Rust智能合约养成日记（6）-ODAILY

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拒绝服务攻击又称DoS(DenialofService)攻击，该类型的攻击将使得智能合约在一段时间内(甚至永久)无法被用户正常使用。

目前已知的原因大致可分为如下两类：

合约逻辑中存在的某些缺陷。如某一public函数，其实现没有考虑到计算复杂度。用户调用该函数时，实际所需消耗的Gas会超出NEAR公链创世区块配置文件(genesis_config.json)中所定义的"max_total_prepaid_gas":300000000000000`(300TGas)，导致交易失败。

某些跨合约调用情形中，合约的执行依赖于其他外部合约的执行状态。而外部合约的执行并非总是可靠，以至于本合约的执行可能被外部合约阻塞，无法照常运行。该类问题的发生可表现为合约用户在合约中的资金被锁定，以至于无法正常的充值或提现。

Trust Wallet与Binance Connect达成合作:6月22日消息，币安支付基础设施提供商Binance Connect已与多链自托管加密钱包Trust Wallet建立合作伙伴关系，TrustWallet用户现在能够直接使用信用卡或借记卡购买200多种加密资产，并支持40多种法定货币，旨在共同为新用户提供一种简单安全的方式，使用户能够跨多个区块链构建或扩展其加密投资组合。[2022/6/22 1:25:01]

除了合约逻辑的缺陷，DoS现象发生的原因还可以归因于人为因素：典型的如：合约的所有者丢失了自己的私钥，以至于合约中部分only_owner可执行的特权函数无法被调用，使得合约中某些重要的系统状态值无法及时的更新，这将有可能对项目造成较大的损失。

为方便读者更加深刻地了解智能合约中的DoS攻击漏洞，本文后续将结合具体DoS攻击的例子展开描述与分析。本文代码已上传至BlockSec官方github，读者可以自行下载https://github.com/blocksecteam/near_demo/tree/main/DoSDemo

1.循环遍历一个可被外部调用更改的数据结构

以下是一个用于给合约中注册用户“分红”的简单智能合约，其状态数据如下：

塞浦路斯证券交易委员会对Ayers Alliance和BCS (Cyprus) 的违规行为采取行动:4月19日消息，塞浦路斯金融市场监管机构CySEC继续打击违规行为，并于周二宣布对另外两家受监管的公司 Ayers Alliance Financial Group Limited 和 Broker Credit Service (Cyprus) Limited 采取执法行动。分别因为Ayers Alliance在风险管理部门的任命中违反了人事规则，BCS (Cyprus)未能建立可疑交易检测系统。[2022/4/19 14:34:16]

用户可通过调用pubfnregister_account()函数进行注册并初始化。

后续该合约的管理者将调用pubfndistribute_token函数来为系统中用户进行"分红"。“分红”的方式为遍历用户数组self.registered,并通过跨合约调用向每一个用户转入指定额度amount的代币以做奖励。

MetaMask集成Gnosis Safe、Hex Trust、GK8和Parfin，以满足DAO的加密托管需求:4月13日消息，Meta Mask机构部门Meta Mask Institutional(MMI)宣布将GnosisSafe、HexTrust、GK8和Parfin整合到其平台上，以满足DAO的加密托管需求。通过此次新的集成，MMI将拥有七名针对不同司法管辖区的DAO托管人。

2021年10月，MMI已添加BitGo、Qredo和Cactus Custody作为机构DeFi用户的托管人，以帮助公司满足合规要求。（coindesk）[2022/4/13 14:23:00]

然而该合约状态数据(self.registered)的大小没有限制，并且可以被恶意用户所操控，使得该合约数据的大小变得过大。以至于DISTRIBUTOR用户在调用该合约方法时，可能消耗的Gas费用过高，超出了GASLIMIT。

如下是该合约在实际NEARLocalnet中测试的结果

可以看到当系统中注册的用户较多时，实际在distribute_token执行的过程中，所设置的prepaid_gas将不足以满足所有用户的转账操作，以至于本次交易失败。

Coinbase全球营销主管John Russ决定离职:10月15日，Coinbase全球营销主管John Russ发推表示，已决定从Coinbase离职。John Russ表示，该决定是对此前Coinbase首席执行官Brian Armstrong的“远离”言论的回应。此前9月30日消息，Brian Armstrong发文称，希望Coinbase专注于建设业务，最大限度远离社会激进主义和。该番言论随后引发公司内容员工及其他领域人员不满。此后，Coinbase业务和数据副总裁Dan Yoo将离职，且已有5％的Coinbase员工已接受遣散费。[2020/10/16]

推荐的解决方案:

由于GasLimit的限制，合约方法在执行过程中不建议遍历一个较大的数据结构(该数据结构的大小可被外部用户操纵)。确需遍历的，也需要限制该数据结构的大小，并保证当该数据结构的大小达到该最大值时，也不会触及GasLimit的限制。

因此推荐采用withdrawal模式对上述合约进行改造。即要求合约方不主动地对所有的用户逐一发放奖励，而是先记账，并设置一个withdraw函数，让单一用户通过该函数方法的调用，自行取回“分红”奖励。此时合约方也只需要维护逐一用户已经取回的奖励数额或者还能取回的奖励数额即可。

2.跨合约之间的状态依赖导致合约阻塞

合约在进行跨合约调用时，可能会对外部合约的状态存在依赖，不恰当的依赖，会导致该合约阻塞，从而可能被发起DoS攻击

下面考虑一种利用智能合约进行“竞价”的场景：

TaurusGroup获1100万美元融资，阿拉伯银行瑞士分行领投:4月29日消息， 加密基础设施初创公司Taurus Group已获得1000多万英镑（约1100万美元）A轮融资，阿拉伯银行瑞士分行领投，Tezos基金会和其他投资者参投。Taurus Group计划扩大其团队，并将其业务扩展到整个欧洲的新市场。

该公司联合创始人Lamine Brahimi表示，“我们希望以欧洲为重点，扩大我们的工程和销售团队。我们计划在伦敦、法兰克福或巴黎等金融中心开设新的办事处。”该公司希望在未来12到18个月内将员工人数从目前的20人增加到40人。目前还不清楚Taurus Group迄今为止的融资总金额。该公司拒绝透露总额及其估值，但表示“2019年收入达到7位数”。

据悉，总部位于日内瓦的Taurus Group成立于2018年4月，为银行等机构客户提供数字资产的发行、保管和转移的基础设施解决方案。其知名客户包括SEBA、Vontobel和阿拉伯银行。（The Block）[2020/4/29]

用户可以通过调用“竞价合约”中的pubfnregister_account函数方法注册账户，为参与后续的竞价做准备

用户还可以通过如下接口函数查询当前系统中目前为止出价最高的用户ID，及其所出的价格。

用户还可以通过如下接口函数查询当前系统中目前为止出价最高的用户ID，及其所出的价格。

当竞价合约收到token时，会通过ft_on_transfer函数调用到如下bid函数。

在该出价函数中，函数的执行逻辑将首先检查本次用户的出价是否高于之前出价最高用户的出价值。如果满足该条件，将执行self.refund_exe()从“竞价合约”中退回之前出价最高用户的出价代币。随后更新目前为止出价最高的用户ID及其所出的价格。

实际的情况是，根据该合约的逻辑定义：必须要退回之前出价最高用户的出价代币，才能将目前为止出价最高的用户ID进行更替。

在该出价函数中，函数的执行逻辑将首先检查本次用户的出价是否高于之前出价最高用户的出价值。如果满足该条件，将执行self.refund_exe()从“竞价合约”中退回之前出价最高用户的出价代币。随后更新目前为止出价最高的用户ID及其所出的价格。

实际的情况是，根据该合约的逻辑定义：必须要退回之前出价最高用户的出价代币，才能将目前为止出价最高的用户ID进行更替。

此时测试模拟了“竞价系统”的参与的用户：user0、user1和user2

他们分别拥有10000个初始代币。user0首先在“竞价系统”中出价1000，此时查询可知current_leader:user0.test.nearhighest_bid:1000。随后user0立即将剩余的9000个代币转给了user2，并销毁了代币账户。

此后，当user1出价2000时，系统将打算退回user0之前的出价值。但由于此时user0的账户已不存在，系统将提示"CannotRefund"，始终无法成功完成后续的交易更新状态。

此时第二位出价者想出价2000:

解决方法：

如果合约的状态的转化需要依赖于外部合约的调用处理，则需要考虑外部合约调用可能失败的情形，防止合约的执行逻辑被阻塞而拒绝服务，即我们需要实现合理的错误处理手段。在本例子中，我们可以将无法退回的代币寄存于合约新增的lost_found用户组中，当后续用户满足条件refund条件时，再由用户本身来进一步取回代币(同样可以实现withdraw函数)。

3.Owner私钥丢失

去中性化智能合约项目中往往也存在部分中心化的现象：如存在合约的owner。部分合约函数的执行被设置为仅owner可以执行，用以对合约中某些关键系统变量值的进行设置更改。我们可以将此类函数称之为only_owner类型函数。

例如前文在“分红”合约中所定义的pubfndistribute_token,该函数即为only_owner函数。当合约的owner无法履行职能(私钥丢失)时，资金将一直被锁定在合约之中，无法分发给其他用户。另有大多数的情况下，only_owner函数还可以用来暂停或者重启合约中的所有交易，可见owner正常履行其职能的重要性。

解决方法：

为避免上述owner个人“失能”情形的发生，我们可增设多位合约的owner共同治理合约，甚至可采用多签请求的方式来替换原有的合约权限控制方案，以此实现合约的去中心化治理效果。有关智能合约中多签请求功能的设计实现，将在后续的《智能合约养成日记》中展开详细的描述。

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