DEF:DeFi平臺Balancer遭黑客攻擊全過程技術拆解

北京時間06月29日凌晨02時03分起，最近因“借貸即挖礦”模式而備受關注DeFi 平臺 Balancer 上的 STA 和 STONK 兩個 ERC20 通縮代幣池遭到了黑客攻擊，共計損失了超50萬美元。

PeckShield 安全人員介入分析后，迅速定位到問題的本質在于，Balancer 上的通縮型代幣和其智能合約在某些特定場景不兼容，使得攻擊者可以創建價格偏差的 STA/STONK 流通池并從中獲利。

此次黑客實施攻擊共計分了四個步驟，具體而言：

1）攻擊者通過閃電貸從 dYdX 平臺借出了 104,331 個 WETH；

2）攻擊者反復執行 swapexactMountin() 調用，直至 Balancer 擁有的大部分 STA 代幣被消耗殆盡，進而開始下一步攻擊。最終 Balancer 僅僅剩余 0.000000000000000001 個 STA。

DeFi項目Spartan建議將目前SPARTA代幣兌換，此前受攻擊損失約3000萬美元:DeFi項目Spartan建議兌換代幣使所有用戶受益最大化。所有現存的SPARTA代幣均可按1：1的比例進行兌換；對V2版本的影響最小；提供解決LP損失的方法；代幣名稱尚未決定；即將公布詳細信息。

此前消息，DeFi項目Spartan遭受攻擊，損失約3000萬美元。[2021/5/6 21:29:16]

3）攻擊者利用 STA 代幣和 Balancer 智能合約存在的不兼容性即記賬和余額的不匹配性實施攻擊，將資金池中的其他資產耗盡，最終共計獲利價值 523,616.52 美元的數字資產。

4）攻擊者 償還從 dYdX 借出的閃電貸，并卷走了攻擊所得的數字資產。

接下來的篇幅中，我們將逐步解析黑客在該筆閃電貸交易(http://oko.palkeo.com/0x013be97768b702fe8eccef1a40544d5ecb3c1961ad5f87fee4d16fdc08c78106/) 中實施的攻擊行為。

DeFi借貸協議規模超150億美元，創歷史新高:金色財經報道，據Debank數據顯示，截止今日10時，DeFi借貸協議規模創歷史新高，超150億美元，為151.6億美元。其中：Compound占比為42.72%位居第一，達到64.7億美元；Venus占比25.45%位居第二，達到38.5億美元；Maker占比21.09%位居第三，達到31.9億美元。

注：去中心化的借貸市場是一個基于智能合約的網絡系統，加密貨幣持有者可以在這里將他們的鏈上資產/通證借給他人來獲得利潤。[2021/4/6 19:49:21]

（圖解黑客攻擊全流程）

第一步：閃電貸

從 dYdX 閃電貸 104,331 WETH，這部分熟悉 DeFi 借貸模式的讀者應該都比較清楚，此處不再贅述。

DeFi+NFT 項目 CFS 已鎖倉27億 COCOS:據官方消息，9月24日，Cocos-BCX 生態首個 DeFi 項目 CROSWAP 上“頭礦”CFS 截止晚6時已鎖倉 27億 COCOS。CFS 全稱 Cocos Financial Share，12096000枚，不超發，無預挖。目前每秒出2個塊，每塊發行1枚幣，其中95%代幣進入礦池，5%代幣預留給基金會，CFS 每1209600塊減產10%，每周減產一次。CFS 主要的特點有二，一是使用 NFT 作為抵押憑證進行挖礦，另外也支持 Token 單挖；二是可以手動設置手續費，每1%的手續費，可以將質押額提升1倍，提高挖礦權重。[2020/9/24]

第二步：清空 Balancer 的 STA 資產

攻擊者通過多次 swapExactAmountIn() 調用清空了 Balancer 的 STA 資產，為下一步實施攻擊做準備。值得一提的是，我們發現合約代碼中每次能夠兌換的資產數額其實有上限，然而狡猾的攻擊者預先計算了可兌換的 WETH 最大數額，并巧妙的讓 Balancer 只剩了 0.000000000000000001 STA。

數字文藝復興基金會曹寅：DeFi是第三次金融革命:9月20日，火幣大學DeFi區塊鏈精英實訓營正式開課，數字文藝復興基金會董事總經理、YFII多簽持有者曹寅以《DeFi，第三次金融革命》為主題進行分享。

曹寅表示，DeFi是第三次金融革命，利用開源軟件和去中心化網絡將傳統金融產品轉變為無需信任中介，無需中心操作即可運行的透明金融協議運動。其核心優勢是非許可，可組合，自動化，去中心化金融參與者能夠大幅減少金融交易中的交易對手方風險。以太坊上的DeFi協議在各種金融場景已經開始了商業化應用。[2020/9/20]

由于 Balancer 資金池（BPool）各資產間存在“動態平衡”原理，僅剩接近于 0 的 STA 會拉高 STA 的價值，使得任何人都可以用 1 STA 換到大量的其他數字資產。

第三步：攻擊獲利

經過前兩個準備步驟之后，攻擊者是時候展現真正技術了！

孫宇晨：DeFi產品有可能會像互聯網產品一樣成功:4月27日19:00，波場TRON創始人孫宇晨做客MXC抹茶社區，就《基于TRON的穩定幣借貸平臺，看JUST如何構建DeFi金融系統》為主題進行觀點分享。

孫宇晨表示：“開放金融或許更能突出 DeFi 的本質，這是人人都可以作為資產端和負債端參與的市場。和企業應用區塊鏈不同，DeFi產品直接面向最終用戶，所以如果押注成功，未來流量起來，可以完美復制一個互聯網產品的成功模式。這可能是投資界押注的邏輯。”[2020/4/27]

（第三步 ：攻擊獲利圖示上）

承上所述，攻擊者通過 swapExactAmountIn() 函數將 0.000000000000000001 STA 發送到 BPool，以極高的價值差，立即兌換出了 30,347 個WETH，實現了獲利。而此時，BPool 的內部記賬機制 _records[STA] 在 BPool 真正收到 0.000000000000000001 STA 之前先加了 1（注：此后攻擊者會用gulp()對該數值進行重置）。

（第三步：攻擊獲利圖示下）

另外我們發現，在 swapExactAmountIn() 的底部，_pullUnderlying() 嘗試從攻擊者端收集相應消耗的 STA。然而，由于 STA 轉賬時還會燒掉 1% 的手續費，實際BPool 是收不到任何 STA 的。這樣就使得 BPool 的實際 STA 余額和內部記賬產生不匹配。

接下來是最有趣的一部分，攻擊者調用 gulp() 不斷重置 _records[STA]，使得 BPool 中始終保持 0.000000000000000001 個 STA。因此攻擊者可以用極高價的 0.000000000000000001 個 STA 將流通池中的 WETH、SNX、LINK 等其他資產消耗光。

第四步：償還閃電貸

最終，如上圖所示，攻擊者償還了從閃電貸借出的104,331個 WETH。

建議

此次攻擊事件再次暴露了 DeFi 可組合性存在的兼容性風險。此前不久，Uniswap 和 Lendf.Me 兩個平臺就因和 ERC777 標準的兼容性問題，產生了非常嚴重的黑客攻擊事 件。需要警醒的是，在未來 DeFi 行業類似的黑客攻擊行為或許會屢見不鮮。

如果問該怎樣才能規避這類攻擊事件的發生呢？或許有兩個優化調整思路：1）STA/STONK 在執行 transfer() 或 transferFrom() 時，當轉賬數額不足以支付手續費時，應該直接回滾或者返回 False；2） Balancer 應該在每一次 transferFrom() 函數調用后檢查 BPool 的余額。

當然，任何安全事件事后采取措施補救都無法彌補已經產生的損失，我們相信最好的解決方案還是事前防備。DeFi 項目開發者應盡可能利用好的代碼規范，并可尋求第三方安全公司協助其在上線前進行全面的攻防測試，盡可能找出一切潛在的漏洞。最后，盡可能對 ERC20、ERC777 和其它 DeFi 項目的任何組合行為都做好周密排查。

毫無疑問，Balancer 事件的發生勢必也會對 DeFi 社區帶來影響，而且這類事情接下來發生的可能性還會很大，在此提醒廣大 DeFi 項目開發者應務必重視合約的安全問題。

經我們統計發現，Balancer 在此次攻擊事件共計損失了 523,616.52 美元的數字資產，詳情列表如下：

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