Beosin漏洞分析：RAM消耗漏洞及回滚交易漏洞

针对区块链安全问题，Beosin（成都链安）团队每一周都将出智能合约安全漏洞解析连载，希望能帮助程序员写出更加安全牢固的合约，防患于未然。

引子： 千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 —— 《浪淘沙》刘禹锡

前情提要

上回书说到，DApp假币鱼目混珠，转账函数检测疏漏马虎

对于制造伪EOS以次充好，其实只需要检查发行方是否为eosio，或者调用相关合约查看代币信息，但是检查代币操作依然不够严谨的情况下又会产生更多的变体漏洞，导致遭受变体攻击的风险，所以EOS智能合约中的代码非黑即白，切不可模棱两可。看来，要做到完备的漏洞防御，必须先透彻理解EOS业务逻辑特性以及规则限制。本期我们就由EOS业务逻辑特性为切入点，解析RAM消耗及回滚交易漏洞。 

本期话题

陌生转账RAM被吞，交易回滚大奖送人

每一位游戏玩家都曾在游戏中体验过一马当先，万夫莫开的畅快淋漓，也体验过心惊胆战，如临大敌的彻骨寒意。但游戏终究是游戏，大多数情况下，都有许多尝试的机会，尤其是单机游戏，可以适时存档后，重新读档不断尝试“从跌倒的地方爬起来”。

在EOS游戏和DApp不断涌现的今天，还没有出现与传统单机游戏结合的机制。倒是有很多竞猜类的游戏大受欢迎，但是竞猜类游戏以公平竞猜为游戏理念，不能允许玩家以不断尝试的方式获取奖励。但是不断尝试确实是增加获取奖励几率很有效的方式，于是黑客们找到了一种零成本不断尝试竞猜的方式，试图在EOS DApp中轻而易举拔得头筹。介绍这种攻击手段之前，让我们来了解一下EOS特殊的业务逻辑。

基础知识

EOS智能合约业务逻辑特性

原理

在EOS智能合约交易情景中，合约常常需要根据收到EOS token的情况来执行相关业务逻辑，这主要是通过eosio.token合约中transfer函数的通知回执来实现的：

当用户A向用户B转账时，用户B会接收到这个通知，并可以进行相应的函数处理，这是由require_recipient的特殊机制产生的结果。

require_recipient在这里的实现逻辑是: 将原本的action receiver修改为传入的账户，再发起一次action调用，相当于带着同样的参数又调用了一次A和B账户的transfer函数。

关于这个特殊的机制，EOS官方给出了相关的解释： 

那么，如果在B账户部署一个智能合约，定义一个transfer函数就可以进行相应的业务逻辑处理，示例如下：

注意，这里的transfer函数使用了上一期提到的if (from == _self || to != _self)防御手段，验证收到转账的是自己来预防变体转账攻击。

当然，除了transfer，require_recipient(account_name 合约账户XXX)也可以调用XXX合约中的其他同名函数。

漏洞如影随形

RAM消耗漏洞

按照上面B账户里面的智能合约实现业务逻辑，是没有什么问题的，但是如果按照如下合约实现的话，问题就会出现了：

这个智能合约中，komo::transfer中的for循环用账户from的授权写了很多无用的记录到state.db，而这个操作用户在eosio::transfer时是不知情的。

有关方面给官方写出了这个情况的修改建议：

在require_recipient触发action handler 执行时, 禁止被触发的handler 使用当前action 的授权。  

如果被触发的 action handler 有存储要求，可以使用inline actions 来解决， inline action 被执行时就不会用到原来action 的授权了。

但是，使用inline action如果不加注意，又会产生另一个漏洞。 

回滚交易漏洞

历史事件

eos.win在2月9日被攻击者利用inline action漏洞的回滚交易攻击通关过，交易细节如下：

原理：

EOS合约内部的action调用分为inline action和deferred action，用于合约对其他action的调用，这两种调用方式是有一定区别的：

1. inline action与原来的action是同一个事务，如果inline action失败了，整个事务会回滚；

2. deferred action 与原来的action不属于同一个事务，并且不保证deferred action 能够成功执行，如果失败了，也不会引起原有action的事务回滚。

在早期，很多EOS游戏合约都是使用inline action这种方式来实现的，从下注、开奖、发奖、通知，一系列操作虽然写在不同的action中，但是执行的时候都是通过inline action的方式来联动，达到用户下注后自动开奖发奖的效果。

在这种情况下，如果合约通过require_recipient来向用户账户发送开奖通知，那么用户账户就可以通过接收require_recipient的通知来判断是否成功赢取奖励，如果失败，那么调用eos_assert(0)来使action执行失败，由于所有action都是inline action，这将会导致整个transaction失败，用户下注的EOS会退回。

如果合约没有发送require_recipient通知，攻击者也能通过自己组装inline action，然后通过对自身余额或者合约数据库数据的判断来实现回滚攻击。

这样，攻击者制造action执行失败后，就能将每次投注的EOS退回，从而无成本重新加入游戏，直到获奖为止，模拟了单机游戏中“无限读档”，直到通关的游戏方式。

漏洞修复

在实现自动开奖发奖的一系列动作中，不要惯性思维的使用inline action，适时使用deferred action可以预防整个一套交易流程回滚到下注之前，规避攻击者零成本再次参与游戏的风险。

黑客尚可锲而不舍，安全怎能松懈怠惰

EOS与以太坊相比，以其吞吐量大，处理速度快，以及交易成本低等优势占据了开发DApp的有利地位，与初期的以太坊相比，低级错误导致得安全漏洞发生率似乎有所降低，但是由于游戏以及DApp的业务逻辑性比单纯的数字货币智能合约要复杂许多，黑客依然能够在业务逻辑中找到开发者不曾设想过的“套路”，作为迅速获利的垫脚石。本期的回滚交易攻击说明，即使是攻击者，也想到用不断尝试，不断努力的方式达到自己赢得游戏的目标。作为区块链安全生态的支持者和建设者，我们每一个人更应该以锲而不舍的精神，从底层代码做起，维护区块链相关应用的安全，稳步发展。

引用：

[1]: 警惕！EOS恶意合约可吞噬用户RAM漏洞分析

http://www.cocoachina.com/cms/wap.php?action=article&id=24425  

[2]: https://eosflare.io/tx/e28fa9fbd6008edc1a66e01ea4e443265eb9bacce0b423351d178dcb6928de3b 

[3]: Inline action to external contract 

https://developers.eos.io/eosio-home/docs/sending-an-inline-transaction-to-external-contract 

（作者：成都链安科技，内容来自链得得内容开放平台“得得号”；本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场）