如何利用ERC2771协议安全问题获利？

来源：Beosin

当我们都以为这本是一场普通的攻击。

2023年12月07日，据Beosin旗下Eagle Eye平台消息，以太坊的TIME合约遭受黑客攻击，黑客获利约18.8万美元。

EagleEye平台截图

但我们发现，本次事情好像不止这么简单。

通过追踪溯源发现，我们发现在2023年12月4日，thirdweb就在博客和官方发布漏洞公告称“2023 年 11 月 20 日，我们意识到 web3 智能合约常用开源库特定模式的集成存在安全漏洞，该漏洞影响了 Thirdweb 的一些预构建智能合约，并联系了相关项目方进行缓解。”

相关链接：https://twitter.com/thirdweb/status/1731841493407576247

https://blog.thirdweb.com/security-vulnerability/

12月7日，以太坊的TIME合约，成为第一个因该安全问题受害的第一项目。

今天让我们还原一下本次攻击事件真相。

协议背景简介

ERC2771 原生元交易安全协议：

EIP 2771协议为接收者合约定义了合约级协议，以通过可信转发器合约接受元交易。没有进行任何协议更改。通过附加额外的 calldata 向接收者合约发送有效的 msg.sender（称为 _msgSender()）和 msg.data（称为 _msgData()），该协议设计的初衷在于让以太坊接受来自没有 ETH 来支付 Gas 费用的外部账户的调用。

由于该设计的特殊性，其msg.sender正如其协议描述的那样是通过_msgSender()函数获取的，该函数会会判断发起者是否为可信转发器，如果是，则将截取传入的Calldata的最后20个字节作为交易的发起者。

参考链接：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2771

https://etherscan.io/address/0x4b0e9a7da8bab813efae92a6651019b8bd6c0a29#code

Muticall批处理调用库：

Muticall是一个由openzeppelin contacts提供的单个外部调用中批量处理多个调用的功能库。

从Time事件中我们可以看见其Multicall()函数中将循环调用DelegateCall 函数处理Calldata并调用本合约的其他函数。

参考链接：https://github.com/OpenZeppelin/openzeppelin-contracts

https://etherscan.io/address/0x4b0e9a7da8bab813efae92a6651019b8bd6c0a29#code

TIME合约事件相关信息

●攻击交易

0xecdd111a60debfadc6533de30fb7f55dc5ceed01dfadd30e4a7ebdb416d2f6b6

●攻击者地址

0xfde0d1575ed8e06fbf36256bcdfa1f359281455a

●攻击合约

0x6980a47bee930a4584b09ee79ebe46484fbdbdd0

●被攻击合约

0x4b0e9a7da8bab813efae92a6651019b8bd6c0a29

TIME合约事件漏洞分析

本次攻击主要利用了转发器（Forwarder）合约调用了TIME 代币的multicall 函数，并由于TIME代币使用了ERC2771 原生元交易的安全协议，从而恶意伪造_msg.sender进而销毁了pair中的代币。最终由于token代币价格上涨兑换而获利。

TIME合约事件攻击流程

1.攻击者首先使用5个WTH兑换约34.5亿个Time代币作为准备资金。 

2.接着攻击者调用转发器的execute函数通过签名验证，并传入恶意的calldata，如下

3.此时execute函数会调用req.to地址（Time代币地址），并将req.data和req.from地址打包并调用Time代币的multicall函数。那这里黑客是如何将req.from给舍弃的呢？原因在于黑客将data[1]的长度（size）设置为了0x38，那么muticall在解析data时req.from将被截断。 

参考：https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.12/abi-spec.html

4. muticall 函数以pair的调用者身份调用burn函数销毁piar中的Time代币。 

5. 最后攻击者调用pair中的sync函数同步pair中的储备量，使得Time代币价格上涨。

最后黑客使用准备阶段获得的TIME代币在pair中兑换ETH从而获利18.8万美元。

这次攻击事件再次提醒我们，智能合约的安全性至关重要，项目方必须加强对漏洞的识别和修复，以确保区块链生态系统的可持续发展和用户的资产安全。