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1. Orion Protocol攻击事件相关信息
2023年2月2日,在ETH和BSC上的Orion Protocol项目被攻击,这里以ETH上攻击为例:
- 攻击合约地址:Attacker Contract Address | Etherscan
- 攻击者地址:Orion Protocol Exploiter 2 | Address
- 攻击交易:Ethereum Transaction Hash (Txhash) Details | Etherscan
- Phalcon调用序列分析:0xa6f63fcb6bec881886 | Phalcon Explorer (blocksec.com)
2. Orion Protocol攻击事件分析
攻击流程详解
Eth上的攻击交易Ethereum Transaction Hash (Txhash) Details | Etherscan
从中我们可以看出,input data为单纯的函数签名,没有参数,只是调用了一个攻击函数
查看对应的phalcon调用序列:
- 先进行了一系列基础操作,对Orion Protocol项目合约进行一系列的代币授权approve()操作,如USDT和USDC等。
- 随后我们可以看到攻击者调用了Orion Protocol的
depositAsset
函数,看一下该函数的源码:
function depositAsset(address assetAddress, uint112 amount) external {uint256 actualAmount = IERC20(assetAddress).balanceOf(address(this));IERC20(assetAddress).safeTransferFrom(msg.sender,address(this),uint256(amount));actualAmount = IERC20(assetAddress).balanceOf(address(this)) - actualAmount;generalDeposit(assetAddress, uint112(actualAmount));}
- 攻击者向orion Protocol合约转入对应数量的USDC,将该合约转账前后的代币余额,作为用户存款的数量,并调用
generateDeposit
函数,这一步USDC的存款是为后续的攻击做准备。 - 攻击者调用Uniswap V2: USDT的闪电贷函数,借出200多万个USDT
- 调用uniswapv2的闪电贷函数,借贷对应的USDT,乐观转账,先将对应的USDT转账给了攻击者,后回调攻击者的
uniswapV2Call
函数 - 回调函数中,因为攻击者先前存入了USDC,现在攻击者调用了orion Protocol项目ExchangeWithAtomic合约中的一个函数
swapThroughOrionPool
,orion Protocol提供的代币交换函数,代币兑换路径为[USDC, ATK, USDT],其中ATK为攻击者提前创建的恶意代币,将USDC兑换成USDT - 随后调用LibPool的doSwapThroughOrionPool的函数,再调用PoolFunctionality 合约中的doSwapThroughOrionPool函数
function swapThroughOrionPool(uint112 amount_spend,uint112 amount_receive,address[] calldata path,bool is_exact_spend) public payable nonReentrant {bool isCheckPosition = LibPool.doSwapThroughOrionPool(IPoolFunctionality.SwapData({amount_spend: amount_spend,amount_receive: amount_receive,is_exact_spend: is_exact_spend,supportingFee: false,path: path,orionpool_router: _orionpoolRouter,isInContractTrade: false,isSentETHEnough: false,isFromWallet: false,asset_spend: address(0)}),assetBalances, liabilities);
-
进一步调用PoolFunctionality 合约中的 doSwapThroughOrionPool 函数,仔细看一下函数源码,该函数进一步调用了_doSwapTokens()函数
-
上述代码中_doSwapTokens()函数时进行相应的输入,输出代币数量的计算,跟进该函数的实现
function _doSwapTokens(InternalSwapData memory swapData) internal returns (uint256 amountIn, uint256 amountOut) {bool isLastWETH = swapData.path[swapData.path.length - 1] == WETH;address toAuto = isLastWETH || swapData.curFactoryType == FactoryType.CURVE ? address(this) : swapData.to;uint256[] memory amounts;if (!swapData.supportingFee) {if (swapData.isExactIn) {amounts = OrionMultiPoolLibrary.getAmountsOut(swapData.curFactory,swapData.curFactoryType,swapData.amountIn,swapData.path);require(amounts[amounts.length - 1] >= swapData.amountOut, "PoolFunctionality: IOA");} else {amounts = OrionMultiPoolLibrary.getAmountsIn(swapData.curFactory,swapData.curFactoryType,swapData.amountOut,swapData.path);require(amounts[0] <= swapData.amountIn, "PoolFunctionality: EIA");}} else {amounts = new uint256[](1);amounts[0] = swapData.amountIn;}amountIn = amounts[0];{uint256 curBalance;address initialTransferSource = swapData.curFactoryType == FactoryType.CURVE ? address(this): OrionMultiPoolLibrary.pairFor(swapData.curFactory, swapData.path[0], swapData.path[1]);if (swapData.supportingFee) curBalance = IERC20(swapData.path[0]).balanceOf(initialTransferSource);IPoolSwapCallback(msg.sender).safeAutoTransferFrom(swapData.asset_spend,swapData.user,initialTransferSource,amountIn);if (swapData.supportingFee) amounts[0] = IERC20(swapData.path[0]).balanceOf(initialTransferSource) - curBalance;}{uint256 curBalance = IERC20(swapData.path[swapData.path.length - 1]).balanceOf(toAuto);//计算转账前的余额if (swapData.curFactoryType == FactoryType.CURVE) {_swapCurve(swapData.curFactory, amounts, swapData.path, swapData.supportingFee);} else if (swapData.curFactoryType == FactoryType.UNISWAPLIKE) {//这里的swap函数完成相应的代币兑换_swap(swapData.curFactory, amounts, swapData.path, toAuto, swapData.supportingFee);}//将账户余额与转账前余额相减,得到新增的金额amountOut = IERC20(swapData.path[swapData.path.length - 1]).balanceOf(toAuto) - curBalance;}require(swapData.amountIn == 0 || swapData.amountOut == 0 ||amountIn * 1e18 / swapData.amountIn <= amountOut * 1e18 / swapData.amountOut,"PoolFunctionality: OOS");if (isLastWETH) {SafeTransferHelper.safeAutoTransferTo(WETH,address(0),swapData.to,amountOut);} else if (swapData.curFactoryType == FactoryType.CURVE) {IERC20(swapData.path[swapData.path.length - 1]).safeTransfer(swapData.to, amountOut);}emit OrionPoolSwap(tx.origin,convertFromWETH(swapData.path[0]),convertFromWETH(swapData.path[swapData.path.length - 1]),swapData.amountIn,amountIn,swapData.amountOut,amountOut,swapData.curFactory);}
- 这里进行相应的代币兑换,之前的兑换path为[USDC, ATK, USDT],这里通过PoolFunctionality合约中的_swap()完成相应的兑换,跟进 _swap()函数的源码
function _swap(address curFactory,uint256[] memory amounts,address[] memory path,address _to,bool supportingFee) internal {for (uint256 i; i < path.length - 1; ++i) {(address input, address output) = (path[i], path[i + 1]);IOrionPoolV2Pair pair = IOrionPoolV2Pair(OrionMultiPoolLibrary.pairFor(curFactory, input, output));(address token0, ) = OrionMultiPoolLibrary.sortTokens(input, output);uint256 amountOut;if (supportingFee) {(uint reserve0, uint reserve1,) = pair.getReserves();(uint reserveInput, uint reserveOutput) = input == token0 ? (reserve0, reserve1) : (reserve1, reserve0);uint256 amountIn = IERC20(input).balanceOf(address(pair)).sub(reserveInput);amountOut = OrionMultiPoolLibrary.getAmountOutUv2(amountIn, reserveInput, reserveOutput);} else {amountOut = amounts[i + 1];}(uint256 amount0Out, uint256 amount1Out) = input == token0 ? (uint256(0), amountOut) : (amountOut, uint256(0));address to = i < path.length - 2 ? OrionMultiPoolLibrary.pairFor(curFactory, output, path[i + 2]) : _to;pair.swap(amount0Out, amount1Out, to, new bytes(0));}}
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path序列中的[USDC, ATK, USDT],每两个代币对之间存在一个pair合约,即USDC转到ATK,ATK转到对应的USDT,实现对应的代币兑换,攻击者创建的pair对合约,这里通过相应的计算金融模型,得到对应的转账金额,调用pair合约中的swap函数,实现相应的代币转移。
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由于pair对中的swap函数,进行相应的转账,需要调用ATK代币的转账函数,ATK是攻击者部署的恶意代币,攻击者可控,攻击者这里调用自身的deposit()函数,调用ExchangeWithAtomic合约的depositAsset函数,并将闪电贷得到的200多万USDT全部转进Orion Protocol的depositAsset()函数中
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这时攻击者在ExchangeWithAtomic 合约中USDT的存款被记账为了200多万,原来ExchangeWithAtomic 合约的余额为200多万,两者数值相近(攻击者设计的)
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而通过
swapThroughOrionPool
函数中攻击者USDC兑换出多少的USDT最终是通过ExchangeWithAtomic 合约兑换前后的USDT余额计算的,相当于存入的200万USDT被认为是USDC兑换出来的,最后通过creditUserAssets 函数来更新ExchangeWithAtomic 维护的adress-balance的账本,攻击者被认为是存入了200+200万
- 攻击者进行相应的闪电贷还款,归还借出的200多万,获利200多万
- 调用闪电贷,借出WETH,归还USDT,实现对应的套利离场
攻击事件发生的主要原因
- doswapThroughOrionPool 函数,兑换路径攻击者可控,代币类型攻击者可控(恶意代币)
- 兑换后更新账本的记账方式不正确,利用前后余额计算(×)
- 合约兑换功能的函数没有做重入保护
3. 分析Orion Protocol攻击事件所需信息
- 最关键的一点,重入的发生回调不在这个攻击合约之中,在攻击者创建的恶意代币合约之中(可能是这个案例的特殊情况)
- 普适的一点:触发恶意合约回调的功能,是在经过5次外部函数调用后,才最终调用到攻击者的恶意代币合约中的函数,在我们的工具中是无法获得这样的调用过程,全路径覆盖不太现实。