0x.1 背景
2021年10月15日02:38（UTC+8），我们的内部监控系统发现了可疑的闪电贷交易：
经过调查，我们发现这是一起针对Indexed Finance的价格操纵攻击。具体来说，攻击者利用该项目用于计算价格的缺陷公式，发动了攻击，并获得了1600万美元的利润。
社交媒体上已经有一些讨论，并且该项目也发布了官方的事件复盘报告（Indexed Attack Post-Mortem）。 然而，现有的分析并未能全面理解此次安全事件。 因此，在本篇博客中，我们将提供一个全面的分析，包括项目机制、漏洞、攻击过程以及利润。
0x1.1 相关合约地址
-
MarketCapSqrtController: 0x120c6956d292b800a835cb935c9dd326bdb4e011
-
DEFI5: 0xfa6de2697d59e88ed7fc4dfe5a33dac43565ea41
-
CC10: 0x17ac188e09a7890a1844e5e65471fe8b0ccfadf3
0x1.2 攻击交易
-
攻击交易I: 0x44aad3b853866468161735496a5d9cc961ce5aa872924c5d78673076b1cd95aa
-
攻击交易II: 0xbde4521c5ac08d0033019993b0e7e1d29b1457e80e7743d318a3c27649ca4417
0x2. Indexed Finance 机制
为了更好地理解漏洞/攻击，我们以DEFI5（即攻击者攻击的池子）为例来演示Indexed Finance的机制。
0x2.1 绑定Token
DEFI5旨在为以太坊DeFi项目的前5大代币提供交易服务。具体来说，Indexed Finance会通过MarketCapSqrtController根据市值更新代币排名。 由于前5大代币的排序可能会随着时间推移而变化，DEFI5池子使用的代币数量可能会大于5个，如下方代码所示：
图1显示，要绑定一个新代币，DEFI5必须触发由reindexTokens函数调用的_bind函数，而reindexTokens函数只能由MarketCapSqrtController的reindexPools函数调用，而reindexPools又只能由MarketCapSqrtController的reindexPool函数调用：
图2演示了MarketCapSqrtController首先从市场获取代币信息（包括TotalSupply和价格），然后根据其市值计算排名。 在调用reindexPool函数时，会把排名前的代币地址作为参数传递给reindexTokens函数。 请注意，新添加的代币将被绑定到DEFI5，而不会替换DEFI5原有的代币。
0x2.2 接下来是什么？
代币绑定后，DEFI5必须将一个名为ready（表示代币状态）的变量设置为true才能启用交易：
根据代码逻辑，除了合约初始化之外，ready变量只能在gulp函数中设置。
如图3所示，当DEFI5中的代币余额大于或等于_minimumBalances时，就会发生这种情况。
同时，初始代币权重（即denorm）将根据以下公式计算：
0x3. 漏洞分析
漏洞代码属于MarketCapSqrtController的updateMinimumBalance函数。
如图4所示，updateMinimumBalance可以将一个ready为false的代币的minimumBalance修改为poolValue的1/100。poolValue的计算是漏洞的关键。
图5的计算实现了以下公式：
然而，该公式存在两个潜在问题：
- 使用一个代币的流动性来估算整个池子的价值；
- 池子的权重（
_totalWeight）和代币的权重（token.denorm）不受流动性变化的影响。实际上，它们受外部市场市值的影响。此外，它们的改变受时间段限制，即每小时增加或减少1%。
简而言之，攻击者可以通过闪电贷瞬间引起代币流动性的巨大变化，而池子和代币的权重却相应保持不变，从而操纵poolValue。
通过这样做，可以将（ready为false的）代币的minimumBalance操纵为目标，以发动价格操纵攻击。
0x4. 攻击分析
攻击包含以下9个步骤：
步骤1: 调用reindexPool函数绑定SUSHI。调用之前，DEFI5池中有6个代币，包括UNI、AAVE、COMP、SNX、CRV和MKR。由于SUSHI的市值成为前5名，SUSHI将被添加到池子中。
步骤2: 通过SushiSwap借入IndexPool支持的所有6种代币（UNI、AAVE、COMP、SNX、CRV和MKR）。
步骤3: 通过多次调用swapExactAmountIn函数，用借来的代币（以COMP为例）交换UNI。
注意1：这里多次调用是因为
MAX_IN_RATIO的限制，一次最多只能交换一半的代币余额。注意2：在此步骤中，
poolValue将被严重低估，因为池子中UNI（作为firstToken）的余额大幅减少。
步骤4: 通过调用updateMinimumBalance函数来修改SUSHI的minimumBalance。
请注意，由于步骤3中计算出的异常
poolValue，minimumBalance小于正常值。
步骤5: 通过调用joinswapExternAmountIn函数提供流动性来准备LP代币。我们将看到，这些LP代币被用来换回更多的SUSHI。
注意：由于
MAX_IN_RATIO的影响，joinswapExternAmountIn函数需要调用多次。
步骤6: 通过先借入大量SUSHI并将其转移到池子中，然后调用gulp函数将SUSHI的ready设置为true，来操纵DEFI5池中SUSHI的权重。通过这种方式，SUSHI的初始权重（denorm）变成了一个很高的值。
步骤7: 通过调用exitPool函数，将LP代币换回基础代币（UNI、AAVE、COMP、SNX、CRV、MKR和SUSHI）。
注意，
exitPool函数不考虑每种代币的权重，因此基础代币将以相等的比例返回。
步骤8: 通过调用joinswapExternAmountIn函数，使用SUSHI提供流动性来交换LP代币。由于此时SUSHI的权重异常，可以获得更多的LP代币。
请注意，joinswapPoolAmountIn函数将根据收到的基础代币（在此例中为SUSHI）的权重来铸造LP代币。
步骤9: 通过调用exitPool函数，使用步骤8中获得的LP代币来耗尽池子。
0x5. 利润分析
我们的调查显示，攻击者使用的所有资金（包括交易费）都来自Tornado Cash。
总共有两次攻击交易：
-
在第一次交易中，攻击者获得了：6,226.8 AAVE、15 ETH、192,358.6 UNI、5,459.5 COMP、721,611.3 CRV、16,680.6 SNX、406.5 MKR。
-
在第二次交易中，攻击者获得了：109.6 MKR、17,844 UMA、1,002.4 COMP、34,602.5 UNI、131,645.4 BAT、28,754.1 SNX、1,273.6 AAVE、124,194.2 CRV、33,215.4 LINK、5.24 YFI。
此外，攻击者还有几次失败的尝试。
截至本报告撰写时，攻击者获得的利润价值为1600万美元，尚未转移。
关于BlockSec
BlockSec是一家成立于2021年的区块链安全公司，由一群杰出的全球安全专家创立。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威胁阻断的Phalcon平台，用于资金追踪和调查的MetaSleuth平台，以及供Web3开发者在加密世界高效冲浪的MetaSuites扩展。
迄今为止，公司已为MetaMask、Uniswap Foundation、Compound、Forta和PancakeSwap等300多家知名客户提供服务，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。
官方网站: https://blocksec.com/
官方推特账号: https://twitter.com/BlockSecTeam
