Rust智能合約養成日記（6）-ODAILY_NER

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Rust智能合約養成日記拒絕服務攻擊

拒絕服務攻擊又稱DoS(DenialofService)攻擊，該類型的攻擊將使得智能合約在一段時間內(甚至永久)無法被用戶正常使用。

目前已知的原因大致可分為如下兩類：

合約邏輯中存在的某些缺陷。如某一public函數，其實現沒有考慮到計算復雜度。用戶調用該函數時，實際所需消耗的Gas會超出NEAR公鏈創世區塊配置文件(genesis_config.json)中所定義的"max_total_prepaid_gas":300000000000000`(300TGas)，導致交易失敗。

某些跨合約調用情形中，合約的執行依賴于其他外部合約的執行狀態。而外部合約的執行并非總是可靠，以至于本合約的執行可能被外部合約阻塞，無法照常運行。該類問題的發生可表現為合約用戶在合約中的資金被鎖定，以至于無法正常的充值或提現。

tZERO宣布與Prime Trust達成合作 后者提供數字資產托管服務:證券型代幣交易平臺 tZERO宣布與Prime Trust達成合作，支持用戶直接通過Prime Trust托管數字資產，包括證券和加密貨幣，并在tZERO的經紀交易商子公司tZERO ATS上提供此類數字資產證券的交易。此外，tZERO ATS申請支持其自身及其經紀交易商子公司自行清算。

tZERO簽署了一項技術整合協議，允許Prime Trust為在tZERO受監管子公司運營的平臺上交易此類資產的客戶提供數字證券和加密貨幣的托管服務。這種新的基礎設施取代了對第三方清算公司的依賴。（The Paypers）[2021/1/28 14:15:26]

除了合約邏輯的缺陷，DoS現象發生的原因還可以歸因于人為因素：典型的如：合約的所有者丟失了自己的私鑰，以至于合約中部分only_owner可執行的特權函數無法被調用，使得合約中某些重要的系統狀態值無法及時的更新，這將有可能對項目造成較大的損失。

為方便讀者更加深刻地了解智能合約中的DoS攻擊漏洞，本文后續將結合具體DoS攻擊的例子展開描述與分析。本文代碼已上傳至BlockSec官方github，讀者可以自行下載https://github.com/blocksecteam/near_demo/tree/main/DoSDemo

MXC抹茶10月15日15:10上線NEARUSDT永續合約:據官方公告，MXC抹茶10月15日15:10上線NEARUSDT永續合約，支持1-50倍杠桿自由調節，支持全倉或逐倉模式。

MXC抹茶合約采用多個平臺的加權算數平均數價格，形成合理價格，計算盈虧及強平，避免指數價格發生較大偏差，同時對盤口價差、買一賣一厚度進行了優化，除主流幣外，現已涵蓋FIL、UNI、DOT、YFI、YFII等存儲、DeFi、波卡概念幣種。[2020/10/14]

1.循環遍歷一個可被外部調用更改的數據結構

以下是一個用于給合約中注冊用戶“分紅”的簡單智能合約，其狀態數據如下：

用戶可通過調用pubfnregister_account()函數進行注冊并初始化。

后續該合約的管理者將調用pubfndistribute_token函數來為系統中用戶進行"分紅"。“分紅”的方式為遍歷用戶數組self.registered,并通過跨合約調用向每一個用戶轉入指定額度amount的代幣以做獎勵。

行情 | 庫幣上線Suterusu 24h內漲幅達26%:據庫幣KuCoin消息，庫幣已于2月25日上線Suterusu(SUTER)并開啟交易對：SUTER/USDT，24h內漲幅達26%。Suterusu是基于智能合約為區塊鏈交易及數據提供隱私保護。原創的零知識證明協議ZK-conSNARK，無需“可信預設”更安全，優化ZKP大小，支持智能合約，可為BTC、ETH、NEO等主流數字資產實現隱私保護。 庫幣數字貨幣交易所，為來自207個國家的500萬用戶提供幣幣、法幣、合約、礦池、借貸等一站式服務。全球每4個數字貨幣持有者就有1個是庫幣用戶。[2020/2/25]

然而該合約狀態數據(self.registered)的大小沒有限制，并且可以被惡意用戶所操控，使得該合約數據的大小變得過大。以至于DISTRIBUTOR用戶在調用該合約方法時，可能消耗的Gas費用過高，超出了GASLIMIT。

如下是該合約在實際NEARLocalnet中測試的結果

行情 | 商業咨詢公司Armanino宣布拓展其區塊鏈擔保平臺TrustExplorer:美國會計和商業咨詢公司Armanino宣布拓展其區塊鏈擔保技術平臺TrustExplorer。TrustExplorer的實時認證功能現已添加了受信節點數據服務，該服務可在Armanino的支持下為用戶和審計人員提供事務和帳戶數據源。（StreetInsider）[2020/2/6]

可以看到當系統中注冊的用戶較多時，實際在distribute_token執行的過程中，所設置的prepaid_gas將不足以滿足所有用戶的轉賬操作，以至于本次交易失敗。

推薦的解決方案:

由于GasLimit的限制，合約方法在執行過程中不建議遍歷一個較大的數據結構(該數據結構的大小可被外部用戶操縱)。確需遍歷的，也需要限制該數據結構的大小，并保證當該數據結構的大小達到該最大值時，也不會觸及GasLimit的限制。

因此推薦采用withdrawal模式對上述合約進行改造。即要求合約方不主動地對所有的用戶逐一發放獎勵，而是先記賬，并設置一個withdraw函數，讓單一用戶通過該函數方法的調用，自行取回“分紅”獎勵。此時合約方也只需要維護逐一用戶已經取回的獎勵數額或者還能取回的獎勵數額即可。

好萊塢影星Kurt Russell等人出演數字貨幣電影《Crypto》:據Ambcrypto消息，好萊塢影星Kurt Russell,、Alexis Bledel,、Luke Hemsworth等人在參與拍攝數字貨幣電影《Crypto》，該電影在紐約拍攝，內容涉及數字貨幣、欺詐、反洗錢、經濟動蕩等元素。[2018/6/17]

2.跨合約之間的狀態依賴導致合約阻塞

合約在進行跨合約調用時，可能會對外部合約的狀態存在依賴，不恰當的依賴，會導致該合約阻塞，從而可能被發起DoS攻擊

下面考慮一種利用智能合約進行“競價”的場景：

用戶可以通過調用“競價合約”中的pubfnregister_account函數方法注冊賬戶，為參與后續的競價做準備

用戶還可以通過如下接口函數查詢當前系統中目前為止出價最高的用戶ID，及其所出的價格。

用戶還可以通過如下接口函數查詢當前系統中目前為止出價最高的用戶ID，及其所出的價格。

當競價合約收到token時，會通過ft_on_transfer函數調用到如下bid函數。

在該出價函數中，函數的執行邏輯將首先檢查本次用戶的出價是否高于之前出價最高用戶的出價值。如果滿足該條件，將執行self.refund_exe()從“競價合約”中退回之前出價最高用戶的出價代幣。隨后更新目前為止出價最高的用戶ID及其所出的價格。

實際的情況是，根據該合約的邏輯定義：必須要退回之前出價最高用戶的出價代幣，才能將目前為止出價最高的用戶ID進行更替。

在該出價函數中，函數的執行邏輯將首先檢查本次用戶的出價是否高于之前出價最高用戶的出價值。如果滿足該條件，將執行self.refund_exe()從“競價合約”中退回之前出價最高用戶的出價代幣。隨后更新目前為止出價最高的用戶ID及其所出的價格。

實際的情況是，根據該合約的邏輯定義：必須要退回之前出價最高用戶的出價代幣，才能將目前為止出價最高的用戶ID進行更替。

此時測試模擬了“競價系統”的參與的用戶：user0、user1和user2

他們分別擁有10000個初始代幣。user0首先在“競價系統”中出價1000，此時查詢可知current_leader:user0.test.nearhighest_bid:1000。隨后user0立即將剩余的9000個代幣轉給了user2，并銷毀了代幣賬戶。

此后，當user1出價2000時，系統將打算退回user0之前的出價值。但由于此時user0的賬戶已不存在，系統將提示"CannotRefund"，始終無法成功完成后續的交易更新狀態。

此時第二位出價者想出價2000:

解決方法：

如果合約的狀態的轉化需要依賴于外部合約的調用處理，則需要考慮外部合約調用可能失敗的情形，防止合約的執行邏輯被阻塞而拒絕服務，即我們需要實現合理的錯誤處理手段。在本例子中，我們可以將無法退回的代幣寄存于合約新增的lost_found用戶組中，當后續用戶滿足條件refund條件時，再由用戶本身來進一步取回代幣(同樣可以實現withdraw函數)。

3.Owner私鑰丟失

去中性化智能合約項目中往往也存在部分中心化的現象：如存在合約的owner。部分合約函數的執行被設置為僅owner可以執行，用以對合約中某些關鍵系統變量值的進行設置更改。我們可以將此類函數稱之為only_owner類型函數。

例如前文在“分紅”合約中所定義的pubfndistribute_token,該函數即為only_owner函數。當合約的owner無法履行職能(私鑰丟失)時，資金將一直被鎖定在合約之中，無法分發給其他用戶。另有大多數的情況下，only_owner函數還可以用來暫停或者重啟合約中的所有交易，可見owner正常履行其職能的重要性。

解決方法：

為避免上述owner個人“失能”情形的發生，我們可增設多位合約的owner共同治理合約，甚至可采用多簽請求的方式來替換原有的合約權限控制方案，以此實現合約的去中心化治理效果。有關智能合約中多簽請求功能的設計實現，將在后續的《智能合約養成日記》中展開詳細的描述。

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