的计算我们可以知道：0.611341052127704463+0.472375805535296596=1.0837168576630012>1?通过这种方式来薅羊毛

step3:最后将收益从攻击合约转给攻击者自己）

GST(GasToken)：是一个旨在节省Gas的代币，我们知道Ethereum有一个特性就是销毁合约时会返回大量的Gas，所以GST的原理就是：在GasPrice便宜的时候，用户可以通过这个合约生成一系列子合约，来"存储Gas"，当需要时再用GST调用合约销毁当时创建的子合约换取相应的Gas

:?0x0000000000b3f879cb30fe243b4dfee438691c04?(https://gastoken.io/)

Polygon链上DeFi协议总锁仓量为45.9亿美元:金色财经报道，据DefiLlama数据显示，目前Polygon链上DeFi协议总锁仓量为45.9亿美元，24小时减少10.37%。锁仓资产排名前五分别为AAVE（20.4亿美元）、Quickswap（6.40亿美元）、Curve（3.18亿美元）、SushiSwap（2.69亿美元）、Balancer（1.99亿美元）。[2022/1/22 9:05:24]

Misc

这次的攻击事件，攻击者"或许"不是第一个发现漏洞的人

Uniswap交易对合约中的重入漏洞，早在?2019年1月12日?ConsenSys的审计报告中就被提及，而且在?#14commit?中提到：合约中可能存在多种方式的重入攻击，并给出了简单的攻击过程

审计报告中提出：对于UniswapV1交易对合约中的exchange类型函数，无论transfer是发生在token余额状态变更前，还是token余额状态变更后，如果transfer函数可以重入，都会造成损失，并给出了后一种情况的简单攻击过程模拟

利用ERC-777重入属于前一种，重入发生在状态变化前，审计报告中还指出，相比第二种情况，利用ERC-777来攻击会更简单

"Iftokenbalancesareupdatedafterthereentrancy(e.g.ERC-777),thealgorithmiseveneasierandrequiresfewerfundstostealliquiditypool."

https://github.com/ConsenSys/Uniswap-audit-report-2018-12#31-liquidity-pool-can-be-stolen-in-some-tokens-eg-erc-777-29

深入分析

Uniswap的过程可以简化为：两笔转账，一笔向交易池转入，一笔从交易池转出。有三个位置可以切入，①第一笔转账前，②?两笔转账中间，③?第二笔转账后。显然在第二笔后是没有意义的

注意!!!要记住：用户从Uniswap买币时，Uniswap是先将钱转给用户，再将用户的钱转来。所以这两笔转账是?先转出，再转入

现在，可以揭秘上面提到的AMM的隐藏性质了，那就是：

隐藏性质1：

AMM恒定乘积的曲线x*y=k，是一个"凹函数"，凹函数意味着，他不像一次函数那样，相等间距的x变化，带来的y变化是相同的。而是：沿着一个方向，相等间距x的变化(Δx)，引起y的变化(Δy?)会越来越小或越来越大！

你可能有点懵。下面我们一点点来看：

最最简单的情况下，我们不考虑交易的手续费，在ETH/imBTC池中，用?Δy?个ETH换出?Δx?个imBTC，紧接着再用?Δx?个imBTC换回ETH可以换出多少呢？答案是?Δy，这很简单

接着我们引入手续费，有了手续费的摩擦，这一结论就不成立了，两次交易都会损失一部分手续费，导致最后换出的ETH

接着我们再考虑一个问题：同样先不考虑手续费，如果我们先用2*Δy?个ETH换出?2*Δx?个imBTC，接着分两次，每次用?Δx?个imBTC去池中换ETH，两次换出的ETH数量相等吗？

答案肯定是不相等的。原因就在于上面提到的凹函数这一性质！

?y轴代表ETH,?x轴代表imBTC;?从B到A代表:?先用ETH买imBTC,?再从A回到B代表:?用imBTC买回ETH

这两次交换，第一次换出的数量要大于第二次的数量。这就意味着，总共能换出?2*Δy?个ETH，但是第一次能换出的ETH数量是大于?Δy?的！

如果能重来，那有没有可能，用imBTC换回ETH的过程中，两次交换都用第一次的结果？

没错，只要我们在第一笔转帐前打断施法(打断点①)，重新调用交换函数！

这样用2x个ETH换出2y个imBTC，接着分两次每次都可以用y个imBTC换出>x个ETH，最终换出比投入更多(>2x)的ETH（在不考虑手续费的情况下

由于Uniswap是先计算可以换出代币的数量，再进行转账。这样就可以：重复使用第一段的价格

QUIZE：不考虑手续费这是稳赚不赔的买卖，但是如果引入了手续费，事情会怎么样呢？这就有一定的条件了，要看到底薅的更多，还是亏得更多。

>有兴趣可以自行推导

对于Uniswap是否可以实现这种，在第一笔转帐前重入呢?

很不幸的是，Uniswap的逻辑是先操作ETH再操作代币，这意味着无论是用ETH买代币，还是用代币买ETH，都是先将ETH转出给用户，或是先将ETH转入给交易池，这便不符合我们上面提到的第一笔转账需要是ERC777代币(这样我们才可以回调)

但是!Uniswap还存在着TokenToToken这种方式，因为V1只支持Token/ETH交易池，所以这一函数的实现原理，就是:先在第一个池中用Token换出ETH，再在第二个池中用ETH换出Token

可以看到这个函数的实现逻辑是:比如我们使用imBTC换DAI，它先将imBTC转给第一个交易池，然后将换出的ETH转给第二个池获取相应的DAI

太好了，这样不就有了ERC777代币作为第一笔转账的条件了嘛!

但是，我们要怎么把钱取走呢，方法是:我们自己来创建第二个交易池，因为我们是这个交易池中代币的owner,所以我们可以mint出无限多的代币，来将池中的ETH拿空，而池中的ETH便是第一个我们在第一个交易池中的输出，也就是重入攻击的获利?

实验结果:?

这其实就是ConsenSys?审计报告中提出的攻击方式(但是并未实现|回收伏笔2

隐藏性质2：

k值越小，曲线凹的程度越大，相等间距x的变化(Δx)，引起y的变化(Δy?)会越来越小!?(如下图中，ΔAC>?ΔA'C')

上面在第一个代币转账前打断我们已经验证过是可行的了，那在两个代币转账之间打断呢？

攻击者采用的便是这种方式！

事实也是可行的，第一笔转账是从Uniswap转出(交易池先将钱转给用户)，交易池中一种代币的存量增加(y?)这使得k变小，曲线由上面一条跃迁到下面那条(A→A')

从图中可以明显的看到A'状态下的价虽然次与A点，但是还是优于C点的(p=y/x)，所以如果不考虑手续费，继续使用?Δx的imBTC换出的ETH:?ΔA'C'?>?ΔCB

这意味着，相比正常情况下(正常情况下:?2*ΔximBTC可以换出?ΔAC+?ΔCB=2*Δy)，重入可以换出?ΔAC+?ΔA'C'>2*Δy

如果考虑手续费，情况可能就更复杂一些了，理论上还是可以获利的(但是是否一定可以获利呢?小编对此也没有证明出来

总结

由于ERC777的引入使得Uniswap的转账过程可以被重入

Uniswapswap的过程可以分为两部分:从交易池转出,?向交易池转入

我们可以从两个地方重入：

打断点①

通过TokenToTokenSwap函数，如果输入Token是ERC777标准。可以利用TokensToSend回调函数实现在两次转账前重入获利(比较复杂,也就是审计报告中提到的攻击)

打断点②

通过TokenToEth函数，在ETH转账后，Token转账前，利用TokensToSends回调函数重入获利

附录

a.攻击者是否获利最大化，如何获利更多？

这是一个比较困难的问题

从直觉上来看：攻击者每笔攻击交易重入的次数越多，使用的Ether数额越大，获利就越多，但是还要考虑实际交易对中真实的情况

因此小编只是做一些简单的尝试与统计：

优化的维度有：初始时攻击者投入的Ether数量，投入Token占比，重入的深度、攻击次数

这些都可以在数学上求解，但是小编懒(bu)得(hui)搞，有兴趣的大佬可以尝试

实验条件：区块号#9893295,工具brownie

实验1：获利与投入ETH数量及投入Token占比的关系

实验参数：使用ETH的数量，投入Token的占比

这里的token占比指的是：还记得凹函数这一性质吗，前半段下降快于后半段，这里实验的是前半段与后半段的比例对获利的影响，其中占比指的是前半段占全部的比例

结论：投入ETH的数量越大，获利越大，并且增长的幅度也会有所加大。投入token的占比在0.5时接近最大值

实验2：获利与攻击次数的关系

实验参数：分别使用100ETH/累计ETH两种方式，尝试增加攻击次数

我们知道随着攻击次数的增加，池中状态会一直向曲线的左侧移动，也就是说随着攻击次数的增加，获利会逐渐增大

上面两图是两种不同的方式，上图每次使用固定的100ETH进行攻击，下图初始用100ETH攻击，后续每次使用的ETH会累积上之前的获利。很显然累积上获利使池子更快的被掏空

结论：随着攻击次数的增加，获利会以指数趋势增加

实验3：重入次数与获利的关系

实验参数：重入次数取，使用100ETH

结论：随着重入次数的增加，理论上获利是会更多的，但是增长的幅度逐渐趋于平缓

重入次数与token占比是关联的，比如重入2次，token占比为0.5...

同时还需要考虑gaslimit等条件，所以攻击者选择重入2次，token占比0.5，还是有道理的

b.?本次事件涉及的攻击Tx有哪些(时间范围)??

通过使用我们的内部工具与数据集，得到结果如下：

对于Attacker(0x60f3fdb85b2f7)来说，攻击Txs涉及的区块范围为：9893295-9894249?共954块

c.?攻击机会何时开始存在？

攻击者是否发现的足够早？

?UniswapV1的imBTC池在#9059910被创建出来，攻击开始于#9893295

d.?本次事件后续结局如何？

通过使用我们的内部工具与数据集，得到结果如下：

在?#9894379?块(2020-4-1812:49:50)：0xb9e29984fe506向imBTC合约发送一笔Tx(0x7ce097c5149)，调用其pause方法关停合约

pause的实现方式很简单，利用一个全局标志变量_pause，对每个转账函数加一个modifier来修饰，当这个标志为true时，revert掉

在?#9895526?块(2020-4-1816:57:55)：0xb9e29984fe506向imBTC合约发送一笔Tx(0xced24b64665b9)，调用unpause方法，解冻imBTC合约，恢复正常交易

安全建议

道路千万条，安全第一条，这里小编给出一些安全建议，各位大佬权当参考：

1.?对于重要函数，建议使用一些防止重入的方法，如lock

2.合约代码尽量满足：Checks-Effects-Interaction模型

3.项目上线前应做好审计工作，并不断迭代修改。审计方和项目方，是相互促进的关系。像本次事件中，审计中指出的错误，时隔一年被攻击，岂不是很尴尬

4.应提前考虑好兼容问题，保证合约代码的完备性。比如通缩/通胀代币、ERC777代币等比较特殊的代币模型，都应尽可能的考虑与规避风险

参考

imBTCUniswapPoolDrainedfor~$300kinETH:?https://defirate.com/imbtc-uniswap-hack/

OpenzeppelinPoC：https://github.com/OpenZeppelin/exploit-uniswap#exploit-details

https://medium.com/imtoken/about-recent-uniswap-and-lendf-me-reentrancy-attacks-7cebe834cb3

详解Uniswap的ERC777重入风险：https://paper.seebug.org/1182/

https://medium.com/imtoken/about-recent-uniswap-and-lendf-me-reentrancy-attacks-7cebe834cb3

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