一、事件背景
Balancer官网上对于其具体功能的描述为『EasilyswapERC20tokens.Exchangetokenswithoutdeposits,bids/asks,andordermanagement.Allon-chain.』。简单来说Balancer就是提供在链上进行tokens交换的区块链智能合约应用。
2020年6月29日凌晨，Balancer项目的两个资金池遭受攻击。攻击者在此次事件中获利约46万美元，资金池市商损失约50万美元。
根据此次安全事件的具体过程，可以将此次事件比喻为攻击者『偷梁换柱』。
二、抽丝剥茧还原攻击者『偷梁换柱』经过
2.1、安全事件概述
?根据链上交易数据显示：
1、攻击者利用自建合约
对存在通缩货币STA的资产池
进行了攻击；
2、攻击者利用自建合约
对存在通缩货币STONK的资产池
进行了攻击。
2.2、攻击步骤简介
攻击者首先通过闪电贷借款大量WETH，而后使用借得的WETH将被攻击资金池中的通缩货币兑换出来，仅留下1e-18个通缩货币。完成上述准备工作后，攻击者开始发动攻击，不断使用1e-18个通缩货币兑换资金池内的其他代币，以达到『偷梁换柱』的目的。直到池内资金基本被转移完后，攻击者将获利存入如下地址：
成都链安：ApolloX 项目方因签名系统缺陷被攻击，损失约160万美元:金色财经消息，据成都链安“链必应-区块链安全态势感知平台”安全舆情监控数据显示，ApolloX 项目遭受攻击，根据成都链安技术团队分析，发现ApolloX签名系统存在缺陷，攻击者利用签名系统缺陷生成了255个签名，总共从合约中提取了53,946,802$APX，价值约160万美元，目前被盗金额通过跨链已打入以太坊0x9e532b19abd155ae5ced76ca2a206a732c68f261地址。此前，ApolloX代币APX在今日19:00左右从0.054美元快速跌至0.019美元，闪跌约60%。[2022/6/9 4:11:35]
0xBF675C80540111A310B06e1482f9127eF4E7469A
攻击过程如下图所示：
△图1
此次事件发生后，Balancer团队表示已对资产池进行审计，正在进行第三次审计，并将在UI界面启用通缩货币黑名单，禁止用户建立存在通缩货币的资产池。
成都链安：Li.Finance遭受攻击事件分析:金色财经消息，据成都链安链必应-区块链安全态势感知平台舆情监测显示，DEX聚合协议Li.Finance遭黑客攻击损失约60万美元，关于本次攻击，成都链安团队第一时间进行了分析发现：被攻击合约中的swapAndStartBridgeTokensViaCBridge函数中存在call注入攻击，可通过构造恶意的数据(_swapData)控制call调用的参数。在本次攻击事件中，攻击者恶意构建callTo地址为对应的代币合约地址，并调用代币合约的transferFrom函数转走受害地址的代币。[2022/3/21 14:08:55]
2.3、漏洞原理详细分析
在分析漏洞具体信息之前我们需要知道以下两点：
1、Balancer项目允许个人建立资金池。资金池本质上是一个智能合约，用户可以调用资金池的函数进行代币兑换。资金池中可以存在多种货币，用户可以使用资金池中存在的货币进行兑换，兑换的比例按照一种固定的算法，如图所示：
成都链安：Visor Finance遭受攻击事件分析:据成都链安监测显示，Visor Finance于北京时间2021年12月21日晚上10点18分遭受攻击。经成都链安技术团队分析，本次攻击利用了Visor Finance项目抵押挖矿合约RewardsHypervisor的两个漏洞：
1.call调用未对目标合约进行限制，攻击者可以调用任意合约，并接管了抵押挖矿合约的执行流程；<- 主要漏洞，造成本次攻击的根本原因。2.函数未做防重入攻击；<- 次要漏洞，导致了抵押凭证数量计算错误，不是本次攻击的主要利用点，不过也可凭此漏洞单独发起攻击。针对这两个问题，成都链安在此建议项目方应做好下面两方面：1.进行外部合约调用时，建议增加白名单，禁止任意的合约调用，特别是能够控制合约执行流程的关键合约调用；2.函数做好防重入，推荐使用openzeppelin的ReentrancyGuard合约。[2021/12/22 7:55:18]
△图2
我们以用STA兑换WETH为例：
?TokenAmountOut表示可以兑换出的WETH的值
?TokenBalanceOut表示当前池内的WETH的值
?TokenBalanceIn表示当前池子内的STA的值
?TokenAmountIn表示用户输入的STA的值
LLE智能合约已通过Beosin(成都链安）的安全审计:据官方消息，Beosin（成都链安）今日已完成LLE智能合约项目的安全审计服务。
猎豹金融生态系统（Leopard lending ecology）是在以太坊区块链上的智能协议，以该协议为中心建立货币服务市场，服务市场是基于资产借贷需求，以计算得出利率。资产的供应商直接与协议进行交互，从而赚取浮动利率，而无需等待协商利率或抵押品等条款。
创始人Willians表示：我们LLE智能合约的整体设计清晰，逻辑缜密，代码安全可靠，具备了区块链上顶级去中心化金融项目条件之一。
合约地址：0xa1521aA6FE752195418ddbADB5A0c331608416B1；
审计报告编号：202009222010。[2020/9/24]
?TokenweightIn表示STA的权重，为一个固定值，只能由资金池的管理者更改
?TokenweightOut表示WETH的权重，为一个固定值，只能由资金池的管理者更改
?SwapFee表示手续费，为一个固定值，只能由资金池的管理者更改
综上所述，当一种货币STA在一个资金池中的存量较少时，也就是bI较小时，就可以使用STA兑换更多的WETH。
2、STA代币是一种通缩货币，当进行转账操作时，会自动销毁一定量的STA。如下图所示：
动态 | 任子行斥资1000万元增资成都链安 推动区块链行业安全监管:任子行(300311)11月28日晚公告，公司拟以自有资金 1000 万元向成都链安增资。增资完成后，公司将获得成都链安 5.39%股权。公司与成都链安创始人杨霞、郭文生、高子扬于 11 月 28 日签署了投资协议。
任子行称，公司聚焦网络空间数据治理，为工信部、等部门提供网络安全产品和服务。此次投资是基于公司网络安全行业整体战略规划以及自身发展需要，持续跟进前沿技术，在网络安全新兴领域的重要布局。双方合作有利于发挥各自优势，积极推动区块链行业的安全监管，促进公司整体战略长期、持续、高效发展。（中证网）[2019/11/29]
△图3
tokensToBurn即为每次交易销毁的值，其销毁数额是转账数额的1/100，如当数值为1e-18时，其销毁值也是1e-18。销毁值的计算源码如下图所示：
△图4
△图5
接下来我们对本次攻击事件进行分析，以存在STA的被攻击资金池为例。攻击者向自建合约
发起了一笔交易
。在此笔交易中，攻击者首先从闪电贷借出了104331个WETH，如下图所示：
△图6
而后使用借来的WETH兑换被攻击资产池中的STA，因为STA是通缩货币，每次transfer都会使得STA销毁转账金额的1/100。如下图为一次兑换：
△图7
这笔交易共进行了20余次兑换，使得被攻击资金池中的STA余量为一个极小值后开始使用STA兑换其他代币，如下图所示：
△图8
我们可以发现，在此笔交易中，攻击者转给被攻击合约的STA个数是『0』，但却扣除了1e-18个STA，这不符合正常兑换情况。于是我们对此进行深入分析，通过事件日志确定攻击者发送了1e-18个STA。如下图所示：
△图9
由此可得出结论，在发送过程中，因为STA的通缩机制，发送给资金池的STA会被销毁，导致被攻击资金池无法收到STA，但资金池合约仍然会认为收到了1e-18个STA，并更新STA的存量。如下图所示：
△图10
如果STA的存量增加，就会使得STA能够兑换其他代币的比例下降，因此攻击者又调用了gulp()方法来更新STA的余额，使得资金池的STA余额等于实际余额。如图所示：
△图11
每进行一次兑换，攻击者就会调用一次gulp()对STA的余额进行更新，这样使得STA的余额始终为1e-18个，因此每次攻击取出余额的比例都是不变的，如下图所示：
△图12
攻击者使用这种方式，将资金池中的所有代币以每次1/2的比例进行兑换，最终几乎将资金池中的所有代币全部提出。
2.4、攻击事件总结
根据我们日常智能合约安全审计经验来看，本次事件产生的原因，可能是资金池合约对流入资金的处理方式不够完善，并没有考虑到通缩性代币的情况，在计算应当输出的值tokenAmountOut和货币余额inRecord.balance的增减时，都是使用由用户控制的tokenAmountIn参数，而不是实际收到的代币数，导致实际池中的流入资金与记录资金不相符，如下图所示：
△图13
另外，用于更新代币余额的gulp函数的权限是external，这两点组合起来，导致了本次事件漏洞的产生，如下图所示：
△图14
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