自动做市商协议MonoX遭闪电贷攻击事件全解析

11月30日，链必应-区块链安全态势感知平台舆情监测显示，自动做市商协议MonoX遭闪电贷攻击，获利约3100万美元。关于本次攻击，成都链安技术团队第一时间进行了事件分析。#1事件概览

攻击发生之后，MonoX在官方推特确认其合约遭到攻击，团队正在调查并将尽最大努力追回被盗资金。

MonoX使用单边代币池模型，其使用vCASH稳定币与AMM提供的代币创建虚拟的交易对。简单来说，MonoX创建的是代币-vCASH交易对，添加流动性时，只需要添加代币，进行任意代币兑换时，兑换路径为：代币A->vCASH->代币B，而不需要像Uniswap一样经过多个交易对：代币A->Pair1->Pair2->Pair3->TokenB。#2事件具体分析

攻击者使用相同的地址0xEcbE385F78041895c311070F344b55BfAa953258对以太坊以及MATIC上的MonoX发起了攻击，在两个平台进行攻击所部署的合约一致。攻击交易为：以太坊：0x9f14d093a2349de08f02fc0fb018dadb449351d0cdb7d0738ff69cc6fef5f299MATIC：0x5a03b9c03eedcb9ec6e70c6841eaa4976a732d050a6218969e39483bb3004d5d由于两个平台代码完全一致，下面的分析将基于以太坊上的攻击交易进行。Round1

NFT自动做市协议Ladder今日启动第二轮测试:11月22日消息，NFT自动做市协议Ladder今日在Sepolia测试网上启动第二轮测试，并将持续到12月15日。据悉，用户可通过探索页面可以查看Ladder AMM中包含的所有收藏，统计页面允许查看所有代币、Pool和交易的数字明细。Ladder提醒，第二轮任务与第一轮相似，应确保完成所有必需的任务，才有资格获得奖励。[2022/11/22 7:56:04]

将0.1WETH通过Monoswap中兑换为79.98609431154262101MONO；

图1WETH兑换MONORound2

移除Monoswap所有的流动性。这里利用了Monoswap合约中的任意地址流动性移除漏洞。漏洞1：Monoswap合约中未检测流动性的所有者to是否为msg.sender。_removeLiquidity函数中，如图2所示，第443行，获取调用者(攻击合约)最后一次添加流动性的时间戳，返回结果是0，因此第445行的检测通过。第446行，topLPHolderOf如果不是调用者(攻击合约)地址，第447行的检测通过。此后移除流动性相关代码中，再无msg.sender相关的操作。

SBF：Serum首个自动做市机制Serum Swap已启动:10月 28日，FTX创始人、Serum顾问Sam Bankman-Fried（SBF）宣布Serum上首个AMM（自动做市机制）Serum Swap已启动，并开启流动性挖矿。[2020/10/28]

图2_removeLiquidity源码

图3第一次移除流动性内部调用细节

Messari前主管：无法相信自动做市商是一种范式转变:8月17日，Messari前主管、股票及加密货币交易员Qiao Wang发推称，Uniswap很酷，它是我们等待区块链扩展时的绝佳临时解决方案。但是我无法相信人们实际上是在说，像自动做市商（AMM）这样的东西是一种范式转变。[2020/8/17]

图4移除Monoswap中MONO池所有的流动性Round3

添加极少数量的MONO到Monoswap中，这一步是为了后面快速提升MONO的价格做准备。

图5攻击合约添加流动性Round4

利用Monoswap合约中的代币兑换价格覆写漏洞，反复进行同种代币的兑换，拉升MONO的价格。第3步攻击者将Monoswap合约中MONO的储量控制到了一个极小的值，目的就是更快的以极低的MONO数量来拉升MONO的价格。漏洞2：Monoswap合约的代币兑换过程为：检查兑换参数是否正常，然后计算应输入输出代币的数量以及代币兑换后的价格，最后执行兑换操作并将新的代币价格写入账本。以上逻辑在不同种代币兑换的时候会正常运行。但是在同种代币兑换时，将出现两处问题：在_getNewPrice函数计算应输入输出代币数量时，未考虑到兑换过程中交易池代币储量的变更，同种代币是基于相同的初始价格进行兑换后价格的计算。在最后一步更新代币过程中，未考虑到同种代币进行兑换时，兑出代币的价格更新操作会覆盖兑入代币更新的操作。该漏洞导致MONO代币兑换MONO代币时，MONO的价格异常增长。此外不止攻击者使用的swapExactTokenForToken函数存在该问题，swapTokenForExactToken函数也存在该问题。

1inch旗下自动做市商服务Mooniswap，24小时锁仓代币价值超过550万美元:8月12日，由1inch推出的自动做市商服Mooniswap在推出后24小时，平台锁仓代币价值已超过550万美元。8月11日消息，去中心化交易平台（DEX）聚合协议1inch.exchange今日宣布推出自动做市商服务Mooniswap，这一新的AMMDEX对Uniswap的设计进行了改进，其会把套利者的部分收益重新分配给流动性池，并保护交易者免受抢先交易攻击，根据模拟实验，Mooniswap为流动性提供者带来的收入，预计将比UniswapV2多50%至200%。[2020/8/12]

图6swapIn函数源码

1inch推出自动做市商Mooniswap:链上聚合交易平台1inch已推出自动做市商（AMM）Mooniswap。AMM是“流动资金池”，允许用户以分散和非托管的方式在代币之间切换。根据1inch的说法，某些AMM模型的设计导致交易者和流动性提供者“大额交易的的高滑点和短期损失”，1inch的Mooniswap希望能改善相关问题。（The Block）[2020/8/11]

图7兑换过程参数计算

图8兑换后价格计算

图9swapOut函数源码现在看看攻击者是如何利用漏洞2进行攻击的：如图10所示，初始MONO的价格为5.218vCASH/MONO。

图10初始MONO价格然后攻击者反复进行MONO->MONO的兑换，一共进行了55次兑换，如下图所示：

图11反复兑换，拉升MONO价格对其中一笔兑换交易进行分析，每次兑换的数量是交易池中MONO的总量减去1，这是能够最大提升MONO价格的兑换数量(使图8_getNewPrice第527行，分母为1)。另外由于交易池中MONO的总量较低，攻击者已经通过第1步保证了有足够的余额进行兑换操作。

图12MONO兑换细节截止至兑换结束时，MONO的价格已经被拉升至843,741,636,512.366vCASH/MONO。攻击合约中剩余51.92049285389317MONO。

图13最终的MONO价格通过UniswapV2的USDC/WETH池借入了847.2066974335073WETH。然后攻击者通过Monoswap将0.0709532091008681MONO兑换为4,029,106.880396USDC，然后将USDC归还给USDC/WETH池。注意，这里实际上是攻击者将从Monoswap中兑换的USDC到UniswapV2中兑换为WETH，而不是闪电贷攻击。攻击者所有转出的资产如下：

所有被盗资产全部发送到0x8f6a86f3ab015f4d03ddb13abb02710e6d7ab31b地址。目前项目方已经和攻击者进行了沟通，成都链安将持续对此事件进行监控。#3事件复盘

这次攻击事件中，攻击者利用了合约中的两个漏洞：任何地址都可以任意移除指定地址的流动性；特殊情况下的价格写入操作覆盖问题。建议项目方在进行合约开发过程中做好权限的检查；在开发以及测试过程中将特殊情况纳入考虑，例如同种代币转账。

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