2021-06-29 09:00

引介 | EIP-3074隐含合约调用安全漏洞,应采取什么机制进行防范?

原标题:《引介 | 对 EIP-3074 的批评以及一种简单的替代》

对于开发者来说,AUTH/AUTHCALL 机制非常具有吸引力。它可以让人们创建调用者来实现不同的批量处理策略(例如,支持多个 nonce 来实现更好的并行性)、gas 抽象模型和复杂的账户抽象方法等。

这种灵活性源于这一机制赋予了开发者极大的自由。AUTH/AUTHCALL 机制不要求开发者遵循特定的模式,而是要求用户签署一个 commit 哈希值(commit 内容将由调用者来解析),让开发者基于 commit 自行设置限制。

然而,这种灵活性是以牺牲安全性为代价的。在本文中,我想要介绍一种更简单的替代方案。这个方案具备 AUTH/AUTHCALL 机制的绝大多数优点,但是风险远低于后者。

为什么签署一个 AUTH commit 所带来的风险高于签署一个与存在漏洞/恶意合约相关的事务?

用户在签署与合约相关的事务时,所承担的风险是已知的,即,可能会损失在该合约控制范围内的资产。比方说,用户给一个 ERC 20 合约签署了批准事务,授权恶意的 DEX 合约。这个恶意 DEX 合约就可以提走用户在 ERC 20 合约中的全部余额。但是,它无法从该用户的其它 ERC 20 合约中提走代币,除非得到该用户的批准。它也不能代表用户进行其它操作,因为这也需要专门获得用户的批准。

相较之下,EIP 3074 不仅要求用户签署 “空白支票”,而且假设调用者是诚实且没有漏洞的。一个恶意/存在漏洞的调用者可以代表用户执行任何操作 —— 访问用户持有的资产,代表用户进行投票,控制用户所有的合约等。

更糟糕的是,调用者随时都可以作恶,因为 nonce 实现是由调用者控制的。存在漏洞/恶意的 nonce 逻辑实现可以重放用户过去的事务。如果 commit 验证的其它部分的逻辑也存在漏洞,调用者就可以利用这个 nonce 逻辑实现来代表用户执行任何操作。即使漏洞被发现,用户也无法撤回空白支票。这个外部账户(EOA)已经被永久入侵了。

编写一个正确的调用者程序很难,而且我们几乎可以肯定,调用者会不定期出现错误,从 EIP 3074 最后列出的调用者应该警惕的检查/漏洞/情况非详尽清单中可见一斑。这份清单势必会变得越来越长,很可能伴随着痛苦的发现过程。

此外,恶意参与者可以编写一个看似无害的调用者程序,但是故意留下一个细微的漏洞,等到大量外部账户授权该调用者之后才会被攻击者利用。

如果攻击者没有直接或立即利用这个漏洞从用户那里窃取资金,这个漏洞可能很长时间都不会被发现。

治理劫持示例


  • 恶意去中心化交易所 EveSwap 为其用户编写了一个调用者程序。这个调用者程序通过空投 EVE 代币来为用户提供 gas 资助,并批量处理用户的批准和转账事务。
  • EveSwap 的调用者程序看似无害,而且永远不会窃取用户的代币,因为这样马上就会露馅。
  • 用户很开心。交易都成功了,交易费也很便宜。几个月来平安无事。
  • 然而,每当有人使用 EveSwap 交易 AliceSwap 的治理代币 ALI 时,会自动将用户的 AliceSwap 投票权委托给 EveSwap。
  • 一旦授权人数达到某个阈值,EveSwap 就会通过治理提案劫持 AliceSwap。

EveSwap 用户不太可能注意到这个过程,因为交易总是成功的,但是最终会给 AliceSwap 带来毁灭性的打击。

跨链重放示例


EIP 3074 合理地建议 commit 应该包含 chainid。但是,这是由调用者,而非协议执行的。在另一条链上有着相同地址的调用者可能会跳过该检查(或与此相关的检查)。

  • EveSwap 在兼容 EVM 的 BobSpongeChain 上运行,后者支持 EIP 3074。EveSwap 在 BobSpongeChain 上部署了一个诚实的调用者。
  • 用户使用该调用者在 BobSpongeChain 上交易,然后使用桥将资产转移到以太坊上。
  • EveSwap 使用同一个部署密钥在以太坊上部署了另一个地址相同的调用者。这个在以太坊上的调用者不会检查 commit,只会检查 ownerOnly,并充当其所有者的通用 AUTH/AUTHCALL 代理。
  • 这样一来,EveSwap 就可以劫持用户在以太坊上的外部账户并卷走他们的资产了。

用户从未在以太坊上交易过,运行在 BobSpongeChain 上的调用者程序又经过了严格的安全审查。尽管如此,用户还是丢失了全部资产。

以太坊通过 EIP 155 的重放保护来防范这种情况。AUTHCALL 没有重放保护。由于所有 commit 检查都交给调用者完成,我们失去了以太坊提供的一切交易保护。攻击是在所难免的,因为保护措施很随意。如果要接受EIP 3074,AUTH 消息必须明确包含 chainid,而非将其作为 commit 的一部分。

我们还能采取什么别的手段?


我的提议是实现一个更明确的机制,在协议层面强制规定 commit 的含义。commit 结构将是类型化的(如 EIP 712 所述),钱包会以用户可读的形式将 commit 呈现出来。用户可以确切地知道事务是什么样子的,并确信这个事务不会在任何链上重放,无需依赖于调用者程序开发者的品行和能力。

一个可能的实现:

AUTH 将使用包含授权调用列表的类型化结构代替 commit 哈希值。每个调用都将指定 {nonce,to,gas,calldata,value,chainid}。签名将被验证,整个授权调用列表将保存为 authorized_transactions 而非 authorized 地址变量。

AUTHCALL 将得到一个新的参数 index,该参数指向最后一个 AUTH 创建的列表中的地址。

用户地址的 nonce 将随 AUTHCALL 递增。nonce 并非由调用者存储,而是实际的账户 nonce。

利:

  • 用户可以清楚地了解情况。
  • 安全性由协议保障。
  • 依然支持批处理和账户抽象。

弊:

  • nonce 实现,不支持并行。
  • 复杂调用者程序的事务处理起来很繁琐,因为用户必须查看并接受整个调用列表。

不同的实现可能支持不同的 nonce 方案。但是,无论我们使用什么机制,该机制必须由协议而非调用者执行。

无论如何都应该避免让复杂调用者执行大量用户调用。复杂操作应该作为普通的智能合约实现,而非尝试实现使用多个外部账户调用的算法。

替代方案:完全避免硬分叉


还有一个选择是完全避免 AUTH 机制,并通过 vbuterin 建议的另一种交易池来解决账户抽象和批量处理问题。

利:

  • 无需硬分叉,可由智能合约和可以感知这些智能合约的节点支持。
  • 可用于一切支持 EIP 3074 的实现,而不会引入额外的风险。

弊:

  • 不向后兼容已有的外部账户。用户需要部署一个合约钱包并将资产转移到该钱包内。

除非要求在不迁移的情况下支持已有的外部账户,否则这个选择看起来更安全。

(完)

(文内有许多超链接,可点击左下 ”阅读原文“ 从 EthFans 网站上获取)

原文链接:

https://blog.mycrypto.com/eip-3074/

作者: Maarten Zuidhoorn

翻译&校对: 闵敏 & 阿剑

本文链接:https://www.8btc.com/article/6654707
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