近期频发的跨链安全问题吸引市场的广泛关注，本文希望从产品设计的角度入手，给读者讲述为什么这个赛道的产品安全问题这么多。需要声明的是，文章中所指出的问题并不是每个项目都会存在的，大部分问题在设计时都已经有了相关的应对策略，目的主要还是希望更多人可以理解这个赛道的复杂程度。
让我们带你先了解通用的跨链桥都是怎么设计的，再告知这些跨链桥可能会遇到的安全问题。（推特/img/2022812171413/0.jpg">
Celer推出的跨链支付网络cBridge跨链资金达4亿美元:10月9日，二层扩容平台Celer Network推出的跨链支付网络cBridge现已帮助用户跨链资金达4亿美元。cBridge是一个基于Celer状态守卫者网络，支持高速低成本的跨链支付网络，用户可使用cBridge在HECO、Fantom、Optimism、Avalanche、OKExChain、xDAI、Ethereum、Arbitrum、币安智能链（BSC）以及Polygon之间进行完全非托管、高速低成本跨链和跨层转账。Celer近日发布了cBridge2.0版本重大升级计划，将分阶段推出cBridge2.0，以支持跨链NFT、跨链DEX等更多应用。同时，也将持续支持更多Layer2和Layer1区块链的跨链和跨层转账。[2021/10/9 20:16:51]
设计的难点
这里面会存在很多问题，其中最大的问题是多签钱包的管理问题，因为ETH从以太坊跨到Fantom上是充币，而如果用户A还想跨回来那就会涉及到提币的问题。
充币和提币的去中心化和安全性就成为了最大的难点。
谁来管钱？
谁来发起？
谁来监听交易？
怎么确认确实有用户转钱进来了？
怎么确认用户的钱确实是用户本人想提出去？
怎么防止重放攻击？
发起失败的交易怎么再次提交？
多签管理者作恶怎么办？
宕机怎么办？
不敢想，越想感觉越复杂。跨链桥的技术不仅仅涉及到多签，还涉及到资产发行，跨链监听，异步验证，甚至需要发行一个独立的中间共识层（一条新链）。
跨链DeFi平台Wing即将上线UNI:基于本体的跨链DeFi平台Wing发推称，由于Uniswap协议获得最多的社区投票，Wing即将上线UNI。[2020/9/27]
因此为了进一步简化用户的理解难度，我将整个跨链的流程分为充币和提币两个部分进行讲解。以帮助大家更进一步了解。
充币
先声明一下，下图所画的流程只是我自己经过推演后的设计方案，没有经过仔细的论证，目的是为了探究设计逻辑中所可能出现的安全问题，并不可以作为成型的方案去采用，全是瞎扯。
如图所示：一笔从原链到目标链的充币交易原则上会包含这些步骤。
用户充值到托管地址
监听器监听到这笔交易后由BP（共识节点也是多签管理员）发起交易
合约验证BP签名的正确性
是否有通过节点容错机制
如果没有打回去，如果有的话根据映射地址的关系为目标链地址充值
BP确认这笔充值交易
通过拜占庭后将映射代币转给用户在目标链上的地址
需要特别注意的是，这个流程旨在讨论通用的异构跨链，所以相比于anyswap等方案增加了一步在中间共识层上让用户绑定地址关系的步骤。这主要是不同异构链交易附带信息的方式不一样，为了统一处理，干脆先让用户绑定好映射关系。
如果处理的都是EVM链的交易则不需要这步，直接在发起交易时附带目标链地址即可。
声音 | V神：跨链缺乏共享的安全性和共同基本资产 分片则反之:近日，在社区的讨论中，Vitalik对跨链和分片发表观点，跨链：没有共享的安全性，没有共同的基本资产，分片：有共享的安全性，有共同的基本资产。[2020/1/17]
回到正题，从上述的流程中可以看出，从第二步开始，就会遇到各类的逻辑验证问题，和不同情况下的处理问题。
主要的验证逻辑包括：
监听到交易后对发起资产映射和转出到用户A的目标链交易的验证
目标链交易的发起以及交易结果的验证
当然除了我流程中所画的验证逻辑之外，还应该包括对假币充值问题的校验，以及调用不同token时所需做的特殊处理问题。
为了在后续更好的总结可能会出现的安全隐患，我们先继续来理解提币的流程。
提币
提币所演示的流程是目标链映射资产换回原链资产的逻辑，需要特别注意的是，当前很多代币都发现了多个链的版本，也就是说很多代币都在多个链上拥有原生代币。因此，一些桥的项目往往会设立资产池。在资金池充足的情况下，让用户感受不到anyDAI这样的映射资产的存在，而是直接换成目标链版本的token，但这并不影响整体的逻辑。所以，分析继续.
如图所示，一笔从目标链提币到原链的交易流程如下：
用户发起交易（转等量的映射资产到目标链上的托管钱包）
验证BP身份，由某个BP发起提币请求
确认提币权限和签名
声音 | Bitfinex CTO：跨链价值转移是加密货币行业2020年的关键问题:Bitfinex首席技术官Paolo Ardoino认为，跨链价值转移是加密货币行业2020年面临的最关键问题。“我认为这项技术明年非常重要的原因是，在过去几年里已经发展了很多不同的区块链。新的区块链一直在不断发展。因此，流动性分散正在所有这些区块链发生，因为区块链有原生代币，而且可能还有发行在它们上面的资产。在我看来，这就需要一种流动的方式将资产从一个区块链转移到另一个区块链。”（Crypto Briefing）[2020/1/1]
通过拜占庭后完成请求在原链提币，把钱从原链的托管钱包里转出来到用户A
如果这中间因为节点验证出错或者宕机等问题还要回滚重新发起
从上述流程可以看出，这里面涉及的主要验证逻辑有：
发起和签名权限的验证
问题出现后的容错机制
设计逻辑上的安全问题
较为仔细的了解了跨链桥的设计后，我们可以发现在设计逻辑上跨链桥面临的挑战非常多，总结一下主要包含三个方面的问题（相关的被盗案例标注在问题最后）
充币合约权限漏洞，导致充进去的钱直接被转走。这是一个几乎所有合约项目都会遇到的愚蠢的问题，
假币充值问题，某些项目未对跨链Token的真实性做验证，导致fakeTOKEN -> realTOKEN（anyswap），说实话这个也有点蠢。
假币充值问题，ETH等原生资产不同于ERC20合约，很多攻击都是由于对ETH特殊处理不当， 导致fakeETH -> realETH，这也是为什么WETH等wrapped资产流行的原因。（thorchain）
不同的Token虽然都是ERC20标准，但具体的实现方式不一样，或者额外有别的逻辑（rebase，fallback等），开发者没有在适配时做好调研，像（WETH、PERI、OMT、WBNB、MATIC、AVAX)等在转账完成后还会去调用sender自定义的fallback函数做额外的操作，增加了跨链桥判断的复杂性?（anyswap?2022.1.18）
跨链消息转移
在a链充币完成后，到b链资产到账前，跨链桥的处理像是一个独立的区块链系统，即需要一个共识机制，一般用dpos，以下都是假设用dpos的情况下需要考虑的问题，但我怀疑所有的节点都是项目方的，首先就具有中心化风险。
a)?充币消息监听，谁来第一个发起跨链处理提案，随机？还是轮流？还是按照中间共识层的出块顺序？
b)?多个公证人如何验证充币的正确性，倘若数据源都来自infura等数据提供商，则infura是一个单点风险，最稳妥的是各自维护节点，这样成本巨大。
c)?如何确认跨链处理完了（b到账了），没处理完有几种情况.
i.?跨链桥没有发起处理
ii.?跨链桥发起处理了，但是验证&共识没有通过
iii.?跨链桥验证通过，但没有在b链上发起交易
iv.?b链上有交易，但失败了（资金不够或者别的情况）
多重签名验证问题
问题多发的重灾区，大多数都是代码逻辑问题
3/5签名，我随便构造不在多签列表里的签名，也算+1（chainswap）。
中心化问题，名义上是多签，其实掌握在项目方手中，巨大的中心化风险
签名验证方法，不同链上的开发模式不一样，导致开发者在对接的时候难免会有遗漏，wormhole例子: solana上的验证签名函数是系统合约里的一个函数, 正常应该去调用系统合约，系统合约的地址应该写死在代码里, 他们这里把系统合约地址是当做参数传进来的, 黑客提币时传了个假的系统合约地址，就绕过了验签，顺利把币提走。
退款
a)?如同（2）-c中讨论的，跨链状态有很多种可能，在任何情况下都需要给用户提供一个退款的方式，比如anyswap在充币时会先在源链上给用户发anyToken，然后再在目标链上给用户发anyToken，然后把源链的anyToken burn掉，这样的目的就是不管问题出在哪，用户都可以通过持有anyToken表示自己持有的资产。这个过程中有3条链（源、目标、跨链桥）和4个资产（源链和目标链上的原始Token/anyToken），非常容易出现代码逻辑的问题。
b) Thorchain在2021.7.23爆出的漏洞，黑客利用代码逻辑问题，构造了一笔巨额假充值，跨链桥无法处理，就进入了退款逻辑，导致黑客拿到巨额退款。
其他的安全风险
但是通过逻辑流程所能展示的问题只是业务逻辑上的问题，并不是全部。
从安全的角度出发，我们还应该考虑另外三个方面的风险
系统性的风险
比如原链的充币一开始成功，后来回滚了，这是一个巨大的问题，v神讨论过，资产从Solana跨到Ethereum，跨链完成后solana回滚，则用户资产翻倍，没有任何解法。
但比如rollup这种和Ethereum共享安全性的layer2，就不会有这种问题。
前端的风险
a)?伪造的网址，比如oxdao.fi 0xdao.fi oxdai.fi等
b)?Xss攻击，即跨站脚本攻击，是一种代码注入攻击，比如www.xxxx.finance/?params=hackerscode12345,虽然网址确实是官方网址，但是网址中携带了黑客的代码，如果前端开发没有注意防止xss，则这段代码会在页面上执行，导致用户对黑客的转账交易授权签名，因此不要打开来历不明的链接。
c)?Cors跨站服务攻击，在严格的同源策略中，浏览器只允许加载来自本站点的内容，即www.xxxx.finance站点显示的所有内容、调用的接口，都应该来自于xxxx.finance域名下，但目前绝大多数项目，都允许跨站调用，即xxxx前端可以调用quickswap的接口，反之亦然，这给开发上带来了便利，但也带来了风险.
假如我访问了xxxx.finance，在浏览器缓存里存入了一些敏感数据，然后我访问了一个恶意网址，如果xxxx的同源策略没有限制，则这个恶意网址可以随意获取xxxx存在缓存中的数据。
额外功能的风险
有些跨链桥项目，不止提供资产跨链，还提供跨链合约调用，这就带来了额外的复杂性。
攻击者在a链发起一笔对b链上x合约的调用，跨链桥不管x合约是啥就直接调用了，没想到x合约是跨链桥在b链上的多签合约，这笔调用是将多签账户改为攻击者自己的地址，执行成功后，黑客可以随意支配跨链桥在b链上的资金了（poly network）。
1.本报告的目的在于帮助用户较为明确的理解跨链桥的安全风险所在，并非恶意的渲染跨链桥有多容易遭受攻击。
2.公证人机制的跨链桥方案至少从目前来看是体验最好，适用范围最广且成本最低的方案。并且任何产品都会经历从伤痕累累到成熟的过程，区块链产品所遭受的攻击往往都是“逻辑问题”。这些问题随着时间的推移和经验的增加一定会越来越好。
作者：0xOar
出品：Seer Labs
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