一、前言

日前,有相关文章报道了部分合约中的transferFrom中存在不一致性检查漏洞(check effect inconsistency)。

BUGX.IO团队对此漏洞类型进行了深入的分析,发现了不仅存在 `allowed[_from][msg.sender]` 这一语句的检查不一致,还存在 `balances[msg.sender]` 语句的检查不一致漏洞。

二、漏洞原理

1、allowed不一致性检查漏洞

1.png

如上面代码所示:

`require(_value <= allowed[_from][msg.sender]);`

这一句的条件检测与

`allowed[_from][_to] -= _value;`

这一语句的操作不相符,导致设置转账额度权限后,攻击者能够持续转账,直到转完所有余额。

2、balances 不一致性检查漏洞

2.jpg

如上面代码所示:

`require(balances[msg.sender] >= _value);`

这一句的条件检测与

`balances[_from] -= _value;`

这一语句的操作不相符,攻击者能够通过溢出,让`_from`账户余额获得极大的token 数量。

同时,有一些合约中使用了 safeMath 安全方法进行计算 `balances[_from] = balances[_from].sub(_value);`,所以暂时没有溢出问题,但是条件检查部分是冗余的。

三、漏洞复现

1、allowed 不一致性检查漏洞复现

部署 Lightcoin 合约,合约地址:

https://etherscan.io//address/0xd97579Cea3fE2473682a4C42648134BB982433B9

管理者:0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c

攻击者:0x14723a09acff6d2a60dcdf7aa4aff308fddc160

攻击者2:0x4b0897b0513fdc7c541b6d9d7e929c4e5364d2db

管理者身份:管理者给予攻击者一定的转账额度权限

approve:
"0x14723a09acff6d2a60dcdf7aa4aff308fddc160c",10000

使用 allowance 查看转账额度:

"0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c","0x14723a09acff6d2a60dcdf7aa4aff308fddc160c" 
图片4.png

此时此时攻击者2的余额为 0:

图片5.png

切换为攻击者身份:

攻击者使用 transferFrom 向攻击者2进行转账操作

transferFrom:
"0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c","0x4b0897b0513fdc7c541b6d9d7e929c4e5364d2db",10000

攻击者继续使用 transferFrom 向攻击者2进行转账操作,仍然能转账成功,因为 `allowed[_from][msg.sender]`没有发生变化,而攻击者2的余额依然增加了。

transferFrom:
"0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c","0x4b0897b0513fdc7c541b6d9d7e929c4e5364d2db",10000 
图片6.png

通过此攻击,攻击者能够将 _from 账户里的所有余额转移到其它用户余额中。并且`allowed[_from][_to]`是溢出了的。

allowance :
"0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c","0x4b0897b0513fdc7c541b6d9d7e929c4e5364d2db"

图片7.png2、balances 不一致性检查漏洞复现

部署 CountryCoin (CCN) 合约进行复现。

合约地址:https://etherscan.io//address/0x3b912fb1b5b9e07e50e43f0404fee038f9a0353c#code

管理者:0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c

攻击者1:0x14723a09acff6d2a60dcdf7aa4aff308fddc160

攻击者2:0x4b0897b0513fdc7c541b6d9d7e929c4e5364d2db

攻击者1先通过充值获取一定的 token。

图片8.png

至此即为初始化条件,攻击者有两个账户地址,其中余额分别为 10000 和 0,我们接下来的攻击就是让第二个账户溢出。

切换到攻击者2,攻击者2给予攻击者1一定的转账额度权限

approve:
"0x14723a09acff6d2a60dcdf7aa4aff308fddc160c",10000

切换回攻击者1,攻击者使用 transferFrom 向自己进行转账操作

transferFrom:
"0x4b0897b0513fdc7c541b6d9d7e929c4e5364d2db","0x14723a09acff6d2a60dcdf7aa4aff308fddc160c",10000

此时攻击者2地址上余额本来为0,但经过 “ 的减法计算下溢变为了极大值。

图片9.png

四、修复方案

修复方法如下:

微信图片_20180724114153.png

1.使用 safeMath 方法进行计算;

2.使用 `balances[_from] >= _value` 作为条件判断而非 `balances[msg.sender]`;

3.检查 `allowed[_from][msg.sender]` 并对 `allowed[_from][msg.sender]` 进行操作不要与 `allowed[_from][_to]` 混用。

五、漏洞合约监测结果

通过对以太坊进行此漏洞类型的全面监测,发现存在超过 25 个合约存在此类问题,其中有些是有大量交易的合约。同时,有部分合约使用了 safeMath 库暂无问题。

六、资料

ERC20代币合约新型漏洞预警及分析,可导致无限授权转账:

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwMDk1MjMyMg==&mid=2247484278&idx=1&sn=3445efaa758884071885012347219d0c&chksm=96f41c1ba183950d5c0b51d5b668ca35ddec4b22fc47dc17e9f79bd0c17e1fe415e787576685&mpshare=1&scene=1&srcid=0718RlJQHpsBoUXge9GsOJYL#rd

LightCoin合约非一致性检查漏洞分析:

http://www.freebuf.com/vuls/177565.html

七、公司介绍

BUGX.IO是一家致力于区块链领域的安全公司。核心团队组建于2014年,我们在区块链生态安全、行业解决方案、安全建设、红蓝对抗等方面有深厚积累与过硬专业素养。