智能合约游戏之殇——类 Fomo3D 攻击分析

Z时代
2024-01-10
分类：IT

作者：LoRexxar'@知道创宇404区块链安全研究团队

时间：2018年8月23日

2018年8月22日，以太坊上异常火爆的Fomo3D游戏第一轮正式结束，钱包开始为0xa169的用户最终拿走了这笔约10,469 eth的奖金，换算成人民币约2200万。

看上去只是一个好运的人买到了那张最大奖的“彩票”，可事实却是，攻击者凭借着对智能合约" title="智能合约">智能合约原理的熟悉，进行了一场精致的“攻击”！

这次攻击的结果，也直接影响了类Fomo3D的所有游戏，而且无法修复，无法避免，那么为什么会这样呢？

类Fomo3D

在分析整个事件之前，我们需要对类Fomo3D游戏的规则有一个基本的认识。

Fomo3D游戏最最核心的规则就是最后一个购买的玩家获得最大的利益

其中主要规则有这么几条：

游戏开始有24小时倒计时

每位玩家购买，时间就会延长30s

越早购买的玩家，能获得更多的分红

最后一个购买的玩家获得奖池中48%的eth

其中还有一些细致的规则：

每位玩家购买的是分红权，买的越多，分红权就会越多

每次玩家购买花费的eth会充入奖金池，而之前买过的玩家会获得分红

随着奖池的变化，key的价格会更高

换而言之，就是越早买的玩家优势越大。

最终，资金池里的 ETH 48%分配给获胜者， 2%分配给社区基金会，剩余的 50%按照四种团队模式进行分配。

游戏规则清楚之后，就很容易明白这个游戏吸引人的地方在哪，只要参与的人数够多，有人存在侥幸心理，就会有源源不断的人投入到游戏中。游戏的核心就在于，庄家要保证游戏规则的权威性，而区块链的可信以及不可篡改性，正是完美的匹配了这种模式。

简单来说，这是一个基于区块链可信原则而诞生的游戏，也同样是一场巨大的社会实验。

可，问题是怎么发生的呢？让我们一起来回顾一下事件。

事件回顾

2018年8月22日，以太坊上异常火爆的Fomo3D游戏第一轮正式结束，钱包开始为0xa169的用户最终拿走了这笔约10,469 eth的奖金。

看上去好像没什么问题，但事实真的是这样吗

在Fomo3D的规则基础上，用户a169在购买到最后一次key之后，游戏的剩余时间延长到了3分钟，在接下来的3分钟内，没有任何交易诞生。这3分钟时间，总共有12个区块被打包。但没有任何一个Fomo3D交易被打包成功。

除此之外，这部分区块数量也极少，而且伴随着数个合约交易失败的例子

这里涉及到最多的就是合约0x18e1B664C6a2E88b93C1b71F61Cbf76a726B7801,该合约在开奖的那段时间连续的失败交易，花费了巨量的手续费。

而且最重要的是，该合约就是上面最后拿到Fomo3D大奖的用户所创建的

在这期间的每个区块中，都有这个合约发起的巨额eth手续费的请求。

攻击用户通过这种方式，阻塞了其他游戏者购买的交易，最后成功拿到了大奖。

那么为什么呢？

事件原理

在解释事件发生原理之前，我们需要先了解一下关于区块链底层的知识。

以太坊约14s左右会被挖出一个区块，一个区块中会打包交易，只有被打包的交易才会在链上永不可篡改。

所以为了奖励挖出区块的矿工，区块链上的每一笔交易都会消耗gas，这部分钱用于奖励矿工，而矿工会优先挑选gas消耗比较大的交易进行打包以便获得更大的利益，目前，一个区块的gas上限一般为8000000。

而对于每一笔交易来说，交易发起者也可以定义gas limit，如果交易消耗的gas总值超过gas limit，该交易就会失败，而大部分交易，会在交易失败时回滚。

为了让交易不回滚，攻击者还使用了一个特殊的指令assert()，这是一个类似于require的函数，他和require唯一的区别就是，当条件不满足时，assret会耗光所有的gas。原理是因为在EVM底层的执行过程中，assret对应一个未定义过的操作符0xfe，EVM返回invalid opcode error，并报错结束。

而攻击者这里所做的事情呢，就是在确定自己是最后一个key的持有者时，发起超大gasprice的交易，如图所示：