北京时间2021年8月27日20点50分左右，以太坊突然出现分叉。我们通过分析Geth的代码版本修改和这笔造成分叉的交易厘清了以太坊分叉的根本原因：Geth旧版本在处理预编译合约调用时，并未考虑特殊情况下参数值的处理，从而引发重叠拷贝，导致返回值异常。该漏洞已提交Geth官方，目前尚未披露细节，但攻击者已经利用漏洞实施了攻击。我们认为及时的分析和披露是必要的，也希望我们的分析能够为社区提供必要的理解和帮助。
攻击分析
运用我们的在线分析工具，可以看出：
V神：可拓展性是合并后重点，以太坊生态处理交易的能力或将增长1000倍:9月29日消息，以太坊创始人Vitalik Buterin在Converge22会议上与Circle首席执行官Jeremy Allaire交谈时表示，以太坊合并后面临的重大挑战是可拓展性，因为可拓展性是阻碍许多加密应用程序走向主流的核心问题。
V神希望通过提高可拓展性，使用户更倾向于直接与以太坊上的DEX交互，而非选择通过Binance等CEX来降低成本。他还补充表示：提升可拓展性并利用好Layer 2，以太坊生态系统容纳和处理交易的能力或将增长100到1000倍，这不容小觑。[2022/9/29 6:01:43]
图一
前1000以太坊巨鲸过去24小时加仓前10Token排名，GALA跃升至第五:金色财经报道，据whalestats.com数据，前1000以太坊巨鲸地址在过去24小时加仓前10Token中，ETH排第二，GALA跃升至第五，APE排第六。[2022/3/25 14:16:38]
这笔交易执行了一个精心构造的STATICCALL,攻击者将addr设为0x04,inOffset为0,inSize为32,retOffset为7,retSize为32。
数据：以太坊矿工地址余额较六月初增长15.78万ETH:据欧科云链链上大师数据显示，自今年六月以来，以太坊矿工地址余额重新回到累积模式，当前余额603.83万枚ETH，占以太坊供应量的5.14%，较六月初增长15.78万枚ETH。[2021/8/27 22:41:31]
图二
由于STATICCALL的目标地址是预编译合约，所以会执行图二中的RunPrecompiledContract。
以太坊未确认交易为109,464笔:金色财经消息，据OKLink数据显示，以太坊未确认交易109,464笔，当前全网算力为252.19TH/s，全网难度为3.34P，当前持币地址为49,298,381个，同比增加134,156个，24h链上交易量为2,923,108.93ETH，当前平均出块时间为12s。[2020/10/29]
图三
图四
根据图三和图四的代码，可以看到预编译合约0x04真正执行的逻辑只是简单地把in返回。
图五
图六
图五是STATICCALL的执行过程，753行是执行预编译合约的入口，751行的args指向EVM的Memory中inOffset~inOffset+inSize这篇区域的指针，也就是说args指向Mem。
根据图六以及前文对预编译合约0x04的分析，我们可以知道753行的返回值ret是与args完全相同的指针，也指向Mem。
在1.10.7版本的Geth中:762行将ret指向的值赋给EVM的Memory中retOffset~retOffset+retOffset这篇区域,也就是将Mem的值赋给Mem，而由于ret是一个指向Mem的指针，这次Memory.Set修改了Mem的值，也就修改了ret所指的值。所以在第771行返回的ret已经不是预编译合约执行结束时的ret了。在1.10.8版本的Geth中:增加了766行：ret=common.CopyBytes,将Mem中的值做了一次深拷贝赋给ret，那么在767行执行的Memory.Set只会修改Memory而不会修改ret，在771行返回的ret就是正确的ret。总结
通过对整个攻击流程的梳理和Geth源代码的分析，我们认为根本原因在于Geth旧版本在处理预编译合约的调用时并未考虑异常值的处理，导致攻击者利用该漏洞实施了重叠拷贝，影响了返回值，最终导致分叉的出现。由于Geth是BSC、HECO、Polygon等公链的基础，因此该漏洞影响范围甚广。目前各公链也先后推出了升级和补丁，我们也呼吁各相关节点尽早升级打上补丁，以确保基础设施的安全。
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