简析以太坊矿池拒绝打包攻击原理_BNB:NEST

本文发布于NEST爱好者,作者:Yuheng&Yuyi。

与单纯基于可信任第三方的中心化预言机不同,NEST分布式预言机希望能够让尽可能多的链上用户参与到价格转换关系确定的过程中来,从而进一步提升预言机输出数据结果的可靠性以及整个预言机系统的安全性。

而正是因为这种特性,分布式预言机往往会遇到数据无法得到有效验证的问题,比如有恶意矿工提供恶意报价来影响价格。为了解决这种问题,NEST设计了报价—吃单的提交验证机制,即允许验证者根据报价的价格进行交易得到报价者所抵押的资产,并重新提出一个报价进行修正。通过这种方式,NEST分布式预言机能够在一定程度上有效地对恶意报价进行限制,同时也能够及时地对恶意报价进行修正。

安全团队:Audius项目恶意提案攻击简析,攻击者总共获利约108W美元:7月24日消息,据成都链安“链必应-区块链安全态势感知平台”安全舆情监控数据显示,Audius项目遭受恶意提案攻击。成都链安安全团队简析如下:攻击者先部署恶意合约并在Audius: Community Treasury 合约中调用initialize将自己设置为治理合约的监护地址,随后攻击者调用ProposalSubmitted 提交恶意85号提案并被通过,该提案允许向攻击合约转账1,856w个AudiusToken,随后攻击者将获得的AudiusToken兑换为ETH,总共获利约108W美元,目前获利资金仍然存放于攻击者地址上(0xa0c7BD318D69424603CBf91e9969870F21B8ab4c)。[2022/7/24 2:34:31]

然而,这种针对于价格修正方式的顺利运行基于的是吃单交易以及新的报价交易能够在验证期内及时地出现在链上的新区块当中。众所周知,目前整个区块链网络中的矿工群体早已不是像最开始那样单独工作了,为了保证收益的稳定性,矿工们会组织在一起形成矿池来达到算力的整合,因为在工作量证明的共识下,更大的算力也就代表着获得收益的概率越高。

慢雾简析Qubit被盗原因:对白名单代币进行转账操作时未对其是否是0地址再次进行检查:据慢雾区情报,2022 年 01 月 28 日,Qubit 项目的 QBridge 遭受攻击损失约 8000 万美金。慢雾安全团队进行分析后表示,本次攻击的主要原因在于在充值普通代币与 native 代币分开实现的情况下,在对白名单内的代币进行转账操作时未对其是否是 0 地址再次进行检查,导致本该通过 native 充值函数进行充值的操作却能顺利走通普通代币充值逻辑。慢雾安全团队建议在对充值代币进行白名单检查后仍需对充值的是否为 native 代币进行检查。[2022/1/28 9:19:19]

矿池的出现所引发的本质问题是其对交易打包权的垄断。因为在公有链中只有挖到区块的矿工或者矿池能够决定下一个区块中应该包含哪些交易,而矿池相较于单一的个体矿工又往往具有压倒性的算力优势,在这种情况下那些具有算力规模更大的矿池会选择打包一些对自己有利的或者交易费较高的交易,即使这些交易可能并不是最先被公布到链上的。

慢雾:BSC项目Value DeFi vSwap 模块被黑简析:据慢雾区情报,币安智能链项目 Value DeFi 的 vSwap 模块被黑,慢雾安全团队第一时间介入分析,并将结果以简讯的形式分享,供大家参考:

1. 攻击者首先使用 0.05 枚 WBNB 通过 vSwap 合约兑换出 vBSWAP 代币;

2. 攻击者在兑换的同时也进行闪电贷操作,因此 vSwap 合约会将兑换的 vBSWAP 代币与闪电贷借出的 WBNB 转给攻击者;

3. 而在完成整个兑换流程并更新池子中代币数量前,会根据池子的 tokenWeight0 参数是否为 50 来选择不同的算法来检查池子中的代币数量是否符合预期;

4. 由于 vSwap 合约的 tokenWeight0 参数设置为 70,因此将会采用第二种算法对池子中的代币数量进行检查;

5. 而漏洞的关键点就在于采用第二种算法进行检查时,可以通过特殊构造的数据来使检查通过;

6. 第二种算法是通过调用 formula 合约的 ensureConstantValue 函数并传入池子中缓存的代币数量与实时的代币数量进行检查的;

7. 在通过对此算法进行具体分析调试后我们可以发现,在使用 WBNB 兑换最小单位(即 0.000000000000000001) vBSWAP 时,池子中缓存的 WBNB 值与实时的值之间允许有一个巨大的波动范围,在此范围内此算法检查都将通过;

8. 因此攻击者可以转入 WBNB 进行最小单位的 vBSWAP 代币兑换的同时,将池子中的大量 WBNB 代币通过闪电贷的方式借出,由于算法问题,在不归还闪电贷的情况下仍可以通过 vSwap 的检查;

9. 攻击者只需要在所有的 vSwap 池子中,不断的重复此过程,即可将池子中的流动性盗走完成获利。详情见原文链接。[2021/5/8 21:37:37]

而当这种情况出现在NEST分布式预言机中时,则会导致提交的新报价无法在验证期内得到及时地验证,最终会导致NEST输出错误的价格数据,从而使得部分矿池捕捉到套利机会,进而威胁到整个DeFi生态的环境安全。本文接下来会具体介绍这种针对NEST分布式预言机的矿池拒绝打包攻击的详细内容。

慢雾:Spartan Protocol被黑简析:据慢雾区情报,币安智能链项目 Spartan Protocol 被黑,损失金额约 3000 万美元,慢雾安全团队第一时间介入分析,并以简讯的形式分享给大家参考:

1. 攻击者通过闪电贷先从 PancakeSwap 中借出 WBNB;

2. 在 WBNB-SPT1 的池子中,先使用借来的一部分 WBNB 不断的通过 swap 兑换成 SPT1,导致兑换池中产生巨大滑点;

3. 攻击者将持有的 WBNB 与 SPT1 向 WBNB-SPT1 池子添加流动性获得 LP 凭证,但是在添加流动性的时候存在一个滑点修正机制,在添加流动性时将对池的滑点进行修正,但没有限制最高可修正的滑点大小,此时添加流动性,由于滑点修正机制,获得的 LP 数量并不是一个正常的值;

4. 随后继续进行 swap 操作将 WBNB 兑换成 SPT1,此时池子中的 WBNB 增多 SPT1 减少;

5. swap 之后攻击者将持有的 WBNB 和 SPT1 都转移给 WBNB-SPT1 池子,然后进行移除流动性操作;

6. 在移除流动性时会通过池子中实时的代币数量来计算用户的 LP 可获得多少对应的代币,由于步骤 5,此时会获得比添加流动性时更多的代币;

7. 在移除流动性之后会更新池子中的 baseAmount 与 tokenAmount,由于移除流动性时没有和添加流动性一样存在滑点修正机制,移除流动性后两种代币的数量和合约记录的代币数量会存在一定的差值;

8. 因此在与实际有差值的情况下还能再次添加流动性获得 LP,此后攻击者只要再次移除流动性就能再次获得对应的两种代币;

9. 之后攻击者只需再将 SPT1 代币兑换成 WBNB,最后即可获得更多的 WBNB。详情见原文链接。[2021/5/2 21:17:59]

攻击流程及分析

为了方便讲解这种攻击方式,我们首先假设所有参与挖矿的成员都是矿池,各个矿池具有不同大小的算力占比,且彼此之间都知道各自的算力占比。

首先在发动攻击之前,恶意矿池可以通过闪电贷等方式预先囤积好之后用于套利的加密货币。例如,恶意矿池会预先囤积大量的ETH,紧接着操纵ETH和USDT之间的价格比例来实现套利。

接下来,恶意矿池会向NEST提出一个报价,该报价会和当前的实际市场价格存在着巨大的差别。由于该报价和实际市场价格之间存在着巨大的差别,也就代表着存在着巨大的套利空间。因此在持续时间为S个区块的验证期内,根据NEST本身的吃单验证的协议,必然会有验证者提出吃单的交易并对该报价进行最合理的修正以获得最大的收益。

而此时,在组装每一个验证期的区块时,所有的挖矿矿池面对着两个相同抉择,将该交易打包进自己组装的下一个正在组装区块当中或者不将该报价打包进下一个正在组装的区块中。由于各个矿池都知道彼此之间的算力占比以及彼此之间所能够采取的策略选择,因此在验证期内,每个矿池是否选择对该报价进行修正实际上可以看成所有矿池所一起进行的多次相互独立的完全信息静态博弈。而能够决定整博弈最终结果的,也就是所谓的纳什均衡点,则是每个参与者在各种决策组合情况下的收益,因为每个参与者都会选择在各种情况下自己收益都最大化的决策。囚徒困境就是一种典型的完全信息静态博弈。

如果一个矿池选择对于该报价进行修正,那么很明显该矿池能够立即得到收益,我们假设修正报价对应的收益为a。而如果一个矿池不选择对于一个报价进行修正,看似该矿池无法立刻得到收益,但是该矿池也可以根据该恶意报价所涉及到的加密货币进行囤积,最终在报价成立之后进行套利,我们可以设这个最终的收益为b并且通常有b>a。

但是我们需要注意到,在区块链中只有挖到新区块的矿池能够获得记账权,也就是说即使一个矿池选择立刻修正该恶意报价,它也只能在一定概率下获得a的收益,并且这个概率是和该矿池的算力成正比的,因此我们可以将一个矿池选择修正报价的收益表示为Pia。同样的如果不修正报价,在报价成立之后,一个矿池所能够得到的收益也为Pib。但是由于一旦报价被修正,那么之后的博弈也就不再存在,意味着所有的矿池都不会获得b收益,因此实际上在验证期矿池决定每个区块的交易内容时,其所考虑的两种收益实际如下:

其中T代表矿池的决策,Y代表修改该报价,N代表不修改该报价;Pn代表接下来所有验证期区块都不会出现修改报价的概率。

在组装验证期内对应的每一个区块时,所有的矿池都会比较这两种收益来选择自己的决策。最后根据自己的算力占比,以及两种收益a、b之间的比例关系选择是否对于该报价进行修正,从而最终达到纳什均衡状态。

分析总结

正如上述所说,矿池有可能会凭借着自身算力的优势对于报价的修正更新进行延迟和阻碍,从而利用NEST预言机进行套利。但是这也不仅仅是NEST预言机所面临的问题,实际上整个区块链的去中心化理念都在受到矿池这一现象的冲击,因此如何解决好矿池所带来的问题,是我们在走向真正的去中心化道路中不可避免的一个挑战。

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