前言

8 月 17 日,BSC 链上的 XSURGE 协议遭到闪电贷攻击,损失超过 500 万美元。对此,知道创宇区块链安全实验室对攻击流程和代码细节进行了全盘梳理。

全盘梳理

基础信息

-攻击 tx:
0x7e2a6ec08464e8e0118368cb933dc64ed9ce36445ecf9c49cacb970ea78531d2

-攻击合约:
0x1514AAA4dCF56c4Aa90da6a4ed19118E6800dc46

-SurgeToken:
0xE1E1Aa58983F6b8eE8E4eCD206ceA6578F036c21
知道创宇区块链安全实验室 | XSURGE 攻击事件的全面梳理

攻击流程
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这里有个小细节,代币转移流程中的顺序是按照事件先后顺序来显示的,而重入之后的买操作引起的事件会在卖操作引起的事件之前,所以在流程中看到的每一个单独的重入攻击中是 SURGE 的买入发生在卖出之前。

漏洞原理
漏洞点在于 SurgeToken 合约中的 sell() 函数,其中对调用者 msg.sender 的 BNB 转账采用的 call() 函数,并且在转账之后才更新代币总量_totalSupply,是典型的重入漏洞场景。
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虽然 sell() 函数使用了 nonReentrant 修饰防止了重入,但 purchase() 函数并没有。重入转回 BNB 给合约,触发 fallback 函数调用 purchase(),由于_totalSupply 尚未减去卖出量,而导致可买入相较正常更多的 SURGE 代币。
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复现

价格分析

sell() 函数卖出过程中,输入 tokenAmount 与输出 amountBNB 的关系:
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purchase() 函数买入过程中,输入 bnbAmount 与输出 tokensToSend 的关系:
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在重入过程中,sell() 函数卖出后获得的 BNB 通过重入打回 SurgeToken 合约传入 purchase() 函数
故令 sell() 函数的输出 amountBNB 与 purchase() 函数的输入 bnbAmount 相等,可得到整个利用流程中输入与输出的关系:
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若要实现套利,需要输出大于输入,则有:
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最后得到:
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也就是说
重入套利过程中调用 sell() 卖出的代币量必须在代币总量的 12.383% 以上

模拟演示

为方便调试,将 SurgeToken 合约中的 mint() 函数可见性改为 public,并为构造函数增加 payable 修饰,在部署时传入 10^15 wei 。
SurgeToken 合约初始化的代币总量为 10^9,根据前面推导出的结论,为攻击合约铸币 200000000 (攻击成本),则攻击合约拥有大约 SURGE 代币总量 16% 的代币。
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攻击合约调用 Attack() 函数攻击,查看攻击合约的代币余额已变为 209549307,获利 9549307 。
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总结

XSURGE 协议被攻击的本质原因在于 sell() 函数中存在重入漏洞,导致可通过 purchase 函数买入较多的 SURGE 代币而获利。
简而言之,典型的重入漏洞场景,教科书级的案例。

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