美链BEC合约漏洞技术分析

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这两天币圈链圈被美链BEC智能合约的漏洞导致代币价值几乎归零的事件刷遍朋友圈。这篇文章就来分析下BEC智能合约的漏洞

漏洞攻击交易

我们先来还原下攻击交易，这个交易可以在这个链接查询到。
我截图给大家看一下：

攻击者向两个账号转移57896044618...000.792003956564819968个BEC，相当于BEC凭空进行了一个巨大的增发，几乎导致BEC价格瞬间归零。
下面我们来分析下这个攻击过程。

合约漏洞分析

我们先来看看BEC智能合约的代码，
BEC在合约中加入一个批量转账的函数，它的实现如下：

function batchTransfer(address[] _receivers, uint256 _value) public whenNotPaused returns (bool) {
    uint cnt = _receivers.length;
    uint256 amount = uint256(cnt) * _value;
    require(cnt > 0 && cnt <= 20);
    require(_value > 0 && balances[msg.sender] >= amount);

    balances[msg.sender] = balances[msg.sender].sub(amount);
    for (uint i = 0; i < cnt; i++) {
        balances[_receivers[i]] = balances[_receivers[i]].add(_value);
        Transfer(msg.sender, _receivers[i], _value);
    }
    return true;

这个函数的作用是，调用者传入若干个地址和转账金额，在经过一些条件检查之后，对msg.sender的余额进行减操作，对每一个对每一个传入的地址进行加操作，以实现BEC的转移。
问题出在 uint256 amount = uint256(cnt) * _value; 这句代码，当传入值_value过大时（接近uint256的取值范围的最大值），uint256 amount = uint256(cnt) * _value计算时会发生溢出，导致amount实际的值是一个非常小的数（此时amount不再是cnt * _value的实际值），amount很小，也使得后面对调用者余额校验可正常通过（即require(_value > 0 && balances[msg.sender] >= amount)语句通过）。

我们来结合实际攻击交易使用的参数来分析一下：

batchTransfer的参数_value值为16进制的800000000000000000000...，参数_receivers数组的大小为2，相乘之后刚好可超过uint256所能表示的整数大小上限，引发溢出问题amount实际的值为0，后面的转账操作实际上msg.sender的余额减0， 而对两个账号进行了加16进制的800000000000000000000...，最终的结果是相当于增发了2 * 16进制的800000000000000000000...。

实际上对于这种整数溢出漏洞，最简单的方法是采用 SafeMath 数学计算库来避免。有趣的是BEC智能合约代码中，其实其他的都使用了SafeMath， 而关键的uint256 amount = uint256(cnt) * _value却没有使用。
心痛程序员，也心痛韭菜。这句代码改为uint256 amount = _value.mul(uint256(cnt));就可以防止溢出问题

所以在做加减乘除的时候请记得一定使用：SafeMath，代码在这里

溢出补充说明

Solidity最大可以处理256位数字, 最大值为 2**256 - 1, 对(2**256 - 1) 加1的结果会溢出归0。2**255 乘2也同样会溢出归0。
对无符号类型最小值是零，对零做减1会得到 (2**256 - 1)。

我们用一段代码验证一下：

pragma solidity 0.4.20;
contract TestFlow {
    uint256 public zero = 0;
    uint256 public max = 2**256 - 1;
    uint256 public mm = 2**255;

    function subUnderFlow() public constant returns (uint) {
        uint256 a =  zero - 1;
        return a;
    }

    function addOverFlow() public constant returns (uint) {
        uint256 a =  max + 1;
        return a;
    }

    function mulOverFlow() public constant returns (uint) {
        uint256 a =  mm * 2;
        return a;
    }
}

合约部署和运行，大家可请前往我的小专栏阅读。

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