スマート コントラクトにおけるリエントランシー攻撃を理解する (DAO ハックの説明)

リエントランシー攻撃とは何ですか?

1. 再入攻撃は、最初の実行が完了する前に外部コントラクトが現在のコントラクトにコールバックするときに発生します。

2. この脆弱性は、不適切な状態管理、特に状態変数が外部呼び出しの前ではなく後に更新された場合に発生します。

3. 攻撃者は、ターゲット コントラクト内の脆弱な関数を再帰的に呼び出すフォールバック関数を含む悪意のあるコントラクトをデプロイします。

4. 各再帰呼び出しは同じ論理パスに再び入り、呼び出しスタック全体が巻き戻されるまで残高が更新されずに繰り返し資金が排出されます。

5. このような攻撃は、外部呼び出しが呼び出しコンテキスト内の制御フローを保持するイーサリアムの同期シングルスレッド実行モデルを悪用します。

DAO事件:歴史的破綻

1. DAO は、2016 年にイーサリアム上に設立された分散型自律組織であり、スマート コントラクト ルールによって管理されるベンチャー キャピタル ファンドとして設計されました。

2. そのコードにより、トークン所有者は、 splitDAO関数を呼び出すことで DAO から分割し、イーサを回収することができました。

3. この関数は、内部残高を更新する前に要求者のアドレスにイーサを転送し、古典的な再入ウィンドウを作成しました。

4. 攻撃者は、資金を受け取ると再びSplitDAO をトリガーするフォールバック機能を備えたコントラクトを展開しました。

5. 複数のネストされたコールを通じて、トランザクションが元に戻るか停止される前に、360 万 ETH 以上 (当時 5,000 万ドル以上に相当) が吸い上げられました。

イーサリアムの実行モデルがどのように再入可能を可能にするか

1. Solidity のすべての外部呼び出しは同じトランザクション コンテキストで実行され、メモリ、ストレージ、呼び出しスタックの可視性が維持されます。

2. Checks-Effects-Interactions のようなパターンを介して明示的に実装されない限り、自動再入ガードはありません。

3. ガス制限は再発を防止しません。これらは総計算量を制限するだけであり、フォールバック関数の実行に必要なガスは最小限です。

4. EVM は呼び出し元と呼び出し先の間の分離を強制しません。呼び出し先によって行われた状態の変更は、実行中の呼び出し元に表示されます。

5. 開発者は、特にサードパーティのトークンやオラクルが関与する場合、契約のやり取りがどれほど深く相互依存する可能性があるかを過小評価することがよくあります。

再入を招く一般的なコード パターン

1. イーサを送信する前ではなく、外部コントラクトを呼び出した後に、残高やフラグを更新します。

2. 戻り値の検証や再帰の深さを制限せずにcall.value()()を使用する。

3. ストレージ変数の残高を追跡するのではなく、 this.balanceに基づいて計算します。

4. ロック、ミューテックス、または OpenZeppelin のReentrancyGuardなどの再入可能修飾子を使用しない撤退パターンを実装します。

5. 継承されたロジックの監査に失敗する (特に、delegatecall がコンテキストを保持するプロキシ パターンまたはアップグレード可能なコントラクトを使用する場合)。

よくある質問

Q: ERC-20 転送ではリエントラントが発生する可能性がありますか? A: 標準の ERC-20 転送関数は外部呼び出しをトリガーしないため、ネイティブの再入は不可能です。ただし、 transferFromのような拡張機能とフック (ERC-777 など) の組み合わせでは、再入可能性が発生する可能性のあるコールバック サーフェスが導入されます。

Q: DAO ハッキングはハード フォークにより元に戻すことができましたか? A: はい。イーサリアムコミュニティはチェーン履歴を書き換えることで盗まれた資金を復元するためにハードフォークを実行し、その結果イーサリアムとイーサリアムクラシックが分裂した。

Q: 最新の Solidity バージョンでは、デフォルトで再入が禁止されていますか? A: いいえ。Solidity v0.8.x には、より安全な算術演算と元に戻す動作が含まれていますが、再入保護は自動挿入されません。開発者は依然として防御パターンを手動で適用する必要があります。

Q: require(msg.sender.call{value: amount}(''))を使用することは、 address.send()より安全ですか? A: どちらも本質的に安全ではありません。どちらも、状態を更新する前に使用すると、再入可能になります。重要な要素は、特定の呼び出しメカニズムではなく、対話の順序です。