PeckShield:DeFi平台Balancer遭黑客攻击全过程技术拆解

北京时间06月29日凌晨02时03分起,最近因“借贷即挖矿”模式而备受关注DeFi平台Balancer上的STA和STONK两个ERC20通缩代币池遭到了黑客攻击,共计损失了超50万美元。

PeckShield安全人员介入分析后,迅速定位到问题的本质在于,Balancer上的通缩型代币和其智能合约在某些特定场景不兼容,使得攻击者可以创建价格偏差的STA/STONK流通池并从中获利。

此次黑客实施攻击共计分了四个步骤,具体而言:

1)攻击者通过闪电贷从dYdX平台借出了104,331个WETH;

2)攻击者反复执行swapexactMountin()调用,直至Balancer拥有的大部分STA代币被消耗殆尽,进而开始下一步攻击。最终Balancer仅仅剩余0.000000000000000001个STA。

3)攻击者利用STA代币和Balancer智能合约存在的不兼容性即记账和余额的不匹配性实施攻击,将资金池中的其他资产耗尽,最终共计获利价值523,616.52美元的数字资产。

4)攻击者偿还从dYdX借出的闪电贷,并卷走了攻击所得的数字资产。

接下来的篇幅中,我们将逐步解析黑客在该笔闪电贷交易(http://oko.palkeo.com/0x013be97768b702fe8eccef1a40544d5ecb3c1961ad5f87fee4d16fdc08c78106/) 中实施的攻击行为。

Balancer 遭黑客攻击全过程技术拆解



(图解黑客攻击全流程)

第一步:闪电贷

从dYdX闪电贷104,331WETH,这部分熟悉DeFi借贷模式的读者应该都比较清楚,此处不再赘述。

第二步:清空Balancer的STA资产

攻击者通过多次swapExactAmountIn()调用清空了Balancer的STA资产,为下一步实施攻击做准备。值得一提的是,我们发现合约代码中每次能够兑换的资产数额其实有上限,然而狡猾的攻击者预先计算了可兑换的WETH最大数额,并巧妙的让Balancer只剩了0.000000000000000001STA。

由于Balancer资金池(BPool)各资产间存在“动态平衡”原理,仅剩接近于0的STA会拉高STA的价值,使得任何人都可以用1 STA换到大量的其他数字资产。

第三步:攻击获利

经过前两个准备步骤之后,攻击者是时候展现真正技术了!

(第三步 :攻击获利图示上)

承上所述,攻击者通过swapExactAmountIn()函数将0.000000000000000001 STA发送到BPool,以极高的价值差,立即兑换出了30,347个WETH,实现了获利。而此时,BPool的内部记账机制_records[STA]在BPool真正收到0.000000000000000001 STA之前先加了1(注:此后攻击者会用gulp()对该数值进行重置)。

(第三步:攻击获利图示下)

另外我们发现,在swapExactAmountIn()的底部,_pullUnderlying()尝试从攻击者端收集相应消耗的 STA。然而,由于STA转账时还会烧掉1%的手续费,实际BPool是收不到任何STA的。这样就使得BPool的实际 STA余额和内部记账产生不匹配。

接下来是最有趣的一部分,攻击者调用gulp()不断重置_records[STA],使得BPool中始终保持0.000000000000000001个STA。因此攻击者可以用极高价的 0.000000000000000001个 STA 将流通池中的 WETH、SNX、LINK 等其他资产消耗光。

第四步:偿还闪电贷


最终,如上图所示,攻击者偿还了从闪电贷借出的104,331个WETH。

建议


此次攻击事件再次暴露了DeFi可组合性存在的兼容性风险。此前不久,Uniswap和Lendf.Me两个平台就因和ERC777标准的兼容性问题,产生了非常严重的黑客攻击事件。需要警醒的是,在未来DeFi行业类似的黑客攻击行为或许会屡见不鲜。

如果问该怎样才能规避这类攻击事件的发生呢?或许有两个优化调整思路:1)STA/STONK 在执行transfer()或transferFrom()时,当转账数额不足以支付手续费时,应该直接回滚或者返回False;2)Balancer应该在每一次transferFrom()函数调用后检查BPool的余额。

当然,任何安全事件事后采取措施补救都无法弥补已经产生的损失,我们相信最好的解决方案还是事前防备。DeFi项目开发者应尽可能利用好的代码规范,并可寻求第三方安全公司协助其在上线前进行全面的攻防测试,尽可能找出一切潜在的漏洞。最后,尽可能对 ERC20、ERC777和其它DeFi项目的任何组合行为都做好周密排查。

后续


毫无疑问,Balancer事件的发生势必也会对DeFi社区带来影响,而且这类事情接下来发生的可能性还会很大,在此提醒广大DeFi项目开发者应务必重视合约的安全问题。

经我们统计发现,Balancer在此次攻击事件共计损失了523,616.52美元的数字资产,详情列表如下:

来源:PeckShield

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