首先，我將以簡單的方式幫助您理解什麼是重入攻擊以及如何防止它，然後，我將深入研究代碼示例以展示漏洞在哪裏，攻擊者代碼是什麼，最重要的是，我將向您展示最新的經過驗證的方法，不僅可以保護項目中的一個智能合約，而且可以保護項目中的所有智能合約。

劇透：如果您已經聽說過 nonReentrant() 修飾符，請繼續閱讀，因爲您將發現 globalNonReentrant() 修飾符和 tests-effects-interactions 模式下面的幾行。



在上圖中，我們有 ContractA 和 ContractB。現在，如你所知，智能合約可以與另一個智能合約交互，例如在本例中，ContractA 可以調用 ContractB。因此，重入性的最基本思想是 ContractB 能夠在 ContractA 仍在執行時回調 ContractA。

那麼，攻擊者如何利用這一點呢？

上面我們有 ContractA，它有 10 個 Ether，我們看到 ContractB 在 ContractA 中存儲了 1 個 Ether。在這種情況下，ContractB 將能夠使用 ContractA 中的 withdraw 函數，並在通過檢查（其餘額大於 0）後將 Ether 發送回自身，然後將其總餘額修改爲 0。



現在讓我們看看 ContractB 如何利用重入漏洞利用 withdraw 函數並從 ContractA 竊取所有 Ether。基本上，攻擊者需要兩個函數：attack() 和 fallback()。

在 Solidity 中，fallback 函數是一個沒有名稱、參數或返回值的外部函數。任何人都可以通過以下方式調用 fallback 函數：調用合約中不存在的函數；調用函數而不傳入所需數據；向合約發送不包含任何數據的 Ether。

重入的工作方式（讓我們一步一步地沿着箭頭走）是攻擊者調用 attack() 函數，該函數內部調用 ContractA 的 withdraw() 函數。在函數內部，它將驗證 ContractB 的餘額是否大於 0，如果是，則繼續執行。



由於 ContractB 的餘額大於 0，它會將 1 個 Ether 發回，並觸發 fallback 函數。請注意，此時 ContractA 有 9 個 Ether，而 ContractB 已經有 1 個 Ether。



接下來，當 fallback 函數執行時，它會再次觸發 ContractA 的 withdraw 函數，再次檢查 ContractB 的餘額是否大於 0。如果你再次檢查上面的圖片，你會注意到它的餘額仍然是 1 個以太幣。



這意味着檢查通過，它會向 ContractB 發送另一個 Ether，從而觸發 fallback 函數。請注意，由於“balance=0”這一行從未執行過，因此這種情況會一直持續到 ContractA 中的所有 Ether 都用完爲止。

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現在讓我們看一下可以使用 Solidity 代碼識別重入的智能合約。



在 EtherStore 合約中，我們有函數 deposit() 來存儲和更新發送者的餘額，然後有 withdrawAll() 函數來一次性獲取所有存儲的餘額。請注意 withdrawAll() 的實現，它首先檢查 require 餘額是否大於 0，然後立即發送 Ether，同樣，最後將發送者的餘額更新爲 0。



這裏我們有一個合約 Attack，它將使用重入來耗盡 EtherStore 合約。讓我們分析一下它的代碼：

  • 在其構造函數中，攻擊者將傳遞 EtherStore 地址以創建實例並能夠使用其功能。

  • 我們可以看到，當 EtherStore 向該合約發送 Ether 時，fallback() 函數將被調用。只要餘額大於或等於 1，它就會調用從 EtherStore 提取資金。

  • 在 attack() 函數中，我們有利用 EtherStore 的邏輯。如我們所見，首先我們將通過確保我們有足夠的以太幣來發起攻擊，然後存入 1 以太幣以使 EtherStore 中的餘額大於 0，從而在開始提款之前通過檢查。

我在上文的 ContractA 和 ContractB 示例中一步步解釋了代碼的運行方式，現在我們來總結一下。首先，攻擊者會調用 attack()，而 attack() 內部會從 EtherStore 調用 withdrawAll()，然後 withdrawAll() 會將 Ether 發送到 Attack 合約的 fallback 函數。然後攻擊者會啓動重入並耗盡 EtherStore 的餘額。

那麼，我們如何保護我們的合約免受重入攻擊呢？

我將向您展示三種預防技術，以全面保護它們。我將介紹如何防止單個函數中的重入、跨函數的重入以及跨合約的重入。



保護單個函數的第一種方法是使用名爲 noReentrant 的修飾符。

修飾符是一種特殊類型的函數，可用於修改其他函數的行爲。修飾符允許您向函數添加額外的條件或功能，而無需重寫整個函數。

我們在這裏所做的是在執行函數時鎖定合約。這樣它將無法重新進入單個函數，因爲它需要遍歷函數的代碼，然後將鎖定狀態變量更改爲 false，以便再次通過在 require 中完成的檢查。

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第二種技術是利用 Checks-Effects-Interactions 模式來保護我們的合約免遭跨功能重入攻擊。你能發現上面更新後的 EtherStore 合約中發生了什麼變化嗎？

爲了深入瞭解 Check-Effects-Interaction 模式，我建議閱讀 https://fravoll.github.io/solidity-patterns/checks_effects_interactions.html





上面我們看到了左圖中存在漏洞的代碼的比較，其中餘額在發送以太幣後更新，如上所示，這可能永遠無法達到，而右邊的代碼所做的就是將 balances[msg.sender] = 0（或效果）移到 require(bal > 0)（檢查）之後但在發送以太幣（交互）之前。

這樣，我們可以確保即使另一個函數正在訪問 drawAll()，該合約也將受到保護，免受攻擊者攻擊，因爲在發送以太幣之前餘額將始終更新。

圖案由 https://twitter.com/GMX_IO 創建

我要向您展示的第三種技術是創建 GlobalReentrancyGuard 合約來防止跨合約重入。重要的是要理解，這適用於具有多個相互交互的合約的項目。

這裏的想法與我在第一種技術中解釋過的 noReentrant 修飾符相同，它進入修飾符，更新一個變量以鎖定合約，直到代碼完成纔會解鎖。這裏最大的區別是，我們使用存儲在單獨合約中的變量，該變量用作檢查函數是否已進入的地方。







我在這裏創建了一個示例，沒有實際的代碼，只有函數名稱作爲參考來理解這個想法，因爲根據我的經驗，它可以幫助形象化情況，而不僅僅是用文字寫出來。

在這裏，攻擊者將調用 ScheduledTransfer 合約中的函數，該函數在滿足條件後會將指定的 Ether 發送到 AttackTransfer 合約，因此 AttackTransfer 合約將進入 fallback 函數，從而從 ScheduledTransfer 合約的角度“取消”交易，但仍會收到 Ether。這樣，它就會開始觀察，直到耗盡 ScheduledTransfer 中的所有 Ether。

好吧，使用我上面提到的 GlobalReentrancyGuard 就可以避免這種攻擊場景。

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