区块链安全 - 以太坊短地址攻击

0x00 基础知识

EVM虚拟机在解析合约的字节码时，依赖的是ABI的定义，从而去识别各个字段位于字节码的什么地方。关于ABI，可以阅读这个文档： https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Ethereum-Contract-ABI

一般ERC-20 TOKEN标准的代币都会实现transfer方法，这个方法在ERC-20标签中的定义为： function transfer(address to, uint tokens) public returns (bool success);

第一参数是发送代币的目的地址，第二个参数是发送token的数量。

当我们调用transfer函数向某个地址发送N个ERC-20代币的时候，交易的input数据分为3个部分：

4 字节，是方法名的哈希：a9059cbb

32字节，放以太坊地址，目前以太坊地址是20个字节，高危补0
000000000000000000000000abcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabca

32字节，是需要传输的代币数量，这里是1*10^18 GNT
0000000000000000000000000000000000000000000000000de0b6b3a7640000

所有这些加在一起就是交易数据：

a9059cbb000000000000000000000000abcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabcabca0000000000000000000000000000000000000000000000000de0b6b3a7640000

0x01 以太坊短地址

当调用transfer方法提币时，如果允许用户输入了一个短地址，这里通常是交易所这里没有做处理，比如没有校验用户输入的地址长度是否合法。

如果一个以太坊地址如下，注意到结尾为0：

0x1234567890123456789012345678901234567800

当我们将后面的00省略时，EVM会从下一个参数的高位拿到00来补充，这就会导致一些问题了。

这时，token数量参数其实就会少了1个字节，即token数量左移了一个字节，使得合约多发送很多代币出来。我们看个例子：

这里调用sendCoin方法时，传入的参数如下：

0x90b98a11
00000000000000000000000062bec9abe373123b9b635b75608f94eb8644163e
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002

这里的0x90b98a11是method的hash值，第二个是地址，第三个是amount参数。

如果我们调用sendCoin方法的时候，传入地址0x62bec9abe373123b9b635b75608f94eb8644163e，把这个地址的“3e”丢掉，即扔掉末尾的一个字节，参数就变成了：

0x90b98a11
00000000000000000000000062bec9abe373123b9b635b75608f94eb86441600
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002  
                                                                                                                            ^^
                                                             缺失1个字节

这里EVM把amount的高位的一个字节的0填充到了address部分，这样使得amount向左移位了1个字节，即向左移位8。

这样，amount就成了2 << 8 = 512。

0x02 构造短地址攻击

（1）首先生成一个ETH的靓号，这个账号末尾为2个0

使用一些跑号工具就可以做到，比如MyLinkToken工具，可以很轻易跑出末尾两个0的。

（2）找一个交易所钱包，该钱包里token数量为256000

（3）往这个钱包发送1000个币

（4）然后再从这个钱包中提出1000个币，当然这时候写地址的时候把最后两个0去掉

如果交易所并没有校验用户填入的以太坊地址，则EVM会把所有函数的参数一起打包，会把amount参数的高位1个字节吃掉。

（5）这三个参数会被传入到msg.data中，然后调用合约的transfer方法，此时，amount由于高位的1个字节被吃掉了，因此amount = amount << 8，即扩大了256倍，这样就把25600个币全部提出来了。

0x03 总结

针对这个漏洞，说实话以太坊有不可推卸的责任，因为EVM并没有严格校验地址的位数，并且还擅自自动补充消失的位数。此外，交易所在提币的时候，需要严格校验用户输入的地址，这样可以尽早在前端就禁止掉恶意的短地址。

Reference

• https://blog.golemproject.net/how-to-find-10m-by-just-reading-blockchain-6ae9d39fcd95
• http://vessenes.com/the-erc20-short-address-attack-explained/
• https://ericrafaloff.com/analyzing-the-erc20-short-address-attack/

本文由 华域联盟 原创撰写：华域联盟 » 区块链安全 - 以太坊短地址攻击

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