EOS:道高一尺魔高一丈的隨機數攻擊 | EOS偽隨機數漏洞

針對區塊鏈安全問題，Beosin團隊每一周都將出智能合約安全漏洞解析連載，希望能幫助程序員寫出更加安全牢固的合約，防患于未然。引子：“道高一尺，魔高一丈，愈進愈阻，永無止息。”——清·譚嗣同《仁學》四三前情提要

上回說到，官方標準用心良苦，編寫合規不容小覷。我們用十五期內容結束了對以太坊智能合約常規漏洞、高危漏洞的分析和總結。縱觀整個以太坊安全生態發展歷史，有太多的教訓和痛楚值得我們銘記。有相關統計，區塊鏈產業導致財產損失的安全事件中有30%是由智能合約漏洞引起的。所以按照以太坊開發語言的使用規范，正確書寫每一行合約代碼，是保障合約安全的基本要求。倡導上鏈前的合約審計，確保項目安全啟航，是我們對開發者和項目方真誠建議。本期話題

EOS游戲屢遭手，隨機數漏洞屢禁不絕。除了以太坊，EOS也是目前比較流行的區塊鏈平臺。EOS同樣是基于智能合約和區塊鏈搭建而成，而在游戲和DApp領域，由于沒有交易費和處理能力強等特性，EOS在技術和設計理念上占有先天的優勢。但是，無獨有偶，EOS智能合約的安全問題也層出不窮。本期我們就借用最近發生的EOS游戲被攻擊事件展開對EOS智能合約漏洞的分析。攻擊事件歷史

OPNX公布投資者，包括 AppWorks、招商銀行香港分行等:金色財經報道，Three Arrows Capital 創始人 Zhu Su 等人創辦的加密索賠和交易平臺 Open Exchange（OPNX）發推稱，其投資者包括 AppWorks、Susquehanna（SIG）、DRW、MIAX Group、China Merchant Bank International（招商銀行香港分行）、Token Bay Capital、Nascent、Tuwaiq Limited 等。它們不僅貢獻資金，而且在完善其愿景、產品供應、代幣經濟學、法律框架以及搬遷到香港的決定的過程中提供諸多意見。[2023/4/22 14:19:19]

EOSDice第一次被攻擊2018年11月4日上午3:15開始EOSDice合約被賬戶jk2uslllkjfd攻擊，攻擊者盜取了2500左右EOS并充值入火幣。EOSDice第二次被攻擊：11月10日上午11:19開始，coinbasewa11賬戶再次攻擊了EOSDice游戲，盜取4900EOS轉入bitfinex交易所，這個賬戶對游戲合約進行了95次攻擊，攻擊過程可以檢索到。隨機數生成問題

機構加密貨幣交易平臺Elwood Technologies擴大產品范圍:2月14日消息，機構加密貨幣交易平臺Elwood Technologies通過引入一套風險管理工具，增加了其為機構客戶提供的服務。

首席執行官James Stickland在周二的一份聲明中表示，旨在為客戶提供“維護傳統資產類別設定的標準”的工具。Elwood的新產品包括實時頭寸和風險敞口跟蹤、情景分析和抵押品監控。（CoinDesk）[2023/2/14 12:06:53]

我們在第六期游戲合約漏洞提到過，截止至目前，以太坊和EOS官方均未提供隨機數接口，這對游戲開發確實是一個不利的影響，比如抽獎模塊的開發。為了實現類似的功能，游戲開發者需要自己編寫隨機數生成函數，這些函數往往利用區塊信息作為參數，然后進行一系列運算，獲得一個“隨機數”。但是，由于使用區塊信息作為參數，這將導致在同一個區塊上，使用相同算法的隨機數函數將會得到相同的值，攻擊者可以利用這點，部署中間合約，然后不停的嘗試生成隨機數，當生成滿意的隨機數時，再利用中間合約參與游戲，影響游戲的公平性。我們把這類隨機數問題統稱為“偽隨機數漏洞”。EOSDice偽隨機數漏洞分析

美國破產受托人反對FTX出售LedgerX和其他子公司的計劃:金色財經報道，美國破產受托人Andrew Vara對FTX出售該公司的LedgerX以及在歐洲和日本的FTX部門的計劃提出了異議。該公司此前曾表示，計劃出售其LedgerX、FTX日本和FTX歐洲業務。在他的文件中，聯邦破產監管機構要求在出售這些部門之前進行調查，以確定他們是否獲得了與FTX破產程序有關的信息。作為美國受托人，Vara是司法部的一部分，司法部負責監督美國的破產程序，并有責任確保破產實體不從事對債權人或本案中其他利益相關者不利的活動。[2023/1/8 11:01:15]

由于EOSDice在第一次被攻擊后提高了警惕，并且修改了隨機數生成的算法，所以我們分兩次進行分析。第一次攻擊分析：由于EOSDice合約開源，我們主要看一下該合約的random函數，該合約抄襲了另一個EOS合約的random函數實現。該隨機函數中使用的隨機因子主要為：1.tapos_block_prefix()該交易refer區塊信息2.tapos_block_num()該交易refer區塊信息3.name(user賬戶名)4.game_id5.current_time()6.pool_ol_eos.amount其隨機性主要依賴于refer區塊(referblock)信息及當前時間、合約余額信息。在該游戲中，開獎時間是可以根據delay時間推算得到，余額信息在只有一個用戶訪問時也可以根據計算得到；那么唯一不確定的因子只剩下referblock的信息了。在實際游戲執行邏輯中開獎的revealaction是由下注的action衍生出來的deferredaction，該action的referblock信息并不是由用戶指定的，而是由eos鏈來指定的，代碼詳見：https://github.com/EOSIO/eos/blob/master/libraries/chain/apply_context.cpp#L251經過實際測試，deferredaction的referblock信息為執行當前action的前一個區塊信息，示意如下圖：所以，其實開獎時的使用的tapos_block_prefix()其實在下注前就已經產生，那么再結合對時間和余額的預測，就可以提前預測開獎結果；根據交易情況分析，eosdice第一次被攻擊很可能就是使用的此種攻擊方式。第二次攻擊分析：這里要先介紹一個EOS的小知識：當EOS轉賬時，EOSIO.Token會同時通知到from和to賬戶，但是是先執行對from賬戶的通知，如下圖所示：EOS在第一次攻擊事件發生后，修改了隨機數生成算法，我們來看一下修改后的隨機數是否真的隨機。隨機數計算公式如圖所示：利用上面提到的轉賬通知知識，游戲合約收到向自己的轉賬通知時開始執行下注邏輯，觸發deferredaction：reveal1，reveal1觸發deferredaction：reveal進行開獎發獎；那么在開獎時取的referblock信息是下注轉賬action所在的區塊信息，不可以預測；但是在EOSDice對隨機函數random進行了修改后，這個函數還使用到了賬戶余額這個隨機因子。攻擊者可以在轉賬后自己也接收EOS轉賬通知，并且自己模擬出跟EOSDice相同的deferedaction：defered2，然后defered2觸發deferedaction：defered；經此一番操作，此時攻擊者的defered和游戲合約的reveal是處在同一個區塊中運行。那么就可以在defered中通過修改隨機因子中的余額amount計算random(amount+x)的值，使其滿足自己的下注條件。需要注意的是，計算這個值需要進行碰撞試驗才能猜準。攻擊者隨后向隨機因子賬戶中轉入amount為x的eos；那么當運行到reveal開獎的時候，就可以使自己必定中獎。整個攻擊流程可以總結為下面這個圖：加上之前經過對攻擊交易分析，可以確定此次攻擊者利用的攻擊方式是控制隨機因子中的余額；漏洞修復

BitWell安全部門：平臺Solana錢包未受漏洞影響，資產充提正常:8月3日消息，Solana審計公司OtterSec在推特上表示，在過去的幾個小時內，已經有超過8000個Solana錢包因漏洞遭遇大規模攻擊。對此，BitWell安全部門負責人Jackson表示：已對平臺所屬Solana錢包進行排查，未發現資金異常情況。

目前BitWell支持數十條公鏈，擁有媲美傳統銀行的風控體系和冷錢包儲備金管理機制，全方位確保用戶的資產安全和充提自由。[2022/8/3 2:55:41]

使用與tapos_block_num類似的參數都可能會引發偽隨機數漏洞，包括EOS余額和head_block_id，這些參數的特點就是具有一定可控性。如果非要使用tapos_block_preifx作為隨機數因子，可以在開獎reveal執行之前多執行一次deferedaction跳轉，保證開獎時獲取到的block信息在下注之后生成，這樣tapos_block_prefix才是不可預測的。偽隨機，真漏洞

火幣科技財報：營收同比增長34.4%，持有價值3.98億港元加密貨幣:6月29日消息，港股上市公司火幣科技（1611.HK）發布截至2022年3月31日的2022年中期財報，截至2022年3月31日止六個月，火幣科技實現收入 3.518 億港元，相比去年同期的 2.617 億港元增長 34.4%；毛利為 1.01 億港元，相比去年同期的 1.34 億港元下降 24.5%。值得注意的是，報告期內火幣科技虧損4880萬港元，而去年同期盈利5410萬港元。

此外火幣科技總資產達 13.35 億港元，同比增長 87.4%，其中現金及現金等價物達 3.746 億港元，加密貨幣價值 3.98 億港元，財報披露持有的加密貨幣主要為比特幣、以太坊以及穩定幣，但具體的持有數量暫未公布。（財聯社）[2022/6/29 1:39:14]

EOS與以太坊采用了不同的技術和設計理念，比如：1.以太坊被設計為對于所有可能建立在其基礎上的應用中立的平臺，而EOS則提供了一些功能例如加密的實現和區塊鏈工具的應用，對應用開發者比較友好。2.兩者的共識機制不同，相較于以太坊采用的PoW，EOS的DPoS機制類似于董事會機制。3.以太坊受到CPU單線程性能限制，其網絡交易速度大約只有10次/秒，而且每次交易還需要提供手續費。EOS的并行技術解決了交易速度的問題，并且移除了手續費。EOS的特性，尤其是第三點特性決定了在其基礎上的游戲能夠滿足延遲低，交互流暢的需求，同時能夠處理商業級的應用需求。這也是EOS在游戲方面應用較多的原因。但是與以太坊一樣，EOS官方并沒有提供相應的隨機數生成功能。以太坊官方已經推薦用戶使用鏈外的Oraclize庫生成隨機數。EOS的隨機數問題依然是一個令開發者頭疼的問題，11月還未結束，EOSDApp已經出現了三次針對隨機數的漏洞攻擊事件，說明在隨機數問題的解決上，亟需一個可靠的解決方案。希望廣大DApp開發者在目前沒有可靠方案的時候，依靠現有的經驗和安全審計，做到將合約內的“偽”隨機修復為“真”隨機，讓EOSDApp有趣、公平、可靠。引用：:EOS與以太坊有哪些區別：https://blog.csdn.net/qq_42204339/article/details/80463686:玩EOS上擲骰子的游戲：https://www.jianshu.com/p/b72c71cd3614:游戲skr而止，漏洞周而復始|成都鏈安漏洞分析連載第六期——游戲合約漏洞全面匯總:https://mp.weixin.qq.com/s/e7m79tk_7jMI_3jlVRMVpQ

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