UUPSUpgradeable 漏洞分析_TER

本文作者：bixia1994

參考鏈接：UUPSUpgradeableVulnerabilityPost-mortem-General/Announcements-OpenZeppelinCommunity

EIP-1967

在UUPS中，其實現了EIP-1967

作為一個實現EIP-897的代理合約，其在代理合約中會實現這兩個函數。

UUPSEIP-1822

EIP-1822討論的合約升級模式與Openzeppelin的透明合約升級模式的不同點在于：EIP-1822的代理合約只讀取實現合約的地址，并將所有的方法都代理給實現合約，包括修改實現合約地址的邏輯部分也在實現合約里。而透明合約升級模式中，proxy合約管理著實現合約的地址，要實現合約升級，只需要在proxy合約中更改實現合約的地址即可。其他的邏輯代理給實現合約。

也就是說EIP-1822的實現合約既包含了普通的業務邏輯處理，更包含了自身的升級邏輯處理。簡單來講就是EIP-1822的實現合約部分，都需要繼承自一個公共的可升級實現合約：proxiable

Shen ZhouUnion特邀嘉賓Anthony：構建基于實體商業的數字經濟生態是化解當前市場窘境的最佳答案:據官方消息，2020年12月10日由神州交易所所舉辦的神州交易所“CNU公鏈上線發布會”杭州站正式啟動。

作為此次會議的主題“CNU公鏈上線發布會”，Shen ZhouUnion特邀嘉賓Anthony表示，區塊鏈4.0時代開創者，未來將會在Shenzhou Union底層交易所技術平臺上實現普及性區塊鏈去中心化商業落地應用，互聯網文明和實體商業有機結合是數字經濟的時代特色，充分發揮節點經濟和數字經濟雙重定位，讓實體商業與數字市場實現真正融合，構建基于實體商業的數字經濟生態，通過技術、資金、資源等多元扶持，打造區塊鏈項目新標桿，是化解當前市場窘境的最佳答案，也是Shenzhou Union的初衷所在。[2020/12/10 14:49:53]

functionupgradeToAndCall(addressnewImplementation,bytesmemorydata)externalpayablevirtual{}function_authorizeUpgrade(addressnewImplementation)internalonlyOwner(){}

動態 | Tuur Demeester：影響力不等于洞察力:數字貨幣經濟學家Tuur Demeester發布推文評價Coindesk評選的2018年度加密行業最有影響力的十大人物。Demeester稱，要注意，影響力并不等于洞察力。學習基礎知識、做盡職調查和運用嘗試才是最重要的事。[2019/1/2]

其中，openzeppelin通過回滾檢測，來檢查是否升級成功，避免了EIP-1822中遇到的問題：

function_upgradeToAndCallSecure(addressnewImplementation,bytesmemorydata,boolforceCall)internal{//第一步：設置newImpl地址到實現合約地址addressoldImplementation=_getImplementation();_setImplementation(newImplementation);//第二步：針對新的實現合約地址進行初始化if(data

聲音 | Tuur Demeester：以太坊是烏托邦 無法解決任何實質性問題:據CCN報道，數字貨幣經濟學家Tuur Demeester近日在社交網站上表示，他認為以太坊無法提供任何安全性，也無法解決其可擴展性問題，Casper協議至多是一種理論上的解決方案。雖然以太坊開發人員正在探索第二層解決方案，類似于比特幣的Lightning Network解決方案。但是，他懷疑主鏈發行的ERC20型令牌是否能與以太坊的第二層方案兼容。而對于以太坊意圖由PoW向PoS轉變，他表示，升級會改變系統的經濟性，PoW實際上是使比特幣成為可能的最大創新之一，因為審查漏洞導致PoS是不切實際的。V神向以太坊的追隨者們承諾了一個烏托邦，一個未經證實的未來。[2018/12/29]

//第三步：執行回滾檢查//PerformrollbacktestifnotalreadyinprogressStorageSlot

}

Openzepplin的實現漏洞分析

聲音 | Tuur Demeester：熊市中想買進的人很吵 被迫出售的人很安靜:數字貨幣經濟學家Tuur Demeester在推特上表示，熊市中想要 (別人) 買進的人很吵，被迫出售的人是很安靜的。[2018/10/16]

在上述的Openzeppelin的實現中，其通過回滾檢測避免了EIP-1822中遇到的問題：即升級到一個不滿足EIP-1822規范的合約時，此時代理合約和實現合約就完全被鎖死，無法繼續升級。但是其又引入了一個新的問題，即：回滾操作中事實上模擬了一遍新的實現合約地址中的upgradeTo操作，并且是通過delegatecall方式來進行調用。

通過delegatecall調用新合約地址的upgradeTo方法有什么問題呢？

查看黃皮書中關于delegatecall的定義為：

Message-callintothisaccountwithanalternativeaccounts'code,butpersistingthecurrentvaluesforsenderandvalue

聲音 | 經濟學家Tuur Demeester：區塊鏈是具有里程碑意義的發明:今日，經濟學家Tuur Demeester轉發趙長鵬推文消息稱：“在我的理解中，區塊鏈是一個高冗余數據庫，它可以永久存儲所有內容，并通過工作證明機制進行保護。我相信這是一項具有里程碑意義的發明，只是目前它的第一層應用有限。”趙長鵬此前所發推文內容為，“我還沒有遇到過理解區塊鏈技術但不相信它的人，你是區塊鏈的信徒嗎？”[2018/9/10]

thismeansthatthereceipientisinfactthesameaccountasatpersent,simplythatthecodeisoverwrittenandthecontextisalmostentirelyidentical

從黃皮書的定義來看，delegatecall事實上保存了當前賬戶的余額和msg

functionmint(addressto,uint256amount)publiconlyOwner{_mint(to,amount);}function_authorizeUpgrade(addressnewImplementation)internalonlyOwneroverride{}}

注意這里的TestToken是UUPS升級合約的實現合約部分，而不是代理合約部分。那么應該如何去做這個TestToken的POC呢？

POC

這里不能直接在malicious合約中的upgradeTo方法中寫selfdestruct，而是應該利用ForceCall部分的delegatecall，并通過寫入rollbackTesting

function_authorizeUpgrade(addressnewImplementation)internal{}}

討論

那么在openzeppelin的UUPS實現中，使用delegatecall來進行回滾測試有什么問題呢？

問題就是：

Address

}

上述openzeppelin實現的代碼中，最為核心的一條是理解：當delegatecall到一個selfdestruct方法后，程序所有的代碼都會被直接清空，不會繼續往下執行，也就不會去執行后面的require判斷條件。

然而在remix中執行時，發現delegatecall之后的require語句還是執行了：

這是不對的，需要進一步理解黃皮書中關于selfdestruct這個opcode的定義：

selfdestruct:Haltexecutionandregisteraccountforlaterdeletion

function_functionDelegateCall(addresstarget,bytesmemorydata)privatereturns(bytesmemory){require(AddressUpgradeable

當delegatecall到一個selfdestruct的方法時，其返回值為0，然后代碼繼續運行。如果此筆交易在后續的執行過程中成功，則上下文地址上的代碼將會被清空。如果該筆交易在后續的執行過程中失敗，則整體狀態會回滾。

參考資料

bixia1994-互聯網小工:https://learnblockchain.cn/people/3295

UUPSUpgradeableVulnerabilityPost-mortem-General/Announcements-OpenZeppelinCommunity:https://forum.openzeppelin.com/t/uupsupgradeable-vulnerability-post-mortem/15680

ContractsWizard-OpenZeppelinDocs:https://docs.openzeppelin.com/contracts/4.x/wizard

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