2020年11月，以太坊上的许多DeFi平台都遭遇了安全事件，例如Pickle Finance和88mph。
为了检测DeFi中发生的安全事件，我们开发了ThunderForecast系统。在分析近期交易时，它会发现一类极其可疑的交易。首先，存在一对交易，它们的交易汇率差异超过千倍。其次，调用者（EOA）在每次交易结束时总能获得少量以太坊。我们使用我们研究团队开发的EthScope系统来分析这些交易，并发现这是一个利用Loopring的Vault协议漏洞进行的套利攻击。
LRC协议费用Vault
Loopring是以太坊区块链上一个开源的去中心化交易所（DEX）协议。相应的，LRC是Loopring的代币（ERC-20）。此外，Loopring有一个特定的Vault协议（LRC Protocol Fee Vault）来存储协议费用。在下面的分析中，我们将使用缩写LRCPFV。
function sellTokenForLRC(
address token,
uint amount
)
external
nonReentrant
{
require(amount > 0, "ZERO_AMOUNT");
require(token != lrcAddress, "PROHIBITED");
address recipient = tokenSellerAddress == address(0) ? owner : tokenSellerAddress;
if (token == address(0)) {
recipient.sendETHAndVerify(amount, gasleft());
} else {
token.safeTransferAndVerify(recipient, amount);
}
require(
tokenSellerAddress == address(0) ||
ITokenSeller(tokenSellerAddress).sellToken(token, lrcAddress),
"SELL_FAILURE"
);
emit TokenSold(token, amount);
}
sellTokenForLRC是LRCPFV中的一个函数。该函数允许用户将池中的费用兑换成LRC代币。然而，其开发者在sellTokenForLRC中没有设计任何访问控制，因此任何人都可以调用此函数。最终，攻击者利用此漏洞，获得了发起一系列相同逻辑攻击的机会。攻击的细节将在下面进行分析。
细节
现在，我们将通过一个攻击交易0x00b2c...来揭示更多攻击细节。
共涉及六个步骤：
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步骤1：从0xEB7e...进行闪电贷，借入 3773.88 ETH。
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步骤2：在Uniswap V1-LRC上将 3773.88 ETH兑换成 5014.68 LRC。此交易的汇率为：1 ETH = 1.32878 LRC。
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步骤3：通过调用
sellTokenForLRC，在Uniswap V1-LRC池中将LRCFV存储的 0.231 ETH费用兑换成 0.000219 LRC（如前所述，攻击者不应调用sellTokenForLRC）。然而，根据Uniswap V1-LRC使用的价格计算算法，LRC兑ETH的价格在Uniswap V1-LRC上急剧上升。此交易的汇率为：1 ETH = 0.00094 LRC。 -
步骤4：在Uniswap V1-LRC上将 5014.68 LRC兑换成 3774.09 ETH。基于步骤3，只有少量LRC在Uniswap V1-LRC上被兑换。此操作使得LRC兑ETH在Uniswap V1-LRC上的价值增加。因此，与步骤1相比，攻击者通过在Uniswap V1-LRC上兑换 5014.68 LRC获得了 3773.88 ETH，并额外获利 0.215 ETH。
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步骤5：归还 3773.88 ETH闪电贷。
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步骤6：将 0.215 ETH发送到攻击者的地址（EOA）。
盈亏
上述分析的交易于2020年10月13日发起。为了计算攻击者和受害者之间大致但可追溯的盈亏，我们使用coingecko获取LRC的价格，即 0.0005175 ETH。另一方面，LRCPFV。
攻击者操纵了步骤4中的价格，通过两次交易获利 0.215 ETH。
攻击规模
基于攻击的特征，我们检测到3个已部署的恶意合约（0xa896...、0x414a...、0xd91d...）以及自LRCPFV部署以来的90笔由攻击者0x81e8...发起的交易（在第9644449个区块，LRCPFV已部署。（在交易0x33eab...中获得的最大利润甚至达到9.89 ETH。）最终，攻击者通过套利获得了总计80.97 ETH，相当于2020年10月1日的价格为48,849.2美元。
尾声
随着以太坊DeFi生态系统的发展，各种安全问题逐渐显现。然而，社区可能更容易被造成巨大经济损失的攻击所吸引，而不是一些不显眼的攻击。事实上，此次攻击背后的根本原因，即访问控制，也通过发起90笔交易给Loopring造成了相当大的损失（80.97 ETH）。
时间线
- 2020/11/30：发现可疑交易。
- 2020/12/01：完成分析。
- 2020/12/02：向loopring报告。
- 2020/12/03：漏洞确认，修复上线。
- 2020/12/03：公布细节。
- 2021/01/03：分配CVE-2020–35962。
