NFT:一文看懂典型的NFT合約漏洞有哪些？

歡迎來到Web3安全連載系列，上周，我們剛推送《Web3安全連載|當硬核黑客開始研究“釣魚”，你的NFT還安全嗎？》后，就有一位NFT收藏者被盜。

在上篇文章里，我們就說過Web3世界黑客依然猖狂，因此個人的安全防范非常重要，大家可以再次閱讀下面這篇文章：

干貨|釣魚網站“入侵”Web3，這些防騙技巧必須學會！

此外，NFT智能合約層面上的漏洞同樣值得我們警惕！隨著今年一系列NFT智能合約相關安全事件的發生，如：APECoin空投事件、TreasureDAO安全事件等，讓我們必須再次關注NFT領域的智能合約安全。

典型的NFT合約漏洞主要包含兩大類，一類是NFT自身的漏洞；一類是NFT平臺業務相關漏洞問題。閑話少說，本文我們將對NFT中的這兩類合約安全問題進行詳細介紹，歡迎來圍觀。

??PART01

「NFT自身漏洞問題」

NFT的生命周期通常分為發行、流轉、銷毀等階段，其中在發行階段存在的安全問題最多。NFT的購買通常分為預售、正式發售兩種情況。而預售階段項目方一般會設置能夠參與的用戶白名單。但是即使進行了設置，但仍然存在各類白名單繞過漏洞的問題。

案例一：APECoin空投事件?

2022年3月17日，推特用戶WillSheehan發布推文稱套利機器人通過閃電貸薅羊毛拿到了超過6萬的APECoin空投。

關于本次攻擊事件中，相關信息如下：

攻擊交易：

0xeb8c3bebed11e2e4fcd30cbfc2fb3c55c4ca166003c7f7d319e78eaab9747098

獲利者地址：

THORChain已投票啟用BNB Chain:6月6日消息，去中心化跨鏈交易協議THORChain發推表示，節點已通過投票啟用BNB Chain，同時支持信標鏈和BSC。[2023/6/6 21:18:39]

0x6703741e913a30D6604481472b6d81F3da45e6E8

漏洞合約地址：

0x025C6da5BD0e6A5dd1350fda9e3B6a614B205a1F

攻擊者獲得相關APE空投的交易具體如下圖所示：

攻擊者套利的主要步驟為：

1.首先從Opensea購買了ID為1060的BAYCNFT；

2.通過NFTX以閃電貸借出5個BAYCNFT；

3.利用空投合約漏洞，領取6個BAYC對應數量的APECoin；

4.歸還閃電貸，并轉移獲利的APECoin；

其中涉及到的漏洞合約AirdropGrapesToken代碼如下圖所示：

如上圖所示，該函數使用alpha.balanceOf()和beta.balanceOf()判定調用者對BAYC/MAYCNFT的所有權。但是這種方式僅能獲取到用戶對該NFT所有權的瞬時狀態，該瞬時狀態可以通過閃電貸借入進行操控，更安全的方式是采用基于默克爾樹的鏈下快照方式。該方式將白名單存儲在鏈下項目方的中心服務器上，當用戶在前端官網點擊mint之后，服務器會根據錢包地址生成Merkleproof，用戶再向智能合約發送一筆攜帶Merkleproof的交易，并在鏈上的智能合約中進行驗證。

澳洲國民銀行在以太坊上發行穩定幣:金色財經報道，澳洲國民銀行（National Australia Bank）表示已經通過以太坊使用自己的穩定幣完成了第一筆銀行內跨境交易。該交易是澳洲國民銀行對澳元支持的穩定幣試點的一部分。澳洲國民銀行打算發行代碼為“AUDN”的穩定幣，這將作為其賬簿上的一項負債進行管理。該公司計劃進一步支持澳元、新西蘭元、新加坡元和美元以及歐元、日元和英鎊的交易。

數字資產基礎設施提供商 Fireblocks 和金融科技平臺 Blockfold 將協助進行智能合約事宜，直接托管代幣以及鑄造和銷毀。[2023/3/14 13:03:38]

該方式一般包含以下三部分：

-后臺根據白名單地址生成Merkletree；

-將MerkleRoot上傳到區塊鏈；

-驗證時前端根據當前用戶生成MerkleProof，并將其傳入NFT合約校驗；

具體可以參考NFT項目InvisibleFriends(INVSBLE)，合約地址：0x59468516a8259058baD1cA5F8f4BFF190d30E066。以下是INVSBLE項目中采取的白名單鑄幣方法mintListed()：

-amount：鑄造NFT的數量；

-maxAmount：該地址能鑄造的NFT最大數量；

-merkleProof：判斷某特定白名單地址節點是否屬于Merkletree上所需的數據，包含葉子節點、路徑、根；

該函數首先校驗預售是否開啟、調用者是否還有額度鑄造，接著進行白名單校驗，并驗證調用者出價是否正確，最后鑄造NFT。以下為進行白名單驗證的代碼實現：

keccak256(abi.encodePacked(sender,maxAmount.toString()))用于計算默克爾樹的葉子節點，此處用白名單用戶地址和每個用戶能夠鑄造的最大NFT數量作為葉子節點屬性。同時還隱藏了一個校驗，即msg.sender必須是白名單地址本身。

SBF：若數字商品消費者保護法案會扼殺DeFi，我將強烈反對:10月20日消息，FTX創始人SBF針對Yearn核心開發者banteg轉發觀點：“SBF悄悄游說，以讓數字商品消費者保護法 (DCCPA) 法案獲得通過，該法案賦予美國商品期貨交易委員會（CFTC）殺死 DeFi，但卻有利于 FTX”的回應表示，如果數字商品消費者保護法（DCCPA）法案會扼殺 DeFi，我會強烈反對該法案，仍在等待最終文本。

今早報道，SBF表示將支持使用黑名單方式對加密貨幣行業進行監管。[2022/10/20 16:31:46]

MerkleProof驗證計算使用libraryMerkleProof，計算過程可以參考SPV驗證，具體源碼如下：

使用該方式，NFT發行合約中不需要存儲整個白名單列表，只需要存儲Merkleroot。當交易發送方是非白名單用戶時，因為其無法提供合法的MerkleProof，則無法通過校驗。

鏈下數據快照驗證白名單還有另一種使用簽名的方式，此時如果合約開發者未設置足夠的安全檢查，也容易造成安全問題，如：NBA薅羊毛事件。

案例二：NBA薅羊毛事件?

2022年4月21日，NBAxNFT項目方遭遇黑客攻擊。根據官方回復，由于其白名單校驗出現問題導致預售提前售罄。

本次攻擊事件中，漏洞合約地址：

0xdd5a649fc076886dfd4b9ad6acfc9b5eb882e83c

上述代碼存在兩個安全問題：簽名冒用和簽名復用。簽名復用指的是，同一個簽名只能使用一次，一般項目方會在合約中設置一個mapping結構存儲該簽名是否已經被使用，具體源碼如下：

Coinbase以太坊Staking構建者：面對審查將優先考慮關閉業務:8月16日消息，Delphi Labs研究員@lex_node在推特上對可能到來的針對Coinbase以太坊Staking業務的監管審查進行了分析，他認為Coinbase等大規模的Staking業務在該事情上沒有退路，因為在PoW中礦工可以選擇不打包某個被審查的特定“交易”，但以太坊PoS共識中，刻意拒絕某個技術層面的合法交易將導致算法的“不作為懲罰”，將導致業務虧損，因此“Coinbase要么使監管讓步，要么關閉業務，沒有共存方案”。[2022/8/16 12:28:36]

?mapping(bytes=>bool)privateusedClaimSignatures

其中bytes代表Hash簽名數據，bool值代表該簽名是否曾經被使用，但是mint_approved()函數中并未存儲該值，所以存在簽名復用問題。

本文主要研究白名單校驗中的簽名冒用問題，即由于vDatamemory參數info在傳參時未進行msg.sender校驗導致簽名可冒用。具體白名單校驗函數verify()如下：

上述代碼采用簽名校驗的方式驗證白名單，白名單存儲在中心化服務器上，用戶從前端NFT官網點擊mint時，服務器會首先校驗是否是白名單用戶。如果是，則由服務器使用項目方私鑰進行簽名，再將簽名數據返回。最后用戶攜帶該簽名的交易發送到鏈上進行驗證。因此此處ecrecover()驗證的僅僅是項目方的地址，僅能證明該簽名數據是由項目方進行簽發的，但是由于未對簽名數據中的調用者，即info.from進行驗證，所以導致簽名可冒用。

PART02

「NFT平臺漏洞問題」

NFT平臺主要有兩類，一類是NFT交易平臺，如：Opensea、TreasureDAO等；另一類是結合了DeFi業務的平臺，如：RevestFinance等。根據平臺類型不同，對應的業務類型也不同，造成的安全漏洞也不同。

數據：112枚ETH的Curve被盜資金已轉入FixedFloat:8月10日消息，加密交易所FixedFloat發推表示，已有112枚ETH的Curve被盜資金轉入，其安全部門已經凍結了部分資金。

此前消息，Curve.fi域名服務器遭到盜用，用戶需移除相關合約授權。[2022/8/10 12:14:39]

NFT+DeFi?類型

目前NFT+DeFi主要分為三種類型：一種是將NFT當作流動性代幣，如：Uniswap-V3等；一種是將NFT碎片化，即FNFT，如：RevestFinance等；另一種是將NFT作為借貸的抵押品，如：PositionExchange等。其中RevestFinance項目包含以上三種業務類型，因此本文從業務邏輯的角度研究了RevestFinance安全事件。

RevestFinance是針對DeFi領域的staking解決方案，用戶通過該項目參與任何Defi的staking，都可以直接生成一個F-NFT，其代表了staking倉位當前和未來的價值，具體的業務模型如下：

該項目中用戶可以通過mintAddressLock()鑄造對應抵押資產的FNFT，具體代碼如下所示：

其中涉及到的重要參數為：

-trigger：只有該address可以解鎖質押的資產；

-recipients：鑄造的FNFT對應的接收者；

-quantities：各個接收者接收的FNFT數量；

-IRevest.FNFTConfig：描述FNFT對應的質押資產，包括：asset、depositAmount等。

用戶也可以通過depositAdditionalToFNFT()追加FNFT的抵押資產，具體代碼如下：

其中涉及到的重要的參數為：

-fnftId：需要追加資產的FNFT；

-amount：每個FNFT需要追加的抵押資產數量，包含精度；

-quantity：為多少個FNFT追加抵押；

用戶追加質押資產時，根據quantity的不同存在三種情況，第一種情況是為所有FNFT追加抵押，第二種情況是為其中一部分FNFT追加抵押，第三種情況是追加抵押的FNFT數量大于FNFT總量，此時報錯返回。該漏洞為第二種情況下造成的重入，具體邏輯如下：

由上述代碼可知，追加抵押時需要先把之前的FNFT銷毀，之后再鑄造新的FNFT。但是在鑄造時，由于min()函數中未判斷需鑄造的FNFT是否已經存在，并且狀態變量fnftId自增在_mint()函數后。而_min()中存在ERC-1155中的隱藏外部調用_doSafeTransferAcceptanceCheck()，造成了重入漏洞。具體代碼如下：

此處的mint()函數中_mint()包含一個隱藏的外部調用，具體如下：

攻擊主要包括以下三個步驟：

1.調用mintAddressLock()鑄造了2個fnftId為1027的FNFT，但是它們對應的資產為0；

2.調用mintAddressLock()鑄造了360000個fnftId為1028的FNFT，它們對應的抵押資產仍然為0；

3.在步驟2中，利用ERC-1155中_mint()函數中的_doSafeTransferAcceptanceCheck()重入了depositAdditionalToFNFT()，將1個fnftId為1027的FNFT對應的抵押更新為1WETH。

由于此時fnftId還未自增，仍然為1027，所以該函數會生成一個fnftid為1028且價值為1WETH的FNFT，導致將id為1028的FNFT價值從0更新為了1WETH。

綜上，由于FNFT是一種證券化后的NFT，其價值會根據業務邏輯的不同產生波動，如該例中的staking倉位價值。所以FNFT存在價值變更的情況，一般會通過重寫burn()和mint()等函數實現價值變更，如：本例中的FNFTHandler合約。如果實現時沒有考慮檢查-交互-生效機制，就可能存在嚴重安全問題。

NFT交易平臺?

該類平臺一般會實現簡單的市場功能，包括：掛單、取消掛單、購買、出價、取消出價、接受出價、提現等。其中涉及到的NFT資產包括ERC721、ERC1155兩種，開發過程中如果沒有考慮到二者的區別，就可能造成安全問題，如TreasureDAO事件。

2022年3月3日，TreasureDAO生態的TreasureMarketplace交易平臺遭到黑客攻擊，造成NFTtoken被盜。傳送門——《怪事？盜了又歸還？TreasureDAO安全事件分析》

在本次事件攻擊事件中，攻擊者信息如下：

交易發起地址：

Arbitrum：0x9b1acd4336ebf7656f49224d14a892566fd48e68

漏洞合約：

Arbitrum：0x812cda2181ed7c45a35a691e0c85e231d218e273

攻擊交易：

Arbitrum：0x57dc8e6a28efa28ac4a3ef50105b73f45d56615d4a6c142463b6372741db2a2b

TreasureMarketplaceBuyer合約的buyItem函數在傳入_quantity參數后，并沒有做代幣類型判斷，直接將_quantity與_pricePerItem相乘計算出了totalPrice，因此safeTransferFrom函數可以在ERC-20代幣支付數額只有0的情況下，調用TreasureMarketplace合約的buyItem函數來進行代幣購買。

但是在調用TreasureMarketplace合約的buyItem函數時，函數只對購買代幣類型進行了判斷，并沒有對代幣數量進行非0判斷，導致ERC-721類型的代幣可以在無視_quantity數值的情況下直接購買，從而實現了漏洞攻擊。

本次安全事件主要原因是ERC-1155代幣和ERC-721代幣混用導致的邏輯混亂，ERC-721代幣并沒有數量的概念，但是合約卻使用了數量來計算代幣購買價格，且最后在代幣轉賬的實現中也未進行邏輯分離。

此外，在與NFT交易平臺相關的漏洞中，除了上述由于NFT本身造成的漏洞外，還有由于平臺本身存在安全問題而危害NFT交易的情況。如：近期發現的OpenseaWyvern2.2合約漏洞，攻擊者可以利用該漏洞竊取Opensea市場中具有活躍報價的用戶WETH。所幸Opensea團隊預先發現了該問題，并進行了及時的修復，尚無相關攻擊產生。

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