作者：隱形人真忙
作者博客：http://blog.csdn.net/u011721501/article/details/79450122
0x00 前言
最近關注了一下區塊鏈方面的安全，因此翻出來之前的DAO攻擊事件研究了一番，形成此文。
之后可能還會發一些其他的安全分析文章。
0x00 基礎知識
1.跨合約調用
智能合約之間的調用本質上是外部調用，可以使用message call或者創建智能合約對象的形式進行調用。
（1）使用message call
比如合約1調用合約2的某個方法：
bytes4 methodId = bytes4(keccak256("increaseAge(string,uint256)"));
return addr.call(methodId,"jack", 1); （2）還原智能合約對象 如果已知合約的地址，可以通過如下方式獲取到合約對象：
Contract1 c = Contract1(AddressOfContract1) ;
c.foo() ; //跨合約調用 2.智能合約發送ETH
我們可以在智能合約中用代碼向某個地址（這個地址可以是人，也可以是智能合約）發送以太幣，比較常見的兩個方式是：
（1）調用send函數
比如：msg.sender.send(100)
（2）使用message call
msg.sender.call.value(100)()
這兩個方式不同的是發送的gas數量，gas就是執行opcode需要花費的一種幣，稱作為gas也特別形象。當調用send方法時，只會發送一部分gas，準確地來講，是2300gas，一旦gas耗盡就可能拋出異常。
而使用message call的時候，則是發送全部的gas，執行完之后剩余的gas會退還給發起調用的合約。
3.fallback函數
智能合約中可以有唯一的一個未命名函數，稱為fallback函數。該函數不能有實參，不能返回任何值。如果其他函數都不能匹配給定的函數標識符，則執行fallback函數。
當合約接收到以太幣但是不調用任何函數的時候，就會執行fallback函數。如果一個合約接收了以太幣但是內部沒有fallback函數，那么就會拋出異常，然后將以太幣退還給發送方。
下面就是一個fallback函數的代碼示例：
contract Sample{
function () payable{
// your code here
}
} 一般單純使用message call或者send函數發送以太幣給合約的時候，沒有指明調用合約的某個方法，這種情況下就會調用合約的fallback函數。
0x01 攻擊事件還原
我們先用簡單的模擬代碼來了解下整個攻擊過程。
首先是存在漏洞的智能合約代碼，Bank：
用戶可以通過addToBalance方法存入一定量的以太幣到這個智能合約，通過withdrawBalance方法可以提現以太坊，通過getUserBalance可以獲取到賬戶余額。
注意到這里是通過message call的方式來發送以太幣，所以在調用sender的fallback函數的時候我們就會有充足的gas來進行循環調用。如果是send的方式，gas只有2300，稍微一操作就會耗盡gas拋出異常，是不夠用來進行嵌套調用的。以下是不同操作所需要的gas數量：
出問題的是withdrawBalance方法，特別是在修改保存在區塊鏈的balances的代碼是放在了發送以太幣之后。 攻擊代碼如下：
這里的deposit函數是往Bank合約中發送10wei。withdraw是通過調用Bank合約的withdrawBalance函數把以太幣提取出來。注意看這里的fallback函數，這里循環調用了兩次Bank合約的withdrawBalance方法。
攻擊的過程如下：
（1）假設Bank合約中有100wei，攻擊者Attack合約中有10wei
（2）Attack合約先調用deposit方法向Bank合約發送10wei
（3）之后Attack合約調用withdraw方法，從而調用了Bank的withdrawBalance方法。
（4）Bank的withdrawBalance方法發送給了Attack合約10wei
（5）Attack收到10wei之后，又會觸發調用fallback函數
（6）這時，fallback函數又調用了兩次Bank合約的withdrawBalance，從而轉走了20wei
（7）之后Bank合約才修改Attack合約的balance，將其置為0
通過上面的步驟，攻擊者實際上從Bank合約轉走了30wei，Bank則損失了20wei，如果攻擊者多嵌套調用幾次withdrawBalance，完全可以將Bank合約中的以太幣全部轉走。
0x02 復現過程
給Bank合約100wei，給Attack合約10wei。
（1）部署Bank，分配100wei
（2）部署Attack
分配給Attack 10wei。
（3）調用Attack合約的deposit方法
（4）調用Attack合約的withdraw方法
（5）查看Attack合約的余額，變成了30wei，即竊取了20wei
0x03 DAO攻擊事件代碼分析
在DAO源碼中，有withdrawRewardFor函數：
function withdrawRewardFor(address _account) noEther internal returns (bool _success) {
if ((balanceOf(_account) * rewardAccount.accumulatedInput()) / totalSupply < paidOut[_account])
throw;
uint reward =
(balanceOf(_account) * rewardAccount.accumulatedInput()) / totalSupply - paidOut[_account];
if (!rewardAccount.payOut(_account, reward)) //vulnerable
throw;
paidOut[_account] += reward;
return true;
} 這里調用了payOut函數進行付款。
function payOut(address _recipient, uint _amount) returns (bool) {
if (msg.sender != owner || msg.value > 0 || (payOwnerOnly && _recipient != owner))
throw;
if (_recipient.call.value(_amount)()) { //vulnerable
PayOut(_recipient, _amount);
return true;
} else {
return false;
} 而payOut中直接使用的是message call的方式發送以太幣，從而導致了嵌套漏洞。
0x04 總結
在編寫智能合約進行以太幣發送的時候，要使用send或者transfer，不要使用message call的方式，而send其實還是有些小問題，以后有時間再分析。DAO事件直接導致了以太坊硬分叉，分為ETH和ETC。可見，區塊鏈領域的安全不容忽視，因為其修復難度和所造成的影響都很高，畢竟是和錢打交道。
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