Solidity编译器漏洞分析：ABI重编码的缺陷

漏洞详情

ABI?编码格式是用在用户或合约对合约进行函数调用，传递参数时的标准编码方式。具体可以参考?Solidity?官方关于ABI?编码的详细表述。

在合约开发过程中，会从用户或其他合约传来的?calldata?数据中，获取需要的数据，之后可能会将获取的数据进行转发或?emit?等操作。限于?evm?虚拟机的所有?opcode?操作都是基于?memory、stack?和?storage，所以在?Solidity?中，涉及到需要对数据进行?ABI?编码的操作，都会将?calldata?中的数据根据新的顺序按照?ABI?格式进行编码，并存储到?memory?中。

该过程本身并没有大的逻辑问题，但是当和?Solidity?的cleanup?机制结合时，由于?Solidity?编译器代码本身的疏漏，就导致了漏洞的存在。

根据?ABI?编码规则，在去掉函数选择符之后，ABI?编码的数据分为?head?和?tail?两部分。当数据格式为固定长度的?uint?或?bytes?32?数组时，ABI?会将该类型的数据都存储在?head?部分。而?Solidity?对?memory?中?cleanup?机制的实现是在当前索引的内存被使用后，将下一个索引的内存置空，以防止下一索引的内存使用时被脏数据影响。并且，当?Solidity?对一组参数数据进行?ABI?编码时，是按照从左到右的顺序进行编码！！

Multicoin致投资者信：预计FTX破产将杀死更多加密公司，仍然相信Solana:11月18日消息，加密投资基金Multicoin两位合伙人Kyle Samani和Tushar Jain于周四发布了致投资者信，披露了基金情况以及对市场的观点和看法：

1. FTX的崩溃以及带来的下跌已使Multicoin本月内资产规模下跌55%。

2. 我们过于信任我们与FTX的关系，以至于在FTX上拥有太多资产。通常，Multicoin在FTX、Coinbase和Binance这三个交易所进行交易，现在，除了在FTX上的资产，100%资产都在Coinbase上或在自我保管的钱包中。

3. 加密货币市场不会很快积极转向，我们预计未来几周FTX/Alameda的影响会蔓延，导致更多的加密公司崩盘，这将给整个加密生态系统的流动性和交易量带来更多压力。

4. 随着资产与FTX挂钩的其他公司寻求应急资金，我们希望以更有吸引力的估值购买错位的资产。

5. Multicoin仍然坚持自己的立场，仍然相信Solana，他拥有“最活跃的开发者社区之一”，根据我们在2018年和2020年的经验，如果核心论点没有受损，在短期危机期间出售资产是不明智的。

6. 正如雷曼兄弟倒闭并没有扼杀银行业，安然公司破产也不是能源公司的消亡，FTX不会是加密行业的终结。随着杠杆从系统中清除，我们预计明年会出现新的萌芽，我们知道这个行业和我们投资组合中的建设者是一些最敬业的人，他们不会放弃，我们也不会。[2022/11/18 13:20:44]

为了便于后面的漏洞原理探索，考虑如下形式的合约代码：

SOL短时突破38美元，24小时涨幅超13%:金色财经报道，行情显示，SOL短时突破38美元，最高达38.55美元。截至发稿时价格有所回落，现报37.27美元，24小时涨幅达到13.17%，行情波动较大，请做好风险控制。[2022/11/6 12:21:09]

contractEocene{

????????eventVerifyABI(bytes,?uint);

????????functionverifyABI(bytescalldataa,uintcalldatab)public?{

????????????????emitVerifyABI(a,b);?//Event数据会按照?ABI?格式编码之后存储到链上

??????}

}

合约?Eocene?中?verifyABI?函数的作用，仅仅是将函数参数中的不定长?bytesa?和定长?uintb?进行?emit。

这里需要注意，event?事件也会触发?ABI?编码。这里参数?a,?b?会编码成?ABI?格式后再存储到链上。

我们使用?v?0.8.14?版本的?Solidity?对合约代码进行编译，通过?remix?进行部署，并传入verifyABI(,)。

首先，我们看一看对verifyABI(,)的正确编码格式：

Solana生态流动性服务协议Crema Finance疑似遭遇攻击，团队正在调查:7月3日消息，Solana生态流动性服务协议Crema Finance在推特上表示，其协议疑似遭遇黑客攻击。团队暂时中止了该项目，目前正在进行调查，并将尽快公布事件进展。

此前6月17日消息，Crema Finance完成540万美元私募轮融资。据悉，Crema作为Solana生态流动性服务协议，部署了集中流动性做市商（CLMM）算法以允许用户在指定的价格范围内添加流动性。[2022/7/3 1:47:35]

0x?5?2c?d?1?a?9?c?????????????????????????????????//bytes?4(sha?3("verify(btyes,?uint)"))

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000060??????//indexof?a

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111??????//b

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000022222??????//b

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002??????//lengthofa

数据：Solana上DeFi协议总锁仓量为83.5亿美元:金色财经报道，DeFiLlama数据显示，Solana上DeFi协议总锁仓量为83.5亿美元.其中，锁仓量排名前三的协议分别是Serum（8.37亿美元）、Raydium（8.06亿美元）、MarinadeFinance（7.94亿美元）。[2022/2/6 9:33:24]

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000040??????//indexofa

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080??????//indexofa

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003??????//lengthofa

aaaaaa?0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000??????//a

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003??????//lengthofa

bbbbbb?0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000??????//a

Sole Selector允许用户在Solana区块链铸造NFT运动鞋:金色财经报道，CryptoKickers的新项目Sole Selector允许用户在Solana区块链上设计和铸造自己的NFT运动鞋。用户可以打造自己的数码鞋，选择各种款式的鞋带、鞋底和配饰，然后定制颜色和图案。每次选择和升级都会增加铸造NFT的总成本，通常每双鞋在50美元到150美元之间。[2021/7/7 0:32:17]

如果?Solidity?编译器正常，当参数a,?b被?event?事件记录到链上时，数据格式应该和我们发送的一样。让我们实际调用合约试试看，并对链上的?log?进行查看,如果想自己对比，可以查看该TX。

成功调用后，合约?event?事件记录如下：

！！震惊，紧跟?b的，存储?a?参数长度的值被错误的删除了！！

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000060??????//indexof?a

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111??????//b

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000022222??????//b

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000??????//lengthofa???whybecome0??

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000040??????//indexofa

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080??????//indexofa

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003??????//lengthofa

aaaaaa?0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000??????//a

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003??????//lengthofa

bbbbbb?0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000??????//a

为什么会这样？

正如我们前面所说，在?Solidity?遇到需要进行?ABI?编码的系列参数时，参数的生成顺序是从左至，具体对?a,?b?的编码逻辑如下

Solidity?先对?a?进行?ABI?编码，按照编码规则，a?的索引放在头部，a?的元素长度以及元素具体值均存放在尾部。

处理?b?数据，因为?b?数据类型为?uint格式，所以数据具体值被存放在?head?部分。但是，由于?Solidity?自身的?cleanup?机制，在内存中存放了?b之后，将?b数据所在的后一个内存地址(被用于存放?a?元素长度的内存地址)的值置?0?。

ABI?编码操作结束，错误编码的数据存储到了链上，SOL-2022-6?漏洞出现。

在源代码层面，具体的错误逻辑也很明显，当需要从?calldata?获取定长?bytes?32?或?uint?数组数据到?memory?中时，Solidity?总是会在数据复制完毕后，将后一个内存索引数据置为?0?。又由于?ABI?编码存在?head?和?tail?两部分，且编码顺序也是从左至右，就导致了漏洞的存在。

具体漏洞的?Solidity?编译代码如下：

当源数据存储位置为?Calldata，且源数据类型为?ByteArray，String，或者源数组基础类型为?uint?或?bytes?32?时进入ABIFunctions::abiEncodingFunctionCalldataArrayWithoutCleanup()

进入之后，会首先通过fromArrayType.isDynamicallySized()对源数据是否为定长数组来对源数据进行判断，只有定长数组才符合漏洞触发条件。

将isByteArrayOrString()判断结果传递给YulUtilFunctions::copyToMemoryFunction(),根据判断结果来确定是否在?calldatacopy?操作完成后，对后一个索引位置进行?cleanup。

上诉几个约束条件结合，就只有位于?calldata?中的源数据格式为定长的?uint?或?bytes?32?的数组复制到内存时才能触发漏洞。也即是漏洞触发的约束条件产生的原因。

由于?ABI?进行参数编码时，总是从左到右的顺序，考虑到漏洞的利用条件，我们必须要明白，必须在定长的?uint?和?bytes?32?数组前，存在动态长度类型的数据被存储到?ABI?编码格式的?tail?部分，且定长的?uint?或?bytes?32?数组必须位于待编码参数的最后一个位置。

原因很明显，如果定长的数据没有位于最后一个待编码参数位置，那么对后一内存位置的置?0?不会有任何影响，因为下个编码参数会覆盖该位置。如果定长数据前面没有数据需要被存储到?tail?部分，那么即便后一内存位置被置?0?也没有关系，因为该位置并不背?ABI?编码使用。

另外，需要注意的是，所有的隐式或显示的?ABI?操作，以及符合格式的所有?Tuple，都会受到该漏洞的影响。

具体的涉及到的操作如下：

event

error

abi.encode*

returns??????//thereturnoffunction

struct???????//theuserdefinedstruct

allexternalcall

当合约代码中存在上诉受影响的操作时，保证最后一个参数不为定长的?uint?或?bytes?32?数组

使用不受漏洞影响的?Solidity?编译器

寻求专业的安全人员的帮助，对合约进行专业的安全审计

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标签：SOLLIDSOLIDDITsol币币币情SolidexValidity

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