REA:IOST公鏈P2P遠程拒絕服務漏洞

漏洞分析

IOST公鏈使用Go語言開發，Go語言的make函數如果參數控制不當容易產生拒絕服務漏洞。在IOST的公鏈代碼中搜索make,找到了一處貌似可以利用的地方。

func(sy*SyncImpl)getBlockHashes(startint64,endint64)*msgpb.BlockHashResponse{resp:=&msgpb.BlockHashResponse{BlockInfos:make(*msgpb.BlockInfo,0,end-start1),}node:=sy.blockCache.Head()ifnode!=nil&&end>node.Head.Number{end=node.Head.Number}省略...

Line3make的第3個參數為end-start1,end和start來自handleHashQuery

func(sy*SyncImpl)handleHashQuery(rh*msgpb.BlockHashQuery,peerIDp2p.PeerID){ifrh.End<rh.Start||rh.Start<0{return}varresp*msgpb.BlockHashResponseswitchrh.ReqType{casemsgpb.RequireType_GETBLOCKHASHES:resp=sy.getBlockHashes(rh.Start,rh.End)casemsgpb.RequireType_GETBLOCKHASHESBYNUMBER:resp=sy.getBlockHashesByNums(rh.Nums。省略...

可以看到并沒有限制end-start1的大小，只要end足夠大,start足夠小就可以導致拒絕服務。所以現在問題就只剩下如何觸發這個漏洞。

漏洞利用

IOST節點之間的P2P通信使用的是libp2p，libp2p是一個模塊化的網絡堆棧，匯集了各種傳輸和點對點協議，使開發人員可以輕松構建大型，強大的p2p網絡。

來看一看IOST節點的P2Pservice啟動流程。

首先創建一個NetService，代碼如下:

粉絲代幣平臺Socios與美國職業足球大聯盟(MLS)達成合作:5月5日消息，球迷代幣平臺Socios宣布已與 26 個美國職業足球大聯盟 (MLS) 球隊合作，該合作伙伴關系將從 2022 賽季開始，幫助球迷獲得26個合作的MLS俱樂部的“獨家獎勵、投票等機會”。此外，球迷將可通過參與預測比賽結果等互動獲得獎品。該協議還使Socios.com和MLS能夠在未來幾年共同開發新的粉絲參與產品。

Socios.com表示，在其全球擴張計劃中，還將增加其在歐洲的現有業務，同時瞄準在美國、亞洲和南美推出更多具有世界領先體育資產的產品。Socios.com將在今年晚些時候推出一款專為美國用戶設計的移動應用程序。[2022/5/5 2:51:28]

//NewNetServicereturnsaNetServiceinstancewiththeconfigargument.funcNewNetService(config*common.P2PConfig)(*NetService,error){ns:=&NetService{config:config,}iferr:=os.MkdirAll(config.DataPath,0755);config.DataPath!=""&&err!=nil{ilog.Errorf("failedtocreatep2pdatapath,err=%v,path=%v",err,config.DataPath)returnnil,err}privKey,err:=getOrCreateKey(filepath.Join(config.DataPath,privKeyFile))iferr!=nil{ilog.Errorf("failedtogetprivatekey.err=%v,path=%v",err,config.DataPath)returnnil,err}host,err:=ns.startHost(privKey,config.ListenAddr)iferr!=nil{ilog.Errorf("failedtostartahost.err=%v,listenAddr=%v",err,config.ListenAddr)returnnil,err}ns.host=hostns.PeerManager=NewPeerManager(host,config)ns.adminServer=newAdminServer(config.AdminPort,ns.PeerManager)returnns,nil}

IOSG Ventures正式啟動Polkadot生態基金:11月8日消息，加密風投機構IOSG Ventures已啟動Polkadot生態主題基金，用于支持Polkadot生態建設，參與平行鏈卡槽拍賣、流動性提供等。

IOSG Ventures是Polkadot早期的投資者和積極的生態參與者。不久前結束的Kusama兩輪卡槽（11個）拍賣中，IOSG 已投資的項目Phala(Khala)、Acala(Karura)、Interlay(Kintsugi)、Moonbeam(Moonriver)、Centrifuge (Altair）、Astar(Shiden)成功拍得卡槽。

IOSG Ventures成立于2017年，是一家研究驅動的早期加密基金，在Polkadot生態投資了包括Acala、Astar、Automata、Centrifuge、Crust、Interlay、Moonbeam、Phala、zCloak、Zenlink等多個項目。[2021/11/8 6:39:01]

主要看Line18的startHost，該函數調用libp2p庫創建了一個host

//startHoststartsalibp2phost.func(ns*NetService)startHost(pkcrypto.PrivKey,listenAddrstring)(host.Host,error){tcpAddr,err:=net.ResolveTCPAddr("tcp",listenAddr)iferr!=nil{returnnil,err}if!isPortAvailable(tcpAddr.Port){returnnil,ErrPortUnavailable}opts:=libp2p.Option{libp2p.Identity(pk),libp2p.NATPortMap(),libp2p.ListenAddrStrings(fmt.Sprintf("/ip4/%s/tcp/%d",tcpAddr.IP,tcpAddr.Port)),libp2p.Muxer(protocolID,mplex.DefaultTransport),}h,err:=libp2p.New(context.Background(),opts...)iferr!=nil{returnnil,err}h.SetStreamHandler(protocolID,ns.streamHandler)returnh,nil}

Socios宣布與NBA華盛頓奇才隊建立合作伙伴關系:金色財經報道，體育娛樂區塊鏈服務提供商Socios宣布與NBA華盛頓奇才隊建立新的官方合作伙伴關系，奇才隊也將成為第12支與Socios達成合作的NBA球隊。此前76人、凱爾特人、公牛等多支NBA球隊都與Socios建立了合作。據悉，當前有超過60個主要體育組織已經與Socios合作推出粉絲令牌，其中包括巴塞羅那、巴黎圣日耳曼、尤文圖斯、AC米蘭、馬德里競技、瓦倫西亞、曼城、國際米蘭、阿森納，以及阿根廷和葡萄牙國家隊，還包括一系列F1車隊、電競隊伍和板球隊伍。[2021/9/24 17:02:17]

該host的流處理邏輯在ns.streamHandler中

func(ns*NetService)streamHandler(slibnet.Stream){ns.PeerManager.HandleStream(s,inbound。

steamHandler又調用PeerManager的HandleStream函數

//HandleStreamhandlestheincomingstream.////Itcheckswhethertheremotepeeralreadyexists.//Ifthepeerisnewandtheneighborcountdoesn'treachthethreshold,itaddsthepeerintotheneighborlist.//Ifpeeralreadyexits,justaddthestreamtothepeer.//Inothercases,resetthestream.func(pm*PeerManager)HandleStream(slibnet.Stream,directionconnDirection){remotePID:=s.Conn().RemotePeer()pm.freshPeer(remotePID)ifpm.isStreamBlack(s){ilog.Infof("remotepeerisinblacklist.pid=%v,addr=%v",remotePID.Pretty(),s.Conn().RemoteMultiaddr())s.Conn().Close()return}ilog.Debugf("handlenewstream.pid=%s,addr=%v,direction=%v",remotePID.Pretty(),s.Conn().RemoteMultiaddr(),direction)peer:=pm.GetNeighbor(remotePID)ifpeer!=nil{s.Reset()return}ifpm.NeighborCount(direction)>=pm.neighborCap{if!pm.isBP(remotePID){ilog.Infof("neighborcountexceeds,closeconnection.remoteID=%v,addr=%v",remotePID.Pretty(),s.Conn().RemoteMultiaddr())ifdirection==inbound{bytes,_:=pm.getRoutingResponse(string{remotePID.Pretty(。)iflen(bytes)>0{msg:=newP2PMessage(pm.config.ChainID,RoutingTableResponse,pm.config.Version,defaultReservedFlag,bytes)s.Write(msg.content()。time.AfterFunc(time.Second,func(){s.Conn().Close(。。else{s.Conn().Close(。return}pm.kickNormalNeighbors(direction。pm.AddNeighbor(NewPeer(s,pm,direction))return}

IOST Staking質押量突破50億關口:據IOST官方消息，截止3月29日，IOST Staking質押量超52億IOST，占總流通量的31.8%。IOST主網鏈上交易量超5.6億，區塊高度超1.2億，發行代幣數1634個，智能合約部署量1041個。[2021/3/29 19:26:34]

對于新建立連接的peer，IOST會啟動該peer并添加到neighborlist中

//AddNeighborstartsapeerandaddsittotheneighborlist.func(pm*PeerManager)AddNeighbor(p*Peer){pm.neighborMutex.Lock()deferpm.neighborMutex.Unlock()ifpm.neighbors==nil{p.Start()pm.storePeerInfo(p.id,multiaddr.Multiaddr{p.addr})pm.neighbors=ppm.neighborCount}}

peer啟動之后，IOST會調用peer的readLoop和writeLoop函數對該peer進行讀寫。

//Startstartspeer'sloop.func(p*Peer)Start(){ilog.Infof("peerisstarted.id=%s",p.ID())gop.readLoop()gop.writeLoop(。

我們主要看readLoop，看IOST對我們發送的數據如何處理。

func(p*Peer)readLoop(){header:=make(byte,dataBegin)for{_,err:=io.ReadFull(p.stream,header)iferr!=nil{ilog.Warnf("readheaderfailed.err=%v",err)break}chainID:=binary.BigEndian.Uint32(header)ifchainID!=p.peerManager.config.ChainID{ilog.Warnf("mismatchedchainID.chainID=%d",chainID)break}length:=binary.BigEndian.Uint32(header)iflength>maxDataLength{ilog.Warnf("datalengthtoolarge:%d",length)break}data:=make(byte,dataBeginlength)_,err=io.ReadFull(p.stream,data)iferr!=nil{ilog.Warnf("readmessagefailed.err=%v",err)break}copy(data,header)msg,err:=parseP2PMessage(data)iferr!=nil{ilog.Errorf("parsep2pmessagefailed.err=%v",err)break}tagkv:=mapstring{"mtype":msg.messageType().String(。byteInCounter.Add(float64(len(msg.content())),tagkv)packetInCounter.Add(1,tagkv)p.handleMessage(msg。p.peerManager.RemoveNeighbor(p.id。

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主要是讀取一個固定長度的header，然后根據header中的length來讀取data，通過header和data創建一個P2PMessage，最后調用handleMessage來處理這個msg。節點發送的數據包結構如下：

/*P2PMessageprotocol:0123(bytes)01234567012345670123456701234567--------------------------------|ChainID|--------------------------------------------------------------|MessageType|Version|--------------------------------------------------------------|DataLength|---------------------------------------------------------------|DataChecksum|---------------------------------------------------------------|Reserved|---------------------------------------------------------------||.Data.||---------------------------------------------------------------*/

handleMessage會根據messageType對message進行處理

//HandleMessagehandlesmessagesaccordingtoitstype.func(pm*PeerManager)HandleMessage(msg*p2pMessage,peerIDpeer.ID){data,err:=msg.data()iferr!=nil{ilog.Errorf("getmessagedatafailed.err=%v",err)return}switchmsg.messageType(){caseRoutingTableQuery:gopm.handleRoutingTableQuery(msg,peerID)caseRoutingTableResponse:gopm.handleRoutingTableResponse(msg)default:inMsg:=NewIncomingMessage(peerID,data,msg.messageType())ifm,exist:=pm.subs.Load(msg.messageType());exist{m.(*sync.Map).Range(func(k,vinterface{})bool{select{casev.(chanIncomingMessage)<-*inMsg:default:ilog.Warnf("sendingincomingmessagefailed.type=%s",msg.messageType()。returntrue}。}

了解了IOST節點之間P2P通信的處理邏輯，再來看看如何觸發存在漏洞的handleHashQuery函數。messageLoop中調用了handlerHashQuery

func(sy*SyncImpl)messageLoop(){defersy.wg.Done()for{select{casereq:=<-sy.messageChan:switchreq.Type(){casep2p.SyncBlockHashRequest:varrhmsgpb.BlockHashQueryerr:=proto.Unmarshal(req.Data(),&rh)iferr!=nil{ilog.Errorf("UnmarshalBlockHashQueryfailed:%v",err)break}gosy.handleHashQuery(&rh,req.From())省略...

可以看到當messageType為p2p.SyncBlockHashRequest，Data為BlockHashQuery時，handlerHashQuery函數會被調用。BlockHashQuery的結構如下,End和Start的值可控。

typeBlockHashQuerystruct{ReqTypeRequireType`protobuf:"varint,1,opt,name=reqType,proto3,enum=msgpb.RequireType"json:"reqType,omitempty"`Startint64`protobuf:"varint,2,opt,name=start,proto3"json:"start,omitempty"`Endint64`protobuf:"varint,3,opt,name=end,proto3"json:"end,omitempty"`Numsint64`protobuf:"varint,4,rep,packed,name=nums,proto3"json:"nums,omitempty"`XXX_NoUnkeyedLiteralstruct{}`json:"-"`XXX_unrecognizedbyte`json:"-"`XXX_sizecacheint32`json:"-"`}

因此，我們可以構造一個Message，將Start的值設為0,End的值設為math.MaxInt64，將該Message發送給節點，就可以觸發make函數的capoutofrange，導致拒絕服務。

POC見https://github.com/fatal0/poc/blob/master/go-iost/p2p_dos.go

漏洞修復

官方的修復方式也很簡單，限制end-start1的大小。

https://github.com/iost-official/go-iost/commit/9824cfce3bb4b14f43b60f470cbba86e879dd32a#diff-4e27320b328b8f0d452f10e1ed383d73R330

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