道高一尺魔高一丈的隨機數攻擊 | EOS偽隨機數漏洞_FER

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

Web3中間件ThirdFi宣布已集成OKC:3月22日消息，Web3中間件ThirdFi宣布已集成OKC（OKX鏈），OKC是一種基于Cosmos的EVM兼容L1，專注于真正的互操作性（IBC）和最大化性能。

通過此次合作，ThirdFi將通過API解決方案將OKC Swap和OKX錢包集成到其Web3金融中間件中。這將允許更簡化的dapps開發。ThirdFi的一體化API解決方案將使Web3開發人員更容易利用OKC的高性能和低成本基礎設施的優勢。[2023/3/22 13:18:58]

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

報告：ASIC融資債務使比特幣礦工在2022年負債惡化:金色財經報道，根據Hashrate Index最近的一份報告，比特幣礦工在2022年面臨償還債務的困難，尤其是當他們有高息設備融資貸款時。報道稱，估計私人和公共礦工資產負債表上的ASIC融資債務價值在2-40億美元之間。據分析，2020年執行了6筆ASIC融資交易，價值4784萬美元，而2021年完成了26筆交易，價值66225萬美元。自2020年以來，越來越多的設備融資方進入市場，導致2022年的平均利率為10.46%，低于2020年的12.77%和2021年的12.82%。[2023/1/23 11:26:12]

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

數字歐元原型是基于Token并使用UTXO:金色財經報道，歐洲中央銀行 (?ECB?) 在其零售數字歐元原型簡報中分享了有關當前設計特征的詳細信息。原型簡報顯示當前的數字歐元迭代是基于令牌的，并使用UTXO，這是一種由比特幣推廣的令牌模型。但是，這并不意味著它使用區塊鏈。

麻省理工學院與波士頓聯邦儲備銀行在漢密爾頓項目上合作，使用比特幣的UTXO模型而不是區塊鏈。該技術作為開源軟件發布。歐洲央行文件指出，數字歐元UTXO分類賬是歐元系統專家的全新設計。用戶不會控制他們在數字歐元原型中的私鑰，而密鑰將由錢包服務提供商代替他們保管。[2022/12/9 21:32:09]

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

俄羅斯立法者正在制定修正案以啟動國家加密貨幣交易所:11月24日消息，俄羅斯立法者正在制定修正案以啟動國家加密貨幣交易所，并且得到了財政部和俄羅斯中央銀行的支持。

俄羅斯議會下院杜馬的成員一直在與市場利益相關者討論修改該國現有的“關于數字金融資產”加密貨幣立法。這些修正案將為國家交易所制定法律框架，將首先提交給中央銀行。（Cointelegraph）[2022/11/24 8:04:47]

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

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

StarkNet上線由Cairo通用計算支持的遞歸證明:8月11日消息，零知識證明技術開發公司 StarkWare 宣布由 Cairo 的通用計算提供支持的遞歸證明 Recursive Proving 現已在主網上線，可以通過單一證明來擴展 StarkEx 應用和 StarkNet。

遞歸證明的優點包括可通過將多個證明壓縮至 1 個來實現降低鏈上成本、減少延遲，并開啟了向 StarkNet 提交證明的可能性，因為 statement 可以被納入 StarkNet 智能合約，這允許在公共 StarkNet 之上構建 L3 部署。[2022/8/11 12:18:59]

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