重放攻击是把原链网络上的交易拿到目标链网络上使用
问：我们常提到的智能合约漏洞真的是实际中威胁最大、发生最频繁的安全漏洞吗？
答：完全不是那样。例如“溢出”、“外部调用”等常提到的智能合约安全漏洞并不是最常发生，威胁最大的。
到底哪些安全威胁从发生频率和危害性上能称为Top10的呢？SharkTeam合约安全系列课程之【十大智能合约安全威胁】和您一起讨论和深入。第十课【详解重放攻击】。
一、什么是重放攻击
重放攻击是把原链网络上的交易拿到目标链网络上使用，即一笔交易重复执行，我们根据类型可以分为交易重放和签名重放。
交易重放是将原链上的交易一成不变放到目标链上，重放过后交易在目标链上可以正常执行并完成交易验证。
CoinShares将CoinShares Physical Ethereum ETP管理费用降至0:2月1日消息，CoinShares 即日起将 CoinShares Physical Ethereum ETP 的管理费用从 1.25% 降至 0。此外，在以太坊上海升级之后，CoinShares 将能够为其 CoinShares Physical Ethereum ETP 的投资者提供流动性和质押奖励。
CoinShares 是位于欧洲的数字资产管理公司，为包括企业、金融机构和个人在内的众多客户提供广泛的金融服务，涵盖投资管理、交易、证券和消费产品。该集团总部位于泽西岛，在法国、瑞典、英国和美国设有分支机构。[2023/2/1 11:41:23]
签名重放利用私钥签名的消息进行重放，重放过程中无需像交易重放那样去重放整个交易，而是重放相应的签名信息。
在实施EIP 155后，交易签名带有chainid，即链与分叉链之间的标识符。由于chainid不同，交易重放无法完成，签名重放可以间接完成。在以太坊完成分叉后，ETHW主网出现数起重放攻击事件，让我们回顾一下这些攻击事件前因后果。
Shadows Network将在跨链合成协议中集成DIA预言机服务:3月12日消息，开源金融信息平台DIA官方宣布，已与基于Substrate开发的DeFi合成资产发行协议Shadows Network合作。Shadows Network将在正在开发的跨链合成协议集成DIA预言机服务。[2021/3/12 18:38:40]
二、攻击事件分析
2.1 Optimism
2022年6月9日消息，据Optimism与加密货币做市商 Wintermute 透露，2000万个Optimism代币被黑客盗取。重放攻击过程如下：
（1）5月27日，Optimism地址0x2501向Optimism/L2上的0x4f3a地址转账2000万OP，0x4f3a地址在Ethereum/L1上是Wintermute的多签合约地址，但此时在Optimism/L2上面并没有部署合约；
（2）6月1日，黑客地址0x8bcf部署合约0xe714。
Cashaa将在印度建立受央行监管的加密银行平台:英国加密友好银行Cashaa宣布，计划在印度、美国、非洲和加勒比海地区扩展其服务。Cashaa首席执行官表示，首先将在印度建立受中央银行印度储备银行（RBI）监管的“第一个加密银行平台”。（Bitcoin.com）[2020/9/6]
（3）6月5日，黑客通过重放Ethereum/L1上的交易创建了Gnosis Safe: Proxy Factory 1.1.1合约，其地址与Ethereum/L1上一样；然后地址0x60b2通过合约0xe714部署了多签合约0x4f3a，合约所有权归黑客所有，因此5月27日转入的2000万OP被黑客盗取。在Gnosis Safe: Proxy Factory 1.1.1合约中，其中创建代理合约函数createProxy如下：
Gnosis Safe: Proxy Factory 1.1.1合约使用的是0.5版本的Solidity，使用new来创建合约时使用的是create命令，而不是create2。使用create命令创建合约，合约地址是msg.sender以及nonce来计算的。在Ethereum/L1上面，创建多签合约0x4f3a的msg.sender就是Gnosis Safe: Proxy Factory 1.1.1的地址，黑客在Optimism/L2通过重放交易来创建于Gnosis Safe: Proxy Factory 1.1.1合约的主要目的就是为了保证在Optimism/L2上创建合约0x4f3a的msg.sender与在Ethereum/L1上一致，那么黑客可以很方便的通过智能合约（合约0xe714）调用createProxy函数来创建出地址是0x4f3a的合约。
动态 | ShapeShift推出交易所代币FOX:11月20日，ShapeShift发布了其交易所代币FOX，所有注册平台的用户都将自动获得100个FOX代币，如果持有该代币，则永不过期，并在30天的滚动期内为每个代币提供价值10美元的免费交易量。 此外，FOX还加入了其他交换令牌，例如Binance Coin（BNB）和Bithumb Coin（BN）。虽然ERC-20令牌仍然属于“实用令牌”分类，但它目前的用途还比较有限。（Coindesk）[2019/11/21]
（4）6月5日，多签合约0x4f3a在接收到2000万OP后，将100万OP转账给黑客地址0x60b2，然后将100万OP兑换成了720.7 Ether。
（5）6月9日，合约0x4f3a将其中的100万OP转账给了账户地址0xd8da， 其他的1800万OP仍然在合约0x4f3a中。
本次攻击根本原因是：交易重放、Solidity旧版本漏洞以及主链和侧链交易签名验证等综合因素
声音 | ShapeShift的首席执行官Erik Voorhees：纽约州的许可和监管制度可以扼杀大多数加密创新:9月25日，加密货币平台ShapeShift的首席执行官Erik Voorhees发表了他对纽约州加密货币监管政策的看法。Voorhees认为，国家对加密货币交易所施加的许可压力将最终扼杀加密货币领域的创新。那些运营的加密公司最终会受到传统银行系统的控制。[2018/9/25]
2.2 Omni
2022年9月18日，以太坊合并完成后，PoW链遭到PoS链上交易的重放攻击，根本原因是网桥未正确读取并验证区块链的chainid。攻击者首先通过Gnosis链的Omni跨链桥转移了200 WETH，然后在PoW链上重放了相同的消息，获得了额外的200 ETHW。
（1）PoS链交易hash：0xbddb0cc8bc9949321e1748f03503ed1a20dd618fbf0a51dc5734c975b1f8bdf5
（2）PoW链交易hash：0x9c072551861ce384203516f4d705176a2d2e262d5b571d853467425f1a861fb4
我们对比发现两笔交易访问的合约相同，并且inputdata完全相同，即调用了同一个合约的同一个函数并且参数相同，根据相同的方法签名ID 0x23caab49可知，黑客调用safeExecuteSignaturesWithAutoGasLimit函数。
在正常的交易中，我们通过nonce来进行排序交易，避免重复交易。在跨链中，我们会根据chianid进行识别链的类型，比如以太坊主网的chainid是1，ETHW主网的chainid是10001。
我们查看一下Omni Bridge验证chainid的逻辑，发现chainid的来源于unitStorage中存储的值，而不是通过操作码 CHAINID（0x46）直接读取的链上chainid。
unitStorage是合约EternalStorage中的状态变量，sourceChainId()函数所在的合约BasicAMB继承了BasicBridge和VersionableAMB。其中，BasicBridge陆续继承了合约EternalStorage。这里保存的chainid是预先存储好的，如果发生区块链的硬分叉而chainid又没有重新设置或者chainid人为设置有误，从合约层面上来说，由于不是通过操作码获取的chainid，不会正确验证跨链消息的实际chainid。
本次攻击根本原因是：主要是Omni使用的solidity版本是0.4.24，采用的是手动存储和更新chainid的方式，并未通过EIP-1344中规定的CHAINID（0x46）操作码进行实际chainid获取。
三、预防措施
针对重放攻击主要有以下几种预防的方法：
（1）可以在签名消息中加入chainid和nonce两个参数值，chainid用于识别链ID的标识符，nonce是交易次数计数值。
（2）记录签名是否使用过，比如利用mapping进行签名中对应参数映射为bool值，这样做可以防止签名多次使用。
（3）项目上线前，需联系专业的第三方专业审计团队进行审计。
来源：tuoniaox
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