事件背景
北京时间2022年10月7日凌晨,BNBChian跨链桥BSCTokenHub遭遇攻击。黑客利用跨链桥漏洞分两次共获取200万枚BNB,价值约5.66亿美元。漏洞分析
BSCTokenHub是BNB信标链和BNB链之间的跨链桥。BNB链使用预编译合约0x65验证BNB信标链提交的IAVL的Proof,但BNB链对提交的Proof边界情况处理不足,它仅考虑了Proof只有一个Leaf的场景,对多个Leaves的处理逻辑不够严谨。黑客构造了一个包含多Leaves的Proof数据,绕过BNBChain上的校验,从而在BNB链造成了BNB增发。以其中一次攻击交易为例:0xebf83628ba893d35b496121fb8201666b8e09f3cbadf0e269162baa72efe3b8b黑客构造输入数据payload和proof,输入参数通过validateMerkleProof校验,返回值为true。
Baby Apes Society项目Discord服务器遭到攻击:金色财经报道,据CertiK监测,Baby Apes Society项目Discord服务器遭到攻击。请社区用户在服务器修复之前不要点击其发布的任何链接。[2022/12/12 21:38:34]
在后续IApplication(handlerContract).handleSynPackage处理中,合约给黑客增发100万个BNB。
函数调用过程交易首先调用CrossChain合约0x2000的handlePackage函数:
handlePackage会进一步调用MerkleProof.validateMerkleProof对输入的proof进行校验:
Baby Doge向FurKids动物收容所捐赠20,000美元:Baby Doge在乔治亚州NASCAR赛事中向FurKids动物收容所捐赠20,000 美元。FurKids是乔治亚州最大的免杀动物救援收容所。(bsc.news)[2021/7/11 0:42:33]
MerkleProof相关代码可以看到,实际的验证逻辑是使用预编译合约0x65完成:https://github.com/bnb-chain/bsc-genesis-contract/blob/master/contracts/MerkleProof.sol#L66
系统预编译合约0x65对应iavlMerkleProofValidate功能:https://github.com/bnb-chain/bsc/blob/f3fd0f8bffb3b57a5a5d3f3699617e6afb757b33/core/vm/contracts.go#L81
LBank蓝贝壳于7月1日21:00上线BABYDOGE,开放USDT交易:据官方公告,7月1日21:00,LBank蓝贝壳上线BABYDOGE,开放USDT交易,7月1日19:30开放充值,7月5日14:00开放提现。
资料显示,Baby Doge Coin 是同类加密货币中增长最快的。 Baby Doge 是完全去中心化的,其使命是将加密技术带给普通人,同时帮助拯救有需要的狗。[2021/7/1 0:20:35]
系统合约0x65实现代码如下,主要逻辑为使用DecodeKeyValueMerkleProof解码输入参数,并调用Validate进行校验:https://github.com/bnb-chain/bsc/blob/master/core/vm/contracts_lightclient.go#L106
币赢已上线的BABYDOGE涨幅高达182.39%:据币赢行情显示,币赢已上线的BABYDOGE,涨幅高达182.39%,最高价0.000000000929USDT,现报价0.000000000898USDT。据悉,Baby Doge是一种通货紧缩的硬币,旨在随着时间的推移变得更加稀缺。
Baby Doge网络中的每笔交易(买入或卖出),都会将5%的交易分配给现有持有者。
币赢CoinW,致力于为投资者精选优质加密资产,为用户创造科技金融新模式。[2021/6/21 23:52:29]
IAVL代码问题
IAVL的Proof校验过程中,Hash计算存在漏洞,导致黑客可以在Proof添加数据,但计算Hash时并没有用到添加的数据。详细分析如下:在len(pin.Left)不为0的分支中,计算Hash并没有使用pin.Right数据。黑客利用该处漏洞构造数据,添加proof.LeftPath.Right数据,但是该数据并不参与Hash计算。https://github.com/cosmos/iavl/blob/master/proof.go#L79-L93
美国最高法院周二将首次审理加密相关案件:金色财经报道,美国最高法院将于周二听取有史以来第一起与加密货币相关的案件的辩论,届时 Coinbase 的律师将试图说服九名法官暂停针对该交易平台的两起集体诉讼(Bielski 诉 Coinbase 和 Suski 诉 Coinbase),这两起案件分别指控被告安全措施不当导致个人账户被黑、以及广告涉及误导消费者。(CoinDesk)[2023/3/21 13:16:36]
根据上述分析,正常数据组织结构如下,proof.LeftPath.Right为空值,计算得到正确的Hash。proof.LeftPath=len(2)proof.LeftPath是一个正常数据,proof.LeftPath.Left是一个正常数据,proof.LeftPath.Right空值proof.InnerNodes=len(0)proof.Leaves=len(1),proof.Leaves是一个正常数据黑客构造攻击数据结构如下,添加proof.LeftPath.Right数据,且该数据不参与Hash计算。proof.LeftPath=len(2)proof.LeftPath是一个正常数据,proof.LeftPath.Left是一个正常数据,proof.LeftPath.Right是一个伪造数据proof.InnerNodes=len(1),InnerNodes=nilproof.Leaves=len(2),proof.Leaves是一个正常数据,proof.Leaves是一个伪造数据且proof.LeftPath.Right=COMPUTEHASH(proof.Leaves)IAVL的Proof校验代码如下,主体逻辑为COMPUTEHASH递归调用。由于lpath.Right也为黑客输入数据,使得黑客构造的数据能够通过bytes.Equal(derivedRoot,lpath.Right)的校验,并返回上一轮COMPUTEHASH通过proof.Leaves计算的结果,该结果为正常数值,从而绕过了IAVL的Proof校验。https://github.com/cosmos/iavl/blob/master/proof_range.go#L222-L309
黑客攻击构造的数据中,包括了IAVL:V和multistore相关数据,multistore数据也是基于IAVL进行操作,原理是一样的,不再进行详细分析。这次IAVLProof暴露的问题在于,数据局部的变化无法反应到整体,使得校验发生错误。在Cosmos生态中,IBC使用ICS23来做数据的校验处理,ICS23与IAVLProof校验不同点在于,ICS23会对所有的“叶子节点”的值进行数据校验,最后计算得出的根Hash再与链上数据进行校验,OKC采用的是ICS23的Prove,因此不存在BNBChain这次遇到的安全漏洞。测试验证代码
利用黑客攻击交易数据,基于BNBChain单元测试代码,增加了基于黑客攻击交易的测试用例,可以完整复现黑客的攻击交易。单元测试代码利用iavlMerkleProofValidate.Run接口验证输入数据,即相当于调用预编译合约。https://github.com/BananaLF/bsc/blob/bsc-hack/core/vm/contracts_lightclient_test.go#L99-L100
利用黑客攻击交易数据,构造新的payload数据为value:=byte(“okctesthack”),并对proof相应数据进行了修改,即修改proof.LeftPath.Right和proof.Leaves对应的数据,新构造的数据可以通过okcIavlMerkleProofValidate校验,即修改了黑客数据也能通过校验。另外,如下单元测试代码对原始黑客数据和修改后的数据两种case都进行了校验,且校验都能成功,从而说明如下测试代码利用本文所述漏洞成功进行了复现。https://github.com/BananaLF/bsc/commit/697c5cd73a755a7c93c0ed6c57d069e17f807958
事件过程
被攻击全过程可查看上一篇文章:链上卫士:BNBChain遭攻击时间轴梳理。OKLink多链浏览器已对BNBChain黑客地址进行风险标签标记,关于此次被盗后续,链上卫士团队将进一步追踪案件细节并及时同步。
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