从技术出发深入分析此漏洞，用样例代码复现攻击原理

作者：十四君

封面：Photo by Markus Spiske on Unsplash

被朋友 Q 到近期火热的羊毛事件，来分析本次利用 FTX 交易所免手续费提币的漏洞，结合智能合约回调发起的攻击，截止目前，不仅是始作俑者黑客获利超 10W 刀，更有 15 名同样思路的攻击者部署合约发起攻击。

由于 FTX 已经通过人工审计针对攻击者进行惩罚，该漏洞处于风险可控阶段，所以本文处于科普目的系统的分析攻击的前因后果与链上数据表现，总结对 web3 发展的启发。

背景

XEN 是什么？

是近期大火的一个 XEN 币，到 10-15 为止已有超过 120W 笔交易，其实笔者对这类缺乏长期价值对 Web 毫无建设性意义的项目一直没什么兴趣，因为他的机制就是只要发起的交易消耗了多少的 GAS，就可以铸造出一定数量的 XEN 币，而众所周知 Etherscan 有针对 gas 消耗的排行榜

可以看到真正出色的项目往往由于服务用户多交易量大，所以 gas 消耗高，仿佛成了另一种的应用商店热门榜单，而 XEN 一举通过 “冲票 “成了冠绝以太坊整个生态的 Top1，且等于其他好项目的总和。

本文涉及较多链上数据分析可拓展阅读：etherscan

受害方 FTX 交易所

本次被攻击的也正是其免费提币的优惠活动，在平台有质押且有一定交易记录后即可发起免费提币，而提币会受制于之前交易量（因此本文仅出于科普分析攻击手法，请勿模仿，易于被 FTX 官方封号没收质押资产）

链上数分结果

其实 mirror 上爆出的还不是最大的攻击者，而此攻击手法最早出现在 10-10 号，截止 10-15 号，合计类似逻辑的攻击地址有 38 个，合计 1.45W 笔攻击（无法判断地址背后是否为相同攻击者）。

计算依据：FTX 热钱包单笔转移 gas 消耗大于 5W，且 to 地址是合约地址的交易。

下图为其中 top10 的攻击者，其交易数占总攻击数的 80%，致使 FTX 手续费损失 86 个 ETH

笔者通过对其交易的 gas 消耗总值核算后，得出 FTX 本次损失总值为：108.19 个 ETh

合计铸造出 XEN 约 24 亿个。按 14 号日常价格估算的话，则黑客总收益在 24W 美金以上

详细数据可< 十四君> 公众号后台输入”FTX 与 XEN” 获得

黑客攻击流程

核心原理

智能合约 fallback/receive 可任意执行逻辑。

任何一个合约都有默认的 fallback 函数，典型的功能就是让合约可以接收以太币并对其做出反应，这也是代币型合约用来拒绝转账、发出事件或转发以太币的典型模式。后来更多场景是应用在代理升级模式（合约部署链上本身不可更改，但可以修改指向新的合约，从而实现一定程度上的升级）

总之就是，一笔指向合约地址的交易，如果没有匹配到对应执行的函数，就必然会执行 fallback 函数，而 fallback 可以将输入参数指向另一个合约地址，从而执行对应的逻辑。

参考：https://blog.soliditylang.org/2020/03/26/fallback-receive-split/

攻击流程

其实看完手法核心，已经很明显了

  1. 黑客先部署了一个攻击合约 0xCba9b1
  2. 然后利用 FTX 的交易免费提币功能
  3. 让 FTX 的热钱包 0xc098b2，发起了一笔指向攻击合约的提币
  4. 导致交易触发指向 XEN 合约的 Mint 函数调用
  5. 由于 XEN 合约可以设置 Mint 出代币的收益方，从而将代币转入黑客地址

攻击手法还原

其实任意 fallback 非常好触发，咱们通过现场手搓实现下，当然并不是 MintXen，而是临时随意的一个 20token 来示意。

下文便是最简单的一个 ERC20 代币了，任何人均可执行 mint 函数，雷同于 XEN 了

对于 ERC20/721 实现原理可拓展阅读：xx

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";
contract token20 is ERC20 {
    constructor() ERC20("Gold", "GLD") {}
    function mint(address to,uint256 amount) public {
        _mint(to,amount);
    }
}

而攻击合约也很简单，设置写死要调用 Mint 的 XEN 合约地址以及黑客收益的地址。

interface IERC20 {function mint(address to,uint256 amout) external ;}
contract attack{
    address ERC20Addr = 0xd9145CCE52D386f254917e481eB44e9943F39138;
    address myAddr = 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4;
    receive() external payable {
        IERC20(ERC20Addr).mint(myAddr,1e18);
        selfdestruct(payable(myAddr));
    }
}

可以看到实验中，对此攻击合约发起的任意一笔交易，即会触发了 receive，且 myAddr 的 GLD 余额增加 1e18 个，当然并不能拿着这个代码就去复现黑客的实现了，因为要铸造更多的 GEX 还得增加工厂合约部署的逻辑，即能提高 gas 消耗也吻合 XEG 的 mint 管理。

总结-从攻击事件看” 元交易 “的发展

其实如果不是黑客本身知道 FTX 有免费提币优惠，且其提币的交易的 gasLimit 设置为固定值 50W，则很难发起这样的攻击，因为依据以太坊黄皮书，普通转账也仅仅需要 2.1W 的 gas 即可。

黑暗森林的 web 里知其雄守其雌，这样的攻击从历史进程来看，其实更有警示性意义

笔者想谈谈元交易的发展

元交易是来自于 Christian Lundkvist 教授在 2015 年的一个设想

如今上手 Dapp 实在是太麻烦了，以太坊生态若想普及，就应该允许新用户直接使用其功能，而不是先安排几座大山让用户翻山越岭。这意味着需要为新来的用户垫付 Gas 费用。当前的以太坊协议并没有提供原生方法来实现这一点。然而，得益于公/私密钥对，用户可以通过对元交易 进行签名并证明所有权。

相信未来元交易终会成为应用主流，本次的 FTX 代付 gas 执行免费提币转账还只是元交易的某种小小（伪）实现，但只有安全+无感才能迎接全民低成本上链时代的到来（而非低代币 gas 价格），为此安全与风控都需要特别注意，这也是笔者分析安全案件的初衷。

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