Revest Finance Vulnerabilities: More than Re-entrancy

2022年3月27日，以太坊上的质押DeFi项目Revest Finance因ERC-1155回调机制遭受攻击，导致约200万美元的代币（BLOKS、ECO、LYXe和RENA）被盗。我们第一时间分析了此次攻击，并在当晚（UTC+8）发布了分析推文。

事实上，在撰写推文时，我们对Revest TokenVault合约中的某个函数仍有疑虑。我们深入研究了该合约，试图理解其功能。随后，我们发现了一个另一个关键的零日漏洞，该漏洞可以以简单得多的方式被利用，并导致与已发生攻击相同程度的巨大损失。

我们随即立即联系了Revest Finance团队，他们迅速响应并提出了该漏洞的临时解决方案。在确认该漏洞无法被触发后，我们决定发布此博客。

本博客的后续内容将分为三个部分：Revest Finance的机制、原始重入攻击以及新的零日漏洞。

Revest Finance FNFT是什么？

Revest Finance的金融不可替代代币（FNFT）使得对锁定资产的未来权利进行无需信任的转让成为可能。入口合约（Revest 合约）提供了三种不同的接口，通过锁定底层资产来铸造FNFT：

mintTimeLock：底层资产将在一段时间后解锁。
mintValueLock：当底层资产的价值高于或低于规定值时，将解锁底层资产。
mintAddressLock：通过指定账户解锁底层资产。

Revest 合约连接了以下三个合约来锁定和解锁底层资产。

FNFTHandler：继承自ERC-1155代币。它为每一次锁定创建一个新的FNFT，fnftId会递增。锁定在创建时规定了新FNFT的总供应量。FNFT只能通过此方式铸造，但可以被销毁以解锁底层资产。
LockManager：在创建时记录每个锁定的解锁条件，并在解锁时决定该锁定是否可以被解锁。
TokenVault：接收和发送底层资产，并记录每个FNFT的元数据，例如指定FNFT的价值。

我们以mintAddressLock为例来说明铸造FNFT的过程。

图1

图2

以上两图描述了FNFT如何被创建、铸造和销毁。具体而言，用户A锁定100 WETH到Revest Finance，创建了相应的FNFT，fnftId为1。最后，将100个1-FNFT按照指定比例铸造给指定的接收者。

请注意，一旦底层资产解锁，那么每一个1-FNFT都可以被销毁以接收一个（*1e18）WETH。如图2所示，用户B通过销毁25个1-FNFT提取了25（*1e18）WETH。

此外，Revest 合约还提供了另一个名为 depositAdditionalToFNFT 的接口，该接口存在两个漏洞，将在下文讨论。

我们首先用以下两图来描述此函数的正常使用情况。

图3

图4

depositAdditionalToFNFT 函数将更多的底层资产锁定到一个现有的锁定（由fnftId指定）中。正常情况下（图3），它要求指定的数量等于指定FNFT的总供应量，然后将新增资产均匀分配给每个指定的FNFT。

否则（图4），它会创建一个新的锁定，fnftId为最新的值，销毁指定数量的旧FNFT并铸造指定数量的新FNFT，然后将新锁定记录的depositAmount记录为旧锁定depositAmount加上指定数量的总和，如下面的代码所示。

// 现在，我们转账给Token Vault
if(fnft.asset != address(0)){
    IERC20(fnft.asset).safeTransferFrom(_msgSender(), vault, quantity * amount);
}

ITokenVault(vault).handleMultipleDeposits(fnftId, newFNFTId, fnft.depositAmount + amount);

emit FNFTAddionalDeposited(_msgSender(), newFNFTId, quantity, amount);

由于TokenVault合约中记录的depositAmount表示一个指定FNFT可以提取的底层资产数量，该操作将指定数量旧FNFT的价值从旧锁定转移到新锁定。

（指定数量大于总供应量将回滚交易）

重入漏洞是什么？

在本节中，我们将阐述重入攻击的工作原理，并讨论其根本原因和修复方法。

图5

图6

图7

以上三图基本描述了重入攻击的整个过程。具体来说，攻击者首先锁定零RENA代币以铸造2个没有价值的1-FNFT。其次，攻击者再次锁定零RENA代币，但铸造了360,000个同样没有价值（此时）的2-FNFT。在最后一步，攻击者通过继承自ERC-1155代币标准的FNFTHandler的回调机制，重新进入Revest合约的depositAdditionalToFNFT函数，该机制在更新fnftId之前，将fnftId为2的锁定的depositAmount覆盖为fnftId。结果是，攻击者获得了360,001个2-FNFT，depositAmount为1e18，这意味着他可以从TokenVault合约中提取360,001 * 1e18 RENA。此外，唯一成本是1e18 RENA。

修复方法

Revest Finance的代码完全符合经典的重入模式：使用fnftId -> 带回调机制的外部调用 -> 更新fnftId。因此，修复问题的最直接方法是打破这种模式。修复后的代码如下所示：

function mint(
    address account, 
    uint id, 
    uint amount, 
    bytes memory data
) external override onlyRevestController {
    require(amount > 0, "Invalid amount");
    require(supply[id] == 0, "Repeated mint for the same FNFT");
    supply[id] += amount;
    fnftsCreated += 1;
    _mint(account, id, amount, data);
}

首先，它将更新操作移到外部调用（_mint）之前，可以避免攻击。其次，由于系统不允许铸造零FNFT和重复铸造同一FNFT，它添加了两个检查以确保系统按预期工作，从而提高了系统的安全性。

新的零日漏洞

在分析Revest Finance的代码时，TokenVault合约中的handleMultipleDeposits函数总是让我们困惑，其代码如下所示。

function handleMultipleDeposits(
    uint fnftId,
    uint newFNFTId,
    uint amount
) external override onlyRevestController {
    require(amount >= fnfts[fnftId].depositAmount, 'E003');
    IRevest.FNFTConfig storage config = fnfts[fnftId];
    config.depositAmount = amount;
    mapFNFTToToken(fnftId, config);
    if(newFNFTId != 0) {
        mapFNFTToToken(newFNFTId, config);
    }
}

在调用depositAdditionalToFNFT函数时，handleMultipleDeposits函数会更改旧锁定的depositAmount或记录新锁定的depositAmount。当newFNFTId为零时，它不会记录新锁定的depositAmount，因为这是向现有锁定添加额外资产的操作。

根据常识，当newFNFTId不为零时，它只记录新锁定的depositAmount，而不更改旧锁定的depositAmount。然而，代码告诉我们，它不仅记录了新锁定的depositAmount，还更改了旧锁定的depositAmount。

我们认为这是一个严重的零日逻辑漏洞，并编写了PoC来验证它。以下三图描述了PoC的工作原理。

图8

图9

图10

具体来说，攻击者首先锁定零RENA以铸造360,000个1-FNFT。之后，攻击者直接调用depositAdditionalToFNFT函数来创建一个新的锁定。由于逻辑错误，TokenVault合约错误地将旧锁定的depositAmount从零更改为1e18。结果，攻击者获得了价值359,999 RENA的359,999个1-FNFT。显然，PoC比实际的重入攻击简单得多。

修复漏洞的临时解决方案

这是一个逻辑错误，我们建议使用以下代码来修复它。

function handleMultipleDeposits(
    uint fnftId,
    uint newFNFTId,
    uint amount
) external override onlyRevestController {
    require(amount >= fnfts[fnftId].depositAmount, 'E003');
    IRevest.FNFTConfig memory config = fnfts[fnftId];
    config.depositAmount = amount;
    if(newFNFTId != 0) {
        mapFNFTToToken(newFNFTId, config);
    } else {
        mapFNFTToToken(fnftId, config);
    }
}

由于TokenVault和FNFTHandler这两个易受攻击的合约存储了大量的关键状态，项目在迁移状态之前无法重新部署TokenVault合约和FNFTHandler合约。为了避免此漏洞进一步被利用，该项目重新部署了一个精简版的Revest合约，该版本禁用了更复杂的功能，以减少潜在攻击者的可利用面。在检查了临时解决方案后，我们认为精简版的Revest合约可以减轻本博客中提到的潜在攻击。

启示

使DeFi项目安全并非易事。除了代码审计，我们认为社区应采取主动措施监控项目状态，并在攻击发生之前就加以阻止。

关于BlockSec

BlockSec是一家开创性的区块链安全公司，由一群全球顶尖的安全专家于2021年创立。公司致力于提升新兴Web3世界的安全性和可用性，以促进其大规模采用。为此，BlockSec提供智能合约和EVM链安全审计服务、用于安全开发和主动阻止威胁的Phalcon平台、用于资金追踪和调查的MetaSleuth平台，以及供Web3开发者在加密世界中高效冲浪的MetaDock扩展。

迄今为止，该公司已服务于MetaMask、Uniswap Foundation、Compound、Forta和PancakeSwap等300多家知名客户，并在两轮融资中从Matrix Partners、Vitalbridge Capital和Fenbushi Capital等知名投资者那里获得了数千万美元的投资。

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