我的第一次链上黑客攻击：Fallback

我的第一次链上黑客行为：Fallback

破解 Solidity 智能合约逻辑的分析

在我之前的博客 通过黑客智能合约闯入 Web3 中，我介绍了 Ethernaut 并通过“Hello Ethernaut”挑战介绍了基础知识。如果你是智能合约的新手，我鼓励你查看一下。我分解了关键术语，并用图表解释了 Solidity 代码如何部署为链上合约。

现在，让我们进入有趣的部分：利用有缺陷的智能合约。Fallback 是 Ethernaut CTF 中的第二个级别，目标很简单：

1. 声明合约的所有权。
2. 将其余额减少到 0。

就像在普通的 CTF 中一样，我从枚举开始。查看合约的 ABI，我找到了七个已定义的函数：

Fallback 的 ABI

借助 Ethernaut 的白盒 CTF 风格，此级别为我们提供了 Solidity 源代码。仔细查看 Solidity 代码，withdraw() 函数受到 onlyOwner 修饰符的保护，这意味着它只能由合约的所有者执行。目前，所有者设置为预定义的地址。为了赢得挑战，我们需要：

1. 将合约的所有者更改为我们自己的地址。
2. 然后调用 withdraw() 来清空合约的余额。

更多关于 onlyOwner 修饰符： https://learnblockchain.cn/article/20691

背景知识：msg 对象

作为 Solidity 的初学者（以及发现其中缺陷），我立即想到了一个大问题：

“什么是 msg？”

msg 是 EVM 为每个合约调用或交易提供的全局对象。它包含有关当前调用的元数据。一些最常见的字段是：

• msg.sender：发起调用的地址
• msg.value：随交易发送的 ETH 金额（以 wei 为单位）
• msg.data：原始 calldata
• msg.sig：msg.data 的前四个字节（函数选择器）

简而言之，msg 是合约如何知道谁调用了它、他们发送了什么数据以及附加了多少 ETH。

更多关于 msg 对象： https://suyashblogs.hashnode.dev/msg-in-solidity https://medium.com/upstate-interactive/what-you-need-to-know-about-msg-global-variables-in-solidity-566f1e83cc69

存在漏洞的函数

在智能合约实现中，有两个函数因容易被滥用而脱颖而出：contribute() 和 receive()。这些函数可能存在漏洞，因为它们可以更改合约的所有权。回想一下，要使用 withdraw() 函数耗尽帐户余额，必须拥有智能合约的所有权。

contribute()

function contribute() public payable {
  require(msg.value < 0.001 ether);
  contributions[msg.sender] += msg.value;
  if (contributions[msg.sender] > contributions[owner]) {
    owner = msg.sender;
  }
}

用简单的文字来说，以下是此代码逐行执行的操作：

1. 调用者必须附加少于 0.001 ETH 才能运行 contribute()。
2. 如果满足条件 #1，则合约会将 ETH 金额添加到调用者在 contributions 映射中的记录。
3. 如果调用者的总 contributions 现在大于当前所有者的。
4. 合约会将 owner 变量更新为调用者的地址，从而有效地使他们成为新的所有者。

这就是漏洞：所有权可以根据 contributions 来更改，这为滥用打开了大门。

receive()

receive() external payable {
  require(msg.value > 0 && contributions[msg.sender] > 0);
  owner = msg.sender;
}

receive() 是一个特殊函数，每当通过 sendTransaction() 将 Ether 发送到合约时，该函数都会运行。如果没有任何数据（sendTransaction 的可选参数）附加到交易，则 receive() 处理普通的 ETH 转账。这是一个关于在接收 Ether 时 receive() 和 fallback() 如何工作的 可靠解释。

用简单的文字来说，以下是 receive() 的作用：

1. 在合约可以接受 ETH 之前，它会检查两个前提条件：发送的 ETH 数量 (msg.value) 必须大于 0；发送者必须已经至少进行了一次 contribution (contributions[msg.sender] > 0)。
2. 如果满足这两个条件，则合约会将发送者设置为新的所有者。

这是有问题的，因为即使贡献过一次的任何人都可以稍后发送 Ether 以触发 receive()，从而使他们最终可以获得智能合约的所有权。

滥用尝试：获取智能合约的所有权

首先直接将 ETH 发送到合约是行不通的，因为我们的钱包地址尚未在 contributions 映射中（这是 receive() 函数的要求）。将我们的地址添加到此映射中的唯一方法是通过 contribute() 函数。

由于某些条件，直接对智能合约进行交易失败

当我们浏览其余的分析时，请记住这两个概念：

1. 没有附加数据：contract.sendTransaction({ value: 100 }) 触发 receive() 函数。
2. 附加了数据：它会触发 fallback() 函数。

有两种可能的方法可以获取合约的所有权，每种方法都有其自身的缺点：

方法 #1：通过 contribute()

如果我们的 contribution 超过了当前所有者的 contribution，所有权就会发生变化。当前所有者拥有 1,000 ETH，而我们每次 contribution 仅限于 0.001 ETH (require(msg.value < 0.001 ether))。实际上，这条路径需要一辈子的时间才能超过所有者的 contribution。

方法 #2：通过 receive()

首先，我们必须调用 contribute() 一次，以将我们的地址包含在 contributions 映射中。之后，发送带有 sendTransaction() (≤ 0.001 ETH) 的 ETH 将满足 receive() 条件。一旦触发，它会将我们设置为新的所有者。

比较实际可行的方法是第二种：使用 contribute() 进入映射，然后利用 receive() 来劫持所有权。因此，我们将使用该方法并调用 sendTransaction() 函数。由于它以 wei 为单位处理 ETH 值，因此我们需要使用 toWei() 函数将我们的 ETH 转换为 wei。

将 wei 视为 ETH 的最小面额，类似于美分与美元的关系。以下是一些关于加密货币面额的有用资源：

https://www.gemini.com/cryptopedia/satoshi-value-gwei-to-ether-to-wei-converter-eth-gwei https://academy.binance.com/en/glossary/wei

这是我们的交易之后 contributions 映射的前后视图。请注意 words 数组是如何变化的。

成功交易后 words 数组值发生变化

一种更简洁的方法。

现在我们被列为 contributor，我们可以调用 sendTransaction() 来触发 receive() 函数。经检查，智能合约的所有者地址已更新为我们的地址！

智能合约所有者的地址现在设置为我们钱包的地址

最后一步：提取帐户的余额

现在我们已经获得了合约的所有权，我们可以调用 withdraw() 函数来耗尽其全部余额。完成后，我们将实例提交回 Ethernaut 以进行验证。

就这样，Fallback 就被解决了！

• 原文链接： blog.blockmagnates.com/m...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～