Move语言安全性分析及合约审计要点之操纵预言机
- SharkTeam
- 发布于 2023-01-30 16:17
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SharkTeam在之前的“十大智能合约安全威胁”系列课程中，根据历史发生的智能合约安全事件，总结分析了在智能合约领域中出现较多、危害最大的前10大漏洞。这些漏洞之前通常出现在Solidity智能合约中，那么对于Move智能合约来说，会不会存在相同的危害呢？SharkTeam【Move语言安全性分
SharkTeam在之前的“十大智能合约安全威胁”系列课程中，根据历史发生的智能合约安全事件，总结分析了在智能合约领域中出现较多、危害最大的前10大漏洞。这些漏洞之前通常出现在Solidity智能合约中，那么对于Move智能合约来说，会不会存在相同的危害呢？ SharkTeam【Move语言安全性分析及合约审计要点】系列课程将带您逐步深入，内容包括权限漏洞、重入漏洞、逻辑校验漏洞、函数恶意初始化、回退攻击、提案攻击、合约升级漏洞、操纵预言机、三明治攻击、重放攻击。本章内容【操纵预言机】。
操纵价格预言机是DeFi领域中常见的攻击手段。对于链上的价格预言机，更加容易被操作，尤其是在一笔交易内，可以通过闪电贷来提供大笔的攻击资金，从而实现操纵价格预言机。
1.什么是价格预言机
预言机(Oracle)是链接链上智能合约与链下现实环境的桥梁。价格预言机则是链上智能合约获取代币链上或链下价格的桥梁工具。 根据价格数据的来源，价格预言机分为两种：链上价格预言机和链下价格预言机。 链上价格预言机：价格数据来源于链上，如Uniswap交易对（AMM）价格 链下价格预言机：价格数据来源于链下，如Chainlink 根据提供价格数据的运营商，价格预言机又可分为两种：中心化价格预言机和去中心化价格预言机。 中心化价格预言机：价格预言机只能由单个运营商更新与验证，即反馈的价格来源单一。 去中心化价格预言机：价格预言机由多个运营商或用户更新与验证，即反馈的价格来源不一，可以由多个价格计算所得。
2.操纵价格预言机
区块链项目所有安全事件中，操纵价格预言机所引起的安全事件是最常见的一种，尤其是对于链上价格预言机。此外，闪电贷可以以极低的手续费提供操纵价格预言机的大笔资金，为操作价格预言机攻击提供了极大的便利。 操纵价格预言机有两种方式： （1）闪电贷操纵链上的AMM价格：首先攻击者向上调整借入代币价格（或向下调整抵押品价格），最后通过价格清算抵押品。这种情况一般在链上中心化预言机以及去中心化交易所中，攻击者可以利用闪电贷在一笔交易中操纵AMM的价格，在贷方智能合约查找代币之前改变代币的现货价格。 （2）预言机故障导致随机攻击：2019年6月25日，衍生品平台Synthetix依赖的价格预言机，出现预言机喂价故障，机器人快速进出sKRW市场，最终造成大量的经济损失。 在两种方式中，安全事件中出现比较多的是第一种，比如发生在2021年5月的xToken安全事件以及Belt Finance安全事件。
3.xToken安全事件
2021年5月13日，DeFi 质押和流动性策略平台 xToken 遭到闪电贷和操纵价格预言机的攻击，xBNTa Bancor 池以及 xSNXa Balancer 池立即被耗尽，造成约 2500 万美元损失，其中，xSNXa 合约上直接损失的总价值为 416 枚 ETH。 经过对攻击交易的分析，攻击步骤如下： （1）攻击者先从dYdX中通过闪电贷借出大量的ETH，然后在AAVE中抵押ETH并借出SNX。并且通过Sushiswap将ETH兑换成 SNX。至此，攻击者储备了大量SNX （2）通过Uniswap将SNX全部兑换成ETH，此时Uniswap的ETH/SNX交易对中SNX的价格会变得非常低。 （3）攻击者此时通过xSNX合约使用ETH置换xSNX，由于xSNX使用了Kyber上的SNX价格，而Kyber的SNX价格是参考的Uniswap的ETH/SNX交易对SNX价格的，所以此时攻击者置换出了更多的xSNX。 （4）攻击者将账户中的xSNX置换成ETH和SNX后，归还闪电贷。剩余的代币即为此次攻击获利。 攻击者通过闪电贷操纵（调低）了SNX的价格，因为被攻击的合约中的xSNX使用了Kyber上的SNX价格，而Kyber的SNX价格是参考的Uniswap的预言机价格的。当SNX的价格被影响后直接导致xToken中xSNX价格不正常波动，造成攻击套利空间。
4.Belt Finance安全事件
2021年5月30日，币安智能链（BSC）上多策略收益优化 AMM 协议 Belt Finance遭遇闪电贷攻击，四个资金池受到影响，损失620万美元。 经过对攻击交易分析，攻击过程如下： （1）攻击者从PancakeSwap中通过闪电贷，分8次，共计借出387315994 BUSD（3.87亿 BUSD）；
（2）将其中1千万BUSD存入bEllipsisBUSD策略，Ellipsis 是以太坊上DeFi协议Curve授权Fork的项目；
（3）将1.87亿BUSD存入bVenusBUSD策略；
（4）通过Ellipsis合约将1.9亿BUSD兑换为1.69亿USDT；
至此，闪电贷的3.87亿BUSD均已投入攻击交易中。其中1.87亿存入bVenusBUSD策略，1千万存入bEllipsisBUSD策略，1.9亿通过Ellipsis兑换成1.69亿USDT。
（5）从bVenusBUSD策略中提取BUSD；
（6）通过Ellipsis将1.69亿USDT换成1.89亿BUSD；
（7）向bVenusBUSD策略中再次存入1.97亿BUSD；
重复步骤（5）～（7）多次，攻击者通过重复买入卖出 BUSD，最后从策略 bVenusBUSD中提取了更多的BUSD，使用1.69亿BUSDT兑换出1.89亿的BUSD。
（8）归还闪电贷，并将剩余资产转移获利。
总结以上步骤，此次攻击，是由于bEllipsis策略余额计算中的漏洞，造成攻击者操纵了beltBUSD 的价格。通过合约分析可知，beltBUSD 的价格依赖于机枪池中的余额，攻击者将BUSD存入bVenusBUSD策略再提出，由于资产的数量不变，即使重复操作，也不会获利。但此次攻击者也同时操作了其他策略（bEllipsisBUSD）对beltBUSD余额产生了影响，造成了计算漏洞的产生。
5.Move中的价格预言机
预言机是公链必备的一个基础设施，Move生态的公链，包括Starcoin、Aptos以及SUI，同样需要预言机。因此，Move公链定义了标准的Oracle协议，为公链提供更便捷的预言机服务。 Starcoin在Stdlib中定义了一套标准的Oracle协议。标准的Oracle协议使用安全可靠的智能合约Move编写，既保持了Starcoin去中心化等特点，也继承了Move的安全性。 Move生态中，除了链上的AMM可以作为价格预言机外，同样存在类似于Solidity生态的Chainlink这样的链下价格预言机基础设施，为DeFi项目的安全性提供一定保证，包括可以为Aptos提供价格预言机服务的Pyth、可以为Aptos和SUI提供价格预言机服务的SupraOracles等。
6.Move合约操纵价格预言机风险
操纵价格预言机跟智能合约语言和区块链结构无关，只跟经济模型和预言机类型有关，属于经济攻击的一种。因此，Move合约同样可能面临操纵价格预言机的风险。 Solidity生态中多起操作价格预言机的安全事件告诉我们，闪电贷是操纵价格预言机的最有效的辅助手段。然而，在Move生态中，闪电贷的实现并不像Solidity那么便捷，这在一定程度上可以降低操纵价格预言机的风险，但并不能从根本上解决操纵价格预言机的问题。而且，闪电贷是DeFi的典型特色服务，未来必须会出现在各个Move公链生态中。真正能够避免价格操纵的方法是使用类似Solidity生态Chainlink的链下预言机，比如Pyth、SupraOracles。 Solidity生态的经验告诉我们，操纵价格预言机已经成为DeFi领域内非常普遍的安全问题，相信Move项目方在开发过程中会主动采取措施，从而避免操纵价格预言机的攻击。
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