TIL 41 - Gambling DApp & 랜덤 값 생성 방법 & Re-entrancy Attack

프동프동·2023년 2월 10일
Backendblockchainethereumgambling dappgogolangre-entrancy attacksolidity랜덤값 생성
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학습 목적

  • DApp을 만들어 봄으로써 전체적인 코드 작성 및 개발의 흐름 파악
  • 컨트랙트들 간의 상호 작용 이해
  • 랜덤값 생성에 대한 이해
  • truffle, remix 등 다양한 개발툴에 대한 이해
  • 다양한 개발 패턴들 숙달
  • 테스트 코드 작성 능력 습득

Gambling DApp

특징

블록체인을 활용한 겜블링 DApp

  • 게임 중개자 필요 x
  • 플레이 방식 공개
  • 플레이 내역 공개

→ 외부 규제 및 무조건적인 신뢰 불필요

이점

  • 직접적인 예치 및 인출
    • 결제 중개자 x
    • 결체 처리 기간을 기다릴 필요 x
  • 낮은 비용
    • 운영자 및 중개자 필요 x
  • 서비스 운영자에 대한 신뢰 불필요
  • 익명성
    • 이름, 이메일등 x

Lottery 컨트랙트

변수

address public owner;
  • owner가 존재한다.
address payable[] public players;
  • 플레이어들은 이더를 들고 참여한다.
uint256 public lotteryId;
mapping(uint256 => address) public lotteryHistory;
  • 이긴자를 기록해주기 위한 변수
    • 처음 lotteryId는 0번이 된다.
    • 해당 lotteryId에 대해 어떤 주소가 Winner였는지 기록해주기 위한 변수

생성자

constructor(){
    owner = msg.sender;
}
  • 해당 컨트랙트를 배포하는 사람이 owner이 된다.

modifier

modifier onlyOwner {
    require(msg.sender == owner);
    _;
}
  • 해당 함수를 호출한 쪽이 Owner인지 확인한다.

함수

getBalance() : 해당 컨트랙트가 가지고 있는 총 ETH balance의 양을 반환한다.

function getBalance() public view returns (uint256) {
    return address(this).balance;
}
  • address(this) : 컨트랙트 자체를 뜻한다.

getPlayers() : 참여한 모든 플레이어를 리턴한다.

function getPlayers() public view returns (address payable[] memory){
    return players;
}
  • players는 address payable 타입의 배열이므로 Return 시 address payable[] memory여야 한다.
  • memory: players 값은 storage에 저장되어 있는 값이므로 해당 값을 읽어 return 하고자 할 경우엔 memory 타입이어야 한다.
    • storage에 있는 내용을 memory에 복사를해서 리턴해준다.

enter() : 플레이어들이 이더를 들고 참여할 때 호출하는 함수

function enter() public payable{
    require(msg.value >= .01 ether,"msg.value should be greater than or equal to 0.01 ether");
    players.push(payable(msg.sender));
}
  • 이더를 받는 함수이기에 payable 함수이다.
    • 0.01 이더 씩 들고오는 것으로 구현
  • push 시 payable 타입으로 명시적 변환하여 대입한다.

pickWinner() : 이긴 사람을 뽑고 기록하고 이더를 보내주는 함수

// pickWinner()는 아무나 호출하면 안되기에 modifier로 onlyOwner만 호출할 수 있도록 설정하였다.
  function pickWinner() public onlyOwner{
    uint256 index = getRandomNumber() % players.length;

    lotteryHistory[lotteryId] = players[index];
    lotteryId++;

    (bool success, ) = players[index].call{value: address(this).balance}("");
    require(success, "Failed to send Ether");

    players = new address payable[](0);
  }
  modifier onlyOwner {
    require(msg.sender == owner);
    _;
  }
}
  • uint256 index = getRandomNumber() % players.length;
    • 랜덤값을 참여한 players들의 수로 나눈 나머지 -> 참여한 players 중에 랜덤하게 뽑는다는 의미
  • lotteryHistory[lotteryId] = players[index];
    lotteryId++;
    - 매번 이긴자를 기록하기 위함
    - lotteryHistory[lotteryId]는 address 타입이고 저장하려는 players는 address payable 타입이다.
    - 이렇게 저장은 되지만 반대의 상황은 저장이 되지않는다.
    - address payable > address 보다 확장된 값이기 때문에 가능하다.
    - 모든 상태값을 변경하는 구문은 이더를 전송하는 구문 앞에 적어주는게 좋다.
    - 다른 컨트랙트와 인터렉션 하는 구문이 앞에 있게되면 악의적은 컨트랙트로 인해 Re-Entrancy Attack 을 당할 수 있다.
  • (bool success, ) = players[index].call{value: address(this).balance}("");
    require(success, "Failed to send Ether");
    • 랜덤하게 뽑힌 player에게 컨트랙트의 모든 ETH를 전송한다.
      • 요즘 가장 많이 사용하는 이더 전송 구문 = 안전하다
    • 두개의 값을 리턴하나 두번째 값은 사용하지 않기에 무시해준다.
      • bool 값은 이더전송의 성공 실패 유무
  • players = new address payable;
    • 다음 회차를 위해 players 배열을 초기화한다. (리셋시켜주는 구문 : 해당 배열에 대해 length를 0으로 바꿔주겠다는 의미)

랜덤한 값을 뽑아주는 함수

  • 컨트랙트 변수 및 블록 상태값을 이용한 PRNG(Pseudo Random Number Generator)는 같은 트랜잭션 내에서 값이 동일하다
    • 블록체인은 deterministic(결정론적)하기 때문이다.
    • 블록체인 특성상 같은 트랜잭션 내에서 랜덤값이 다를 수 없다.
  • 공격자가 공격하려고 보낸 트랜잭션과 같은 트랜잭션에서 처리되기 때문에, 블록의 정보가 공격자와도 동일한 상태기에 난수도 같은 번호가 나오게된다.

getRandomNumber() : 랜덤한 값을 뽑아주는 함수 1

function getRandomNumber() public view returns (uint256){
    return uint256(keccak256(abi.encodePacked(owner, block.timestamp)));
}
  • abi.encodePacked(owner, block.timestamp) : owner와 block.timestamp 각가을 bytes로 converting한 값을 concat한 값
  • abi.encode() : converting 시 부족한 값을 0으로 모두 채워놓는다.
  • abi.encodePacked() : 실제 차지하는 공간에 대해서만 채워준다.
  • concat한 값을 keccak256 해시 알고리즘으로 해시한 값
  • 해시한 값을 uint256으로 converting한 값
  • => 랜덤한 값

getRandomNumberV2() : 랜덤한 값을 뽑아주는 함수 2

function getRandomNumberV2() public view returns (uint256) {
    return uint256(keccak256(abi.encodePacked(block.difficulty, block.timestamp, players)));
}
  • block.difficulty : 블록의 난이도
  • block.timestamp: 블록의 생성 시간
  • players : 플레이어

→ 모두 합쳐 해시된 값을 uint256으로 바꿔준다.

getRandomNumberV3(): 랜덤한 값을 뽑아주는 함수 3

function getRandomNumberV3() public view returns (uint256) {
    return uint256(keccak256(abi.encodePacked(blockhash(block.number -1 ), block.timestamp)));
}
  • blockhash(block.number -1) : 이전 블록의 블록 해시
  • block.timestamp : 현재 블록의 생성 시간

→ 모두 합쳐 해시된 값을 uint256으로 바꿔준다.

Lottery Contract 전체 코드

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.15;

contract Lottery {
  address public owner;
  // 플레이어들은 이더를 들고 참여한다.
  address payable[] public players;

  uint256 public lotteryId;
  mapping(uint256 => address) public lotteryHistory;

  constructor(){
    // 해당 컨트랙트를 배포하는 사람이 owner이 된다.
    owner = msg.sender;
  }

  // 해당 컨트랙트가 가지고 있는 총 ETH balance의 양을 반환한다.
  function getBalance() public view returns (uint256) {
    // address(this) : 컨트랙트 자체를 뜻한다.
    return address(this).balance;
  }

  // 참여한 모든 플레이어의 주소 배열을 리턴하는 함수
  // players는 address payable 타입의 배열이므로 Return 시 address payable[] memory여야 한다.
  function getPlayers() public view returns (address payable[] memory){
    // memory: players 값은 storage에 저장되어 있는 값이므로 해당 값을 읽어 return 하고자 할 경우엔 memory 타입이어야 한다.
    // storage에 있는 내용을 memory에 복사를해서 리턴해준다.
    return players;
  }

  // 플레이어들이 이더를 들고 참여할 때 호출하는 함수
  // - 그래서 payable 타입의 함수
  // - 0.01이더씩 들고오는 것으로 구현
  function enter() public payable{
    require(msg.value >= .01 ether,"msg.value should be greater than or equal to 0.01 ether");
    // payable 타입으로 명시적 변환하여 대입한다.
    players.push(payable(msg.sender));
  }

  // abi.encodePacked(owner, block.timestamp) : owner와 block.timestamp 각가을 bytes로 converting한 값을 concat한 값
  // abi.encode() : converting 시 부족한 값을 0으로 모두 채워놓는다.
  // abi.encodePacked() : 실제 차지하는 공간에 대해서만 채워준다.
  // concat한 값을 keccak256 해시 알고리즘으로 해시한 값
  // 해시한 값을 uint256으로 converting한 값 
  // => 랜덤한 값
  function getRandomNumber() public view returns (uint256){
    return uint256(keccak256(abi.encodePacked(owner, block.timestamp)));
  }

  function getRandomNumberV2() public view returns (uint256) {
    return uint256(keccak256(abi.encodePacked(block.difficulty, block.timestamp, players)));
  }
  function getRandomNumberV3() public view returns (uint256) {
    return uint256(keccak256(abi.encodePacked(blockhash(block.number -1 ), block.timestamp)));
  }

  // pickWinner()는 아무나 호출하면 안되기에 modifier로 onlyOwner만 호출할 수 있도록 설정하였다.
  function pickWinner() public onlyOwner{
    // 랜덤값을 참여한 players들의 수로 나눈 나머지 -> 참여한 players 중에 랜덤하게 뽑는다는 의미
    uint256 index = getRandomNumber() % players.length;

    lotteryHistory[lotteryId] = players[index];
    lotteryId++;

    // 랜덤하게 뽑힌 player에게 컨트랙트의 모든 ETH를 전송한다.
    // 요즘 가장 많이 사용하는 이더 전송 구문 = 안전하다
    (bool success, ) = players[index].call{value: address(this).balance}("");
    require(success, "Failed to send Ether");

    // 다음 회차를 위해 players 배열을 초기화한다. (리셋시켜주는 구문 : 해당 배열에 대해 length를 0으로 바꿔주겠다는 의미)
    players = new address payable[](0);
  }
  modifier onlyOwner {
    require(msg.sender == owner);
    _;
  }
}

배포 - Remix

[vm]from: 0x5B3...eddC4to: Lottery.(constructor)value: 0 weidata: 0x608...10033logs: 0hash: 0x729...4881f
status	true Transaction mined and execution succeed
transaction hash	0x729e48ee424aebec54e7fad8ed1a913d8b474352273e60573102b05f49e4881f
from	0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4
to	Lottery.(constructor)
gas	1065396 gas
transaction cost	926431 gas 
execution cost	926431 gas 
input	0x608...10033
decoded input	{}
decoded output	 - 
logs	[]
val	0 wei

실행(시나리오)

  1. 0x5B3..가 배포한다(배포자 == Onwer)

    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
0
    • getPlayers : 참여중인 참여자들의 주소를 가져온다.
      [Output]
address[]

  2. 첫번째 참여자(0xAb8..)가 0.01 ETH를 내고 게임에 참여한다. (잔고 99.98ETH = 100ETH - 0.01ETH)

    • enter : 0.01 이더를 컨트랙트에 보낸다.
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
10000000000000000
    • getPlayers : 참여중인 참여자들의 주소를 가져온다.
      [Output]
address[]: 0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2

  3. 두번째 참여자(0x4B2..)가 0.01 ETH를 내고 게임에 참여한다. (잔고 99.98ETH = 100ETH - 0.01ETH)

    • enter : 0.01 이더를 컨트랙트에 보낸다.
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
20000000000000000
    • getPlayers : 참여중인 참여자들의 주소를 가져온다.
      [Output]
address[]: 
0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2,
0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db

  4. 세번째 참여자(0x787..)가 0.01 ETH를 내고 게임에 참여한다. (잔고 99.98ETH = 100ETH - 0.01ETH)

    • enter : 0.01 이더를 컨트랙트에 보낸다.
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
30000000000000000
    • getPlayers : 참여중인 참여자들의 주소를 가져온다.
      [Output]
address[]: 
0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2,
0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db,
0x78731D3Ca6b7E34aC0F824c42a7cC18A495cabaB

  5. 네번째 참여자(0x617..)가 0.01 ETH를 내고 게임에 참여한다. (잔고 99.98ETH = 100ETH - 0.01ETH)

    • enter : 0.01 이더를 컨트랙트에 보낸다.
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
40000000000000000
    • getPlayers : 참여중인 참여자들의 주소를 가져온다.
      [Output]
address[]: 
0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2,
0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db,
0x78731D3Ca6b7E34aC0F824c42a7cC18A495cabaB,
0x617F2E2fD72FD9D5503197092aC168c91465E7f2

  6. Owner(0x5B3..)가 승리자를 뽑아내는 함수를 호출한다.

    • pickWinner : 승리자를 선정하고 해당 승리자에게 모든 잔액인 0.04이더를 송금한다.
    • lotteryHistory : 승리자를 불러온다.
      [Input]
0
[Output]
address : 0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2
    • 첫번째 참여자(0xAb…)에게 0.04이더가 들어가 있는 것을 확인할 수 있다.

Re-entrancy Attack

이더 전송 구문 비교

  • transfer()
    • 2300 gas만 사용할 수 있도록 제한되어 있기에 낮은 gas제한으로 복잡한 로직 수행이 불가능하다.
      • 그로인해 re-entrancy attack으로 부터 안전하여 이더 전송 시 권장하였음
      • re-entrancy attack은 재진입을 시도하기에 더 많은 가스를 소비하기 때문
    • transfer() 실패 시 revert
      • 구문을 호출하는 쪽에서 특별한 조치를 취해주지 않아도 되었음
    • EVM이 업데이트 되면서 더이상 2300gas로는 이더 전송이 힘들어졌다.
      • 그로인해 종종 Out of gas 에러가 나며 이더 전송이 실패하는 경우가 생겼다.
      • 이제는 더이상 권장하지 않음
    • ex.
      payable(to).transfer(1 ether);
  • send()
    • transfer()와 마찬가지로 2300 gas를 소모하여 이더 전송 시 권장되던 함수
      • transfer()와 같은 이유로 이제 권장하지 않는다.
    • send() 실패 시 false 리턴
      • 호출하는 컨트랙트에서 실패 처리를 잘 해줘야한다
    • ex.
      bool success = payable(to).send(1 ether);
require(success, "Failed to send ETH");
  • call()
    • 컨트랙트 간 상호작용을 위해 디자인된 함수
      • 이더 전송 외에 다른 컨트랙트 함수 호출까지도 가능하다
    • 이더 전송 시 권장되는 함수
    • transfer(), send()와는 달리 gas 지정이 없으면 되는데까지 gas를 사용한다.
      • 이를 악용하면 re-entrancy attack이 가능하다
    • call() 실패 시 false 리턴
    • 이더 전송 예시
      (bool success, ) = payable(to).call{value: 1 ether}("");
require(success, "Failed to send ETH");
      • (””) : call 함수의 데이터 부분을 빈 값으로 설정한다
    • 상대 컨트랙트 호출 예시
      (bool success, bytes memory data) = payable(to).call{value: value}(abi.encodeWithSignature("foo(string, uint256)", "call foo", 123));
      • (abi.encodeWithSignature("foo(string, uint256)", "call foo", 123))
        • 데이터 부분에 Function signature를 작성해준다.

fallback() & receive()

  • 이더를 전송 받는 컨트랙트는 fallback() 혹은 receive() 함수 중에 하나를 꼭 가지고 있어야 한다.
    • receive() : 컨트랙트에 이더가 전송될 때 아무런 data 없이 호출될 경우에 호출됨
    • fallback() : 다른 컨트랙트에서 호출할 때 해당 컨트랙트에 호출하고자 하는 함수가 없는 경우에 호출된다.
    • 이더를 받을 때 receive() 함수가 없을 경우에 fallback() 함수가 호출된다.

Re-entrancy Attack

  • 다른 컨트랙트와의 상호 작용 구문 실행 시, 다른 컨트랙트의 fallback(), receive()함수가 호출되며 거기서 다시 caller 컨트랙트를 호출하여, caller 컨트랙트의 그 이하 로직이 미처 실행되기 전에 다시 caller 컨트랙트가 호출되면서 caller 컨트랙트에서 예상치 못한 상태 값 변경이 이뤄지도록 하는 공격
  • 악의적인 컨트랙트의 fallback() 혹은 receive() 함수에서 caller 컨트랙트를 반복적으로 호출하며 caller 컨트랙트에 있는 모든 돈을 인출해가는 공격이다.
    • 해당 돈이 인출 되었다. 라는 상태 값이 변하기 전에 재진입하여 다시 인출하는 방식으로 반복하는 행위 등
  • 방지하기 위해서는 다른 컨트랙트와 상호 작용 구문 앞에 상태값 변경 로직이 와야한다.
    • Checks-Effects-Interactions 패턴
      • Checks : 확인할 부분 모두 확인
      • Effects : 변경할 상태 값을 모두 변경하고
      • Interactions : 상호 작용한다.

Commit & Reveal 패턴

  • 참여자는 commit 기간 동안 자기만 아는 secret 값을 생성 후 이를 해시하여 컨트랙트에 commit한다.
  • commit 기간이 끝나면, 공개(reveal) 기간 동안 secret 값을 공개하며, 공개된 secret 값을 통해 seed 값이 계속 업데이트된다.
  • 공개 기간이 끝나면 seed 값이 완성되는데 이는 안전한 랜덤값이다.

CommitRevealLottery 컨트랙트

변수

uint256 public commitCloses;
  • commit 종료 블록 넘버
uint256 public revealCloses;
  • reveal 종료 블록 넘버
uint256 public constant DURATION = 4;
  • commit 및 reveal 진행 기간 (4 blocks)
address public winner;
  • 이번 회차 승리자
bytes32 seed;
  • 매 회차때 reveal 시 얻는 secret 값에 의해 업데이트되는 랜덤값
mapping (address => bytes32) public commitments;
  • 참여자가 제시한 commit 값

생성자

constructor() {
    commitCloses = block.number + DURATION;
    revealCloses = commitCloses + DURATION;
}
  • 생성자에서 첫 회차의 commit, reveal 기간을 정한다.
    • commitCloses : 이번 블록 부터 4개의 블록이 생성된 뒤에 commit을 close하기 위함
    • revealCloses : commitCloses 블록부터 4개 뒤에 생성된 값

함수

enter() : 참여자가 secret 값을 생성한 후 0.01 이상의 ETH와 함께 commit 값을 등록

// 참여자는 외부에서 secret 값을 생성한 후 해시하여 commit 값 생성 후, 0.01 이상의 ETH와 함께 commit 값을 등록
  function enter(bytes32 commitment) public payable {
    require(msg.value >= .01 ether, "msg.value should be greater than or equal to 0.01 ether");
    // commit이 종료되는 블록 넘버 이전까지 참여 가능
    require(block.number < commitCloses, "commit duration is over");
    // 각 참여자마다의 commit 값 저장
    commitments[msg.sender] = commitment;
  }

createCommitment() : commit 값을 생성하여 반환한다.

function createCommitment(uint256 secret) public view returns (bytes32){
    // 함수를 콜한 주소와 입력한 secret 값을 해시한 값을 리턴한다.
    return keccak256(abi.encodePacked(msg.sender, secret));
}

reveal() : commit 시 참여했던 자가 그 당시 사용한 secret 값과 해당 secret 값이 같은지 확인한다.

// commit 시 참여했던 자가 그 당시 사용한 secret 값을 공개하며 이를 이용해 랜덤값 생성
  function reveal(uint256 secret) public {
    // commit 기간 종료 후부터 reveal 기간 종료 전까지만 가능하다.
    require(block.number >= commitCloses, "commit duration is not closed yet");
    require(block.number < revealCloses, "reveal duration is already closed");
    require(!isAlreadyRevealed(), "You already revealed");
    // enter() 에서 입력한 secret 값에 대해 해시한 값이 commit시 등록한 해시값과 일치하는지 확인
    bytes32 commit = createCommitment(secret);
    require(commit == commitments[msg.sender], "commit not matches");
    // 일치한다면 이를 seed 값에 이어서 해시한다.
    seed = keccak256(abi.encodePacked(seed, secret));
    players.push(msg.sender);
  }

isAlreadyRevealed() : 이미 참여중인 플레이어인지 확인한다.

function isAlreadyRevealed() public view returns (bool){
    for (uint256 i=0;i < players.length; i++){
      if (msg.sender == players[i]){
        return true;
      }
    }
    return false;
}

pickWinner() : winner를 선정한다.

// reveal 단계에서 결정된 랜덤값인 seed를 통해 참여한 players 중 winner 선정
  // 충분한 참여 기간이 지난 후에 호출이 가능하므로 onlyOwner일 필요가 없다.
function pickWinner() public {
    require(block.number >= revealCloses, "Not yet to pick winner");
    // winner가 세팅되기 전인지 미리 확인한다.
    require(winner == address(0), "winner is already set");

    // 랜덤한 값 % 참여한 플레이어의 수 = winner 선정 완료
    winner = players[uint256(seed) % players.length];

    // winner 기록
    lotteryHistory[lotteryId] = winner;
    lotteryId++;
}

withdrawPrize() : winner인 사용자가 해당 함수를 호출하면 컨트랙트에 쌓인 모든 ETH를 획득한다.

// 함수 호출자가 winner일 경우 컨트랙트에 쌓인 모든 ETH를 획득한다.
  function withdrawPrize() public {
    require(msg.sender == winner, "You're not the winner");

    // 다음 회차를 위해 관련 데이터 초기화 및 commit, reveal 기간 재설정
    delete winner;

    for (uint256 i =0;i< players.length; i++){
      // 각각의 사용자들이 커밋했던 값들을 모두 지워준다.
      delete commitments[players[i]];
    }
    delete players;
    delete seed;

    // re-entrancy attack 방지를 위해 call() 호출 전에 상태값 변경
    commitCloses = block.number + DURATION;
    revealCloses = commitCloses + DURATION;
    //msg.sender는 이더를 받아야하기 때문에 payable()로 치환한다.
    (bool success, ) = payable(msg.sender).call{value: address(this).balance}("");
    require(success, "Failed to send Ether to winner");
  }

CommitRevealLottery 전체 코드

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.15;

contract CommitRevealLottery{
  uint256 public commitCloses;
  uint256 public revealCloses;
  uint256 public constant DURATION =4;

  uint256 public lotteryId;
  address[] public players;
  address public winner;
  bytes32 seed;
  mapping (address =>bytes32) public commitments;
  mapping (uint256 => address) public lotteryHistory;

  constructor() {
    commitCloses = block.number + DURATION;
    revealCloses = commitCloses + DURATION;
  }
  
  // 참여자는 외부에서 secret 값을 해시하여 commit 값 생성 후, 0.01 이상의 ETH와 함께 commit 값을 등록
  function enter(bytes32 commitment) public payable {
    require(msg.value >= .01 ether, "msg.value should be greater than or equal to 0.01 ether");
    // commit이 종료되는 블록 넘버 이전까지 참여 가능
    require(block.number < commitCloses, "commit duration is over");
    // 각 참여자마다의 commit 값 저장
    commitments[msg.sender] = commitment;
  }

  // 이 컨트랙트에서의 commit 값 생성 
  function createCommitment(uint256 secret) public view returns (bytes32){
    // 함수를 콜한 주소와 입력한 secret 값을 해시한 값을 리턴한다.
    return keccak256(abi.encodePacked(msg.sender, secret));
  }

// commit 시 참여했던 자가 그 당시 사용한 secret 값을 공개하며 이를 이용해 랜덤값 생성
  function reveal(uint256 secret) public {
    // commit 기간 종료 후부터 reveal 기간 종료 전까지만 가능하다.
    require(block.number >= commitCloses, "commit duration is not closed yet");
    require(block.number < revealCloses, "reveal duration is already closed");
    require(!isAlreadyRevealed(), "You already revealed");
    // enter() 에서 입력한 secret 값에 대해 해시한 값이 commit시 등록한 해시값과 일치하는지 확인
    bytes32 commit = createCommitment(secret);
    require(commit == commitments[msg.sender], "commit not matches");
    // 일치한다면 이를 seed 값에 이어서 해시한다.
    seed = keccak256(abi.encodePacked(seed, secret));
    players.push(msg.sender);
  }

	function isAlreadyRevealed() public view returns (bool){
    for (uint256 i=0;i < players.length; i++){
      if (msg.sender == players[i]){
        return true;
      }
    }
    return false;
  }

  // reveal 단계에서 결정된 랜덤값인 seed를 통해 참여한 players 중 winner 선정
  // 충분한 참여 기간이 지난 후에 호출이 가능하므로 onlyOwner일 필요가 없다.
  function pickWinner() public {
    require(block.number >= revealCloses, "Not yet to pick winner");
    // winner가 세팅되기 전인지 미리 확인한다.
    require(winner == address(0), "winner is already set");

    // 랜덤한 값 % 참여한 플레이어의 수 = winner 선정 완료
    winner = players[uint256(seed) % players.length];

    // winner 기록
    lotteryHistory[lotteryId] = winner;
    lotteryId++;
  }

  // 함수 호출자가 winner일 경우 컨트랙트에 쌓인 모든 ETH를 획득한다.
  function withdrawPrize() public {
    require(msg.sender == winner, "You're not the winner");

    // 다음 회차를 위해 관련 데이터 초기화 및 commit, reveal 기간 재설정
    delete winner;

    for (uint256 i =0;i< players.length; i++){
      // 각각의 사용자들이 커밋했던 값들을 모두 지워준다.
      delete commitments[players[i]];
    }
    delete players;
    delete seed;

    // re-entrancy attack 방지를 위해 call() 호출 전에 상태값 변경
    commitCloses = block.number + DURATION;
    revealCloses = commitCloses + DURATION;
    //msg.sender는 이더를 받아야하기 때문에 payable()로 치환한다.
    (bool success, ) = payable(msg.sender).call{value: address(this).balance}("");
    require(success, "Failed to send Ether to winner");
  }

}

배포(Remix)

[vm]from: 0x5B3...eddC4to: CommitRevealLottery.(constructor)value: 0 weidata: 0x608...10033logs: 0hash: 0x84a...2a00f
status	true Transaction mined and execution succeed
transaction hash	0x84a186685d8e34522d0c28b347cf890609653d961f29842fb95076d53c52a00f
from	0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4
to	CommitRevealLottery.(constructor)
gas	1361561 gas
transaction cost	1183966 gas 
execution cost	1183966 gas 
input	0x608...10033
decoded input	{}
decoded output	 - 
logs	[]
val	0 wei

실행

초기값 확인

  • commitClosers : 4
    • 컨트랙트가 배포되던 0번 블록 + DURATION(4개 블룩) = 4
    • 3번 블록까지 commit한 기간(배포 후 이므로 현재 1번 블록)
  • DURATION : 4
  • lotteryId : 0
  • revealCloses : 8
  • Winner : 0x0000000000000000000000000000000000000000

시나리오 진행

  1. Owner(0x5B3..)이 컨트랙트를 배포한다.

  2. 첫번째 참가자(0xAb8…)가 createCommitment함수에 자신만의 시크릿 값을 넣고 랜덤한 값을 발급받는다.

    [Input]
secret : 12345
[Output]
0xfc8a9c938ba50da41c81b2a941a31d837de63f174078ec4fbeaa96793309a1e9

    1. 첫번째 참가자가 게임 참가를 위해 랜덤한 값과 0.01 이더를 enter 함수에 넣는다.

      [Input]
0xfc8a9c938ba50da41c81b2a941a31d837de63f174078ec4fbeaa96793309a1e9
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
10000000000000000
    • reveal함수를 사용하여 하여 플레이어를 등록한다.
      [Input]
secret : 12345
    • players에 등록이 된 것을 확인할 수 있다.
      [Input]
0
[Output]
0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2
    • Seed 값도 변한것을 알 수 있다.
      [Input]
0xa29ed35d868e5623be6a4a4d27aa2f9bb1d1dcc4dbcacf8818629050980a35d9

  3. 두번째 참가자(0x4B2…)가 createCommitment함수에 자신만의 시크릿 값을 넣고 랜덤한 값을 발급받는다.

    [Input]
secret : 12346
[Output]
0x63c2e622aa612614d01119aa186104624ab8110e28fe5e1c794ad9710292a3ae

    1. 두번째 참가자가 게임 참가를 위해 랜덤한 값과 0.01 이더를 enter 함수에 넣는다.

      [Input]
0x63c2e622aa612614d01119aa186104624ab8110e28fe5e1c794ad9710292a3ae
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
20000000000000000
    • reveal함수를 사용하여 하여 플레이어를 등록한다.
      [Input]
secret : 12346
    • players에 등록이 된 것을 확인할 수 있다.
      [Input]
0
[Output]
0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db
    • Seed 값도 변한것을 알 수 있다.
      [Input]
0xb3fd9c957e204c197772c08ee1da810b743da485cf98599c5b2d43a59912917b

  4. 세번째 참가자(0x787…)가 createCommitment함수에 자신만의 시크릿 값을 넣고 랜덤한 값을 발급받는다.

    [Input]
secret : 12347
[Output]
0xa71cdc84e102623c30a61ef122d25b1830bbdac6a3368fb8df711266062873e1

    1. 세번째 참가자가 게임 참가를 위해 랜덤한 값과 0.01 이더를 enter 함수에 넣는다.

      [Input]
0xa71cdc84e102623c30a61ef122d25b1830bbdac6a3368fb8df711266062873e1
    • getBalance : 컨트랙트에 입력된 총 잔액을 가져온다
      [Output]
30000000000000000
    • reveal함수를 사용하여 하여 플레이어를 등록한다.
      [Input]
secret : 12347
    • players에 등록이 된 것을 확인할 수 있다.
      [Input]
2
[Output]
0x78731D3Ca6b7E34aC0F824c42a7cC18A495cabaB
    • Seed 값도 변한것을 알 수 있다.
      [Input]
0x6c770330d3c0e12a6441195e5800cd814239a3169d526c0d20d24c44a8429d10

    Winner 구하기

    • 임의 사용자로 pickWinner()를 호출한다.
    • winner 값 확인
      [Output]
0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db
    • lotteryId 값 확인
      [Output]
1
    • lotteryHistory 값 확인
      [Intput] 
0
[Output]
0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db
    • 상금을 가져갈 수 있는 Address는 winner인 0x4B… 주소이다.
      • 0x4B.. 주소로 withdrawPrize() 함수를 호출하여 상금을 가져간다.
      • 다음 회차를 위해 동시에 모든 값이 초기화된다.
        • 우승자를 저장하고 있는 변수와 참여자들 등
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1개의 댓글

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iman ali
2024년 3월 4일

I've been busier than a squirrel during harvest time, I tell you. From conquering virtual domains to unraveling the complexities of financial markets, it's been quite the journey. These games have acted as my sanctuary, providing both challenge and excitement amidst the mundane. But let's not overlook the pragmatic side of things. I've delved into the realm of investments, aiming to secure my financial future. Can't sugarcoat it – it's been a пинап казино rollercoaster ride. With its twists and turns, peaks and valleys, but I'm navigating through with steadfast determination. And when those profits begin to flow, it's like uncovering a hidden treasure trove. Here's to more adventures on this platform, where the games are thrilling, and the investments ripe for the taking!

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