跨链再被盗 产品角度深层解析跨链赛道设计逻辑

近期频发的跨链安全问题吸引市场的广泛关注，本文希望从产品设计的角度入手，给读者讲述为什么这个赛道的产品安全问题这么多。需要声明的是，文章中所指出的问题并不是每个项目都会存在的，大部分问题在设计时都已经有了相关的应对策略，目的主要还是希望更多人可以理解这个赛道的复杂程度。

让我们带你先了解通用的跨链桥都是怎么设计的，再告知这些跨链桥可能会遇到的安全问题。（推特/img/2022812171413/0.jpg" />

设计的难点

这里面会存在很多问题，其中最大的问题是多签钱包的管理问题，因为ETH从以太坊跨到Fantom上是充币，而如果用户A还想跨回来那就会涉及到提币的问题。

THORChain 发布路线图：将分 5 个阶段推出跨链聚合器:3月16日消息，去中心化跨链交易协议 THORChain 发布路线图，即将分阶段推出跨链聚合器、重新设计前端以及单边质押 vTHOR 。

据悉，THORChain 表示其聚合器将分 5 个阶段启动：

V1：实现以太坊长尾资产和 THORChain 上的原生资产（BTC、DOGE、LUNA、UST、BNB 等）之间跨链聚合；

V2：实现与 Terra 生态 AMM 交易所 Astroport 和 Terraswap 集成的 Terra 聚合器；

V3：聚合更多 EVM L1 和 L2 链（Avalanche、Fantom、Polygon、Arbitrum 等） ；

V4：聚合 Solana 长尾资产；

V5：聚合 IBC 资产。

此外，vTHOR THORSwap 聚合器将通过引入从交易费用中增值的 vTHOR（单边质押）来释放自己的激励机制，协议收入的 75% 将分配给 vTHOR 持有者，而不是收取交易费用。[2022/3/16 13:59:20]

充币和提币的去中心化和安全性就成为了最大的难点。

谁来管钱？

谁来发起？

谁来监听交易？

怎么确认确实有用户转钱进来了？

怎么确认用户的钱确实是用户本人想提出去？

怎么防止重放攻击？

发起失败的交易怎么再次提交？

多签管理者作恶怎么办？

宕机怎么办？

不敢想，越想感觉越复杂。跨链桥的技术不仅仅涉及到多签，还涉及到资产发行，跨链监听，异步验证，甚至需要发行一个独立的中间共识层（一条新链）。

Jump Crypto宣布已投入12万枚以太坊用于恢复Wormhole跨链桥资金:金色财经报道，Jump Crypto 宣布已投入 12 万枚以太坊以弥补 Wormhole 被盗损失，支持 Wormhole 继续发展。Jump Crypto 称相信多链的前景以及相信 Wormhole 是未来必不可少的基础设施，因此将继续支持 Wormhole，帮助其持续发展。

此前报道，跨链协议 Wormhole 于 2 月 3 日遭黑客攻击，经 Wormhole 官方确认，本次攻击事件中损失达 12 万枚 ETH。[2022/2/4 9:30:30]

因此为了进一步简化用户的理解难度，我将整个跨链的流程分为充币和提币两个部分进行讲解。以帮助大家更进一步了解。

充币

先声明一下，下图所画的流程只是我自己经过推演后的设计方案，没有经过仔细的论证，目的是为了探究设计逻辑中所可能出现的安全问题，并不可以作为成型的方案去采用，全是瞎扯。

如图所示：一笔从原链到目标链的充币交易原则上会包含这些步骤。

用户充值到托管地址

监听器监听到这笔交易后由BP（共识节点也是多签管理员）发起交易

合约验证BP签名的正确性

是否有通过节点容错机制

如果没有打回去，如果有的话根据映射地址的关系为目标链地址充值

BP确认这笔充值交易

通过拜占庭后将映射代币转给用户在目标链上的地址

Kava Labs公布跨链货币市场Harvest.io的提案:Kava Labs正式公布关于新产品“Harvest”的提案。Harvest.io是全球首个跨链货币市场。通过Harvest平台，用户可以用BTC、XRP、BNB、BUSD、KAVA和USDX等资产进行借贷和挖矿赚取收益。Harvest第一个版本提交时，会支持BTC、BNB、BUSD、USDX的供应方存币和HARD激励措施。第二个版本将为这些资产提供借贷功能以及针对贷方的借贷激励，并扩大HARD链上治理的范围。

根据发展路线图， 9月21日，Harvest v1测试网内部测试以及外部审计。10月15日，Harvest v1将随着Kava-4主网上线，HARD分配启动；BTC、BNB、HARD&USDX的流动性提供和HARD激励开始。12月30日，Harvest v2扩展Harvest治理。

HARD代币最大供应量为2亿，分配如下：对流动性提供者和借贷用户的激励（40%）、基金会（25%）、Kava Stakers（20%）、团队（10%），IEO（5%）。（Kava中文社区）[2020/9/19]

需要特别注意的是，这个流程旨在讨论通用的异构跨链，所以相比于anyswap等方案增加了一步在中间共识层上让用户绑定地址关系的步骤。这主要是不同异构链交易附带信息的方式不一样，为了统一处理，干脆先让用户绑定好映射关系。

如果处理的都是EVM链的交易则不需要这步，直接在发起交易时附带目标链地址即可。

回到正题，从上述的流程中可以看出，从第二步开始，就会遇到各类的逻辑验证问题，和不同情况下的处理问题。

主要的验证逻辑包括：

监听到交易后对发起资产映射和转出到用户A的目标链交易的验证

跨链DeFi协议Kava总锁定资产近2千万美元:据官方公告，跨链DeFi协议Kava CDP借贷平台已经达到了当前的抵押与借贷限额，锁定了1,000,000 BNB铸造了4,000,000 USDX。目前Kava锁定的资产总价值（TVL）为19,438,542美元。

Kava是一个支持多资产抵押的跨链DeFi协议，支持主流数字资产的抵押及稳定币贷款服务。[2020/7/27]

目标链交易的发起以及交易结果的验证

当然除了我流程中所画的验证逻辑之外，还应该包括对假币充值问题的校验，以及调用不同token时所需做的特殊处理问题。

为了在后续更好的总结可能会出现的安全隐患，我们先继续来理解提币的流程。

提币

提币所演示的流程是目标链映射资产换回原链资产的逻辑，需要特别注意的是，当前很多代币都发现了多个链的版本，也就是说很多代币都在多个链上拥有原生代币。因此，一些桥的项目往往会设立资产池。在资金池充足的情况下，让用户感受不到anyDAI这样的映射资产的存在，而是直接换成目标链版本的token，但这并不影响整体的逻辑。所以，分析继续.

如图所示，一笔从目标链提币到原链的交易流程如下：

用户发起交易（转等量的映射资产到目标链上的托管钱包）

验证BP身份，由某个BP发起提币请求

确认提币权限和签名

通过拜占庭后完成请求在原链提币，把钱从原链的托管钱包里转出来到用户A

如果这中间因为节点验证出错或者宕机等问题还要回滚重新发起

从上述流程可以看出，这里面涉及的主要验证逻辑有：

发起和签名权限的验证

问题出现后的容错机制

设计逻辑上的安全问题

较为仔细的了解了跨链桥的设计后，我们可以发现在设计逻辑上跨链桥面临的挑战非常多，总结一下主要包含三个方面的问题（相关的被盗案例标注在问题最后）

充币合约权限漏洞，导致充进去的钱直接被转走。这是一个几乎所有合约项目都会遇到的愚蠢的问题，

假币充值问题，某些项目未对跨链Token的真实性做验证，导致fakeTOKEN -> realTOKEN（anyswap），说实话这个也有点蠢。

假币充值问题，ETH等原生资产不同于ERC20合约，很多攻击都是由于对ETH特殊处理不当， 导致fakeETH -> realETH，这也是为什么WETH等wrapped资产流行的原因。（thorchain）

不同的Token虽然都是ERC20标准，但具体的实现方式不一样，或者额外有别的逻辑（rebase，fallback等），开发者没有在适配时做好调研，像（WETH、PERI、OMT、WBNB、MATIC、AVAX)等在转账完成后还会去调用sender自定义的fallback函数做额外的操作，增加了跨链桥判断的复杂性?（anyswap?2022.1.18）

跨链消息转移

在a链充币完成后，到b链资产到账前，跨链桥的处理像是一个独立的区块链系统，即需要一个共识机制，一般用dpos，以下都是假设用dpos的情况下需要考虑的问题，但我怀疑所有的节点都是项目方的，首先就具有中心化风险。

a)?充币消息监听，谁来第一个发起跨链处理提案，随机？还是轮流？还是按照中间共识层的出块顺序？

b)?多个公证人如何验证充币的正确性，倘若数据源都来自infura等数据提供商，则infura是一个单点风险，最稳妥的是各自维护节点，这样成本巨大。

c)?如何确认跨链处理完了（b到账了），没处理完有几种情况.

i.?跨链桥没有发起处理

ii.?跨链桥发起处理了，但是验证&共识没有通过

iii.?跨链桥验证通过，但没有在b链上发起交易

iv.?b链上有交易，但失败了（资金不够或者别的情况）

多重签名验证问题

问题多发的重灾区，大多数都是代码逻辑问题

3/5签名，我随便构造不在多签列表里的签名，也算+1（chainswap）。

中心化问题，名义上是多签，其实掌握在项目方手中，巨大的中心化风险

签名验证方法，不同链上的开发模式不一样，导致开发者在对接的时候难免会有遗漏，wormhole例子: solana上的验证签名函数是系统合约里的一个函数, 正常应该去调用系统合约，系统合约的地址应该写死在代码里, 他们这里把系统合约地址是当做参数传进来的, 黑客提币时传了个假的系统合约地址，就绕过了验签，顺利把币提走。

退款

a)?如同（2）-c中讨论的，跨链状态有很多种可能，在任何情况下都需要给用户提供一个退款的方式，比如anyswap在充币时会先在源链上给用户发anyToken，然后再在目标链上给用户发anyToken，然后把源链的anyToken burn掉，这样的目的就是不管问题出在哪，用户都可以通过持有anyToken表示自己持有的资产。这个过程中有3条链（源、目标、跨链桥）和4个资产（源链和目标链上的原始Token/anyToken），非常容易出现代码逻辑的问题。

b) Thorchain在2021.7.23爆出的漏洞，黑客利用代码逻辑问题，构造了一笔巨额假充值，跨链桥无法处理，就进入了退款逻辑，导致黑客拿到巨额退款。

其他的安全风险

但是通过逻辑流程所能展示的问题只是业务逻辑上的问题，并不是全部。

从安全的角度出发，我们还应该考虑另外三个方面的风险

系统性的风险

比如原链的充币一开始成功，后来回滚了，这是一个巨大的问题，v神讨论过，资产从Solana跨到Ethereum，跨链完成后solana回滚，则用户资产翻倍，没有任何解法。

但比如rollup这种和Ethereum共享安全性的layer2，就不会有这种问题。

前端的风险

a)?伪造的网址，比如oxdao.fi 0xdao.fi oxdai.fi等

b)?Xss攻击，即跨站脚本攻击，是一种代码注入攻击，比如www.xxxx.finance/?params=hackerscode12345,虽然网址确实是官方网址，但是网址中携带了黑客的代码，如果前端开发没有注意防止xss，则这段代码会在页面上执行，导致用户对黑客的转账交易授权签名，因此不要打开来历不明的链接。

c)?Cors跨站服务攻击，在严格的同源策略中，浏览器只允许加载来自本站点的内容，即www.xxxx.finance站点显示的所有内容、调用的接口，都应该来自于xxxx.finance域名下，但目前绝大多数项目，都允许跨站调用，即xxxx前端可以调用quickswap的接口，反之亦然，这给开发上带来了便利，但也带来了风险.

假如我访问了xxxx.finance，在浏览器缓存里存入了一些敏感数据，然后我访问了一个恶意网址，如果xxxx的同源策略没有限制，则这个恶意网址可以随意获取xxxx存在缓存中的数据。

额外功能的风险

有些跨链桥项目，不止提供资产跨链，还提供跨链合约调用，这就带来了额外的复杂性。

攻击者在a链发起一笔对b链上x合约的调用，跨链桥不管x合约是啥就直接调用了，没想到x合约是跨链桥在b链上的多签合约，这笔调用是将多签账户改为攻击者自己的地址，执行成功后，黑客可以随意支配跨链桥在b链上的资金了（poly network）。

1.本报告的目的在于帮助用户较为明确的理解跨链桥的安全风险所在，并非恶意的渲染跨链桥有多容易遭受攻击。

2.公证人机制的跨链桥方案至少从目前来看是体验最好，适用范围最广且成本最低的方案。并且任何产品都会经历从伤痕累累到成熟的过程，区块链产品所遭受的攻击往往都是“逻辑问题”。这些问题随着时间的推移和经验的增加一定会越来越好。

作者：0xOar

出品：Seer Labs

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