冰棒金融安全事件分析

2021年8月4日，Popsicle Finance 在一次攻击中遭受了巨额财务损失（超过2000万美元）[1]。 经过手动分析，我们确认这是一次“重复领取”攻击，即其奖励系统中的一个漏洞允许攻击者反复领取奖励。 在下文中，我们将使用一次攻击交易来阐述攻击过程和漏洞的根本原因。

背景

Popsicle Finance 是一个收益优化平台，支持多个链（例如以太坊和 BSC）的多个金库。

具体来说，用户首先调用deposit函数提供流动性，并获得Popsicle LP代币（简称PLP）。之后，Popsicle Finance将为用户管理流动性（与Uniswap等平台交互）以赚取利润。 用户可以调用withdraw函数从Popsicle Finance取回流动性，Popsicle Finance将根据PLP代币的数量计算应返还的金额。 激励奖励来自流动性，会随着时间的推移而累积。 用户可以调用collectFees函数来领取奖励，这是本次攻击的关键。

漏洞分析

在collectFees函数中，会为用户计算token0Reward和token1Reward（对应LP代币对的奖励）。整个计算逻辑很简单。然而，该函数使用了一个名为updateVault的修饰符，用于相应地更新奖励。

简而言之，updateVault会：

1. 首先调用_earnFees函数从池中获取累积费用；
2. 然后调用_tokenPerShare函数更新token0PerShareStored和token1PerShareStored，它们表示池中每份代币0和代币1的数量；
3. 最后调用_fee0Earned和_fee1Earned函数更新用户的奖励（即分别为token0Rewards和token1Rewards）。

_fee0Earned和_fee1Earned函数具有相同的逻辑，即实现以下公式（以代币0为例）：

user.token0Rewards += PLP.balanceOf(account) * (fee0PerShare - user.token0PerSharePaid) / 1e18

请注意，计算是增量式的，这意味着即使用户不持有PLP代币，计算出的奖励仍然是存储在token0Rewards中的值。

因此，我们可以得出以下两点观察：

1. 用户的奖励存储在token0Rewards和token1Rewards中，它们与任何PLP代币无关；
2. collectFees函数仅依赖于token0Rewards和token1Rewards的状态，这意味着可以在不持有PLP代币的情况下提取奖励。

在现实场景中，这意味着用户将钱存入银行，银行给她一张存款证明。不幸的是，这张证明既不防伪，也不与用户关联。 在这种情况下，可以制造假证并将其分发给他人，从而从银行获利。

攻击流程

简而言之，攻击者采取了以下步骤发动攻击：

1. 创建了三个合约。其中一个用于发动攻击，另外两个用于调用collectFees函数获取奖励；
2. 利用闪电贷，即从AAVE借入大量流动性；
3. 发动了存款-提款-领取奖励循环来执行攻击（总共有8个循环，大量流动性已从Popsicle Finance的多个金库中提取）；
4. 将闪电贷归还给AAVE，并通过Tornado.Cash洗钱。

具体来说，存款-提款-领取奖励循环由几个步骤组成，使用我们的在线工具 [2]可以轻松标记和清晰总结：

利润分析

总计，攻击者从Popsicle Finance中攫取了2000万美元，包括2.56K WETH、96.2 WBTC、160K DAI、5.39M USDC、4.98M USDT、10.5K UNI。 在这次利用之后，攻击者首先通过Uniswap和WETH将所有其他代币兑换成ETH，然后使用Tornado.Cash进行了洗钱。

鸣谢

Yufeng Hu, Ziling Lin, Junjie Fei, Lei Wu, Yajin Zhou @BlockSec

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参考

[1] https://twitter.com/defiprime/status/1422708265423556611

[2] https://tx.blocksecteam.com/