比特币 RBF 假充值风险分析

前言

加密钱包ZenGo发布报告称其在Ledger、BRD和Edge等主流加密货币钱包中发现了一个漏洞。该漏洞可能会使未确认的交易计入用户的总余额中，而此时，攻击者可在交易确认之前撤销该笔交易。攻击者利用了比特币协议中的一项费用替代「Replace-by-Fee」功能。该功能可通过支付更高的手续费来替换此前的一笔交易。攻击者可以连续多次使用该功能进行BigSpender攻击。下面，慢雾安全团队将基于此次事件分析比特币协议RBF特性对交易所和钱包所产生的影响。

什么是RBF

RBF，全称Replace-by-fee，是比特币内存池中的一种协议，允许使用其他交易将未确认交易进行替换的方式，RBF的方案主要有以下几种：

Messari首席执行官：Coinbase股票表现不可能超过比特币:Messari首席执行官Ryan Selkis发布推文称，Coinbase是一家伟大的公司。其IPO即将飙升。但作为一名公开市场投资者，如果你在考虑购买Coinbase的IPO股票，而不是比特币现货，你基本上是在押注这样的未来：比特币的主导地位不可能保持在70%，Coinbase股票的表现优于比特币。这并不是在打击Coinbase，这只是数学问题。[2020/12/31 16:07:08]

1、FullRBF：使用更高的手续费替换前一笔交易

2、First-seen-safeRBF：初见替换，即替换交易本身的输出金额必须大于等于被替换交易

卢布下跌有利于俄罗斯比特币矿工:金色财经报道，由于俄罗斯卢布迅速贬值，两周内从60卢布兑1美元跌至80卢布兑1美元跌，俄罗斯的平均电价也下降了。在俄罗斯的主要挖矿地区西伯利亚，当地矿场的平均电力价格从每兆瓦时5美分/小时降至4美分。同时，虽然比特币自身价格暴跌，但比特币仍以美元计算，这使得熊市对俄罗斯的矿场来说不那么痛苦。IntelionMining创始人AlexanderShashkov表示：“由于加密货币的价格与美元挂钩，卢布的下跌对矿工是有利的。”[2020/3/24]

3、Opt-inRBF：选择性替换交易，通过追加手续费的形式将旧交易替换，节点可选择开启或关闭此功能

因错过比特币疯涨 国外一网友讲述弟弟因此自杀: “他曾称自己拥有15000个比特币，可能其中有夸张的成分，但在2012年他的确有约6000个比特币。直到2013年他丢失了大部分比特币，或者说在某个时间卖掉了它们”。看着2013年至今比特币价格疯涨100倍，“弟弟开始懊恼，跟他联系变得困难，直到几周前，父母发现他自杀，没留下任何遗言”。[2017/12/7]

4、DelayedRBF：当旧交易首次被网络中节点接收，如果在给定数量的区块数之后，旧交易仍然未被打包，则允许新交易无条件地替换旧交易

目前BitcoinCore采用的是Opt-inRBF的方案，即通过声明一笔交易为可替换的形式，后续可使用其他交易替换这笔交易。关于Opt-inRBF的详细说明可参考BitcoinCore的说明

https://bitcoincore.org/en/faq/optin_rbf/

如何利用RBF进行攻击

RBF主要针对的是0确认交易，即对内存池中的未确认交易进行替换，当交易所或钱包在处理0确认的交易时，没有正确处理交易相关的状态时，就会导致双花和假充值的问题，具体攻击手法如下：

1、攻击者发送一笔RBF交易，输出地址指向交易所或钱包，并支付低额手续费，防止交易过快被打包；

2、在交易所检索到这笔0确认的交易后，攻击者立刻发送一笔替换交易，并将输出地址改为攻击者可控的其他地址，替换先前的发送给交易所或钱包的交易；

3、由于交易所或钱包在对0确认交易的处理存在问题，没有校验交易是否为RBF交易和交易的确认状态，直接在未确认的情况下入账RBF交易，导致交易所或钱包被假充值、双花、欺诈攻击及对钱包进行DoS攻击；

攻击流程图如下：

目前，慢雾安全团队对市面上的几款去中心化的钱包进行测试，已在部分钱包中发现此类问题，并将问题同步给相应的项目方以及协助修复。

防御方案

1、交易所或钱包应禁止采用0确认的方式对比特币充值进行入账；

2、如需要对0确认交易进行入账，必须检测该交易不能为RBF交易，具体为交易Input中的nSequence字段值必须为0xffffff，任意未确认交易中包含非0xffffff值的nSequence应拒绝入账；

3、检查交易状态，如检查比特币交易是否被打包，或已达到相应的确认数；

4、钱包应展示对应的交易确认状态，防止欺诈攻击；

5、慢雾安全团队已支持该攻击的检测，如钱包或交易所不确定自己的入账方式是否存在问题，可联系慢雾安全团队进行检测。

By:?yudan@慢雾安全团队

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