CHA:警惕以太坊合并后的重放攻击：Omni跨链桥被攻击事件分析

一、事件描述

2022年9月18日，以太坊合并完成后，PoW链遭到PoS链上交易的重放攻击，根本原因是网桥未正确读取并验证区块链的chainid。攻击者首先通过Gnosis链的Omni跨链桥转移了200WETH，然后在PoW链上重放了相同的消息，获得了额外的200ETHW。

SharkTeam对此事件进行了技术分析，并总结了安全防范手段，希望后续项目可以引以为戒，共筑区块链行业的安全防线。

央行上海总部：警惕以“虚拟货币”“区块链”等为幌子的理财局:金色财经报道，中国人民银行上海总部今日发布题为《金融投资防术，你必须掌握的实用技能》的文章，文章提到11种情况的理财要当心，其中以“看广告、赚外快”“消费返利”“慈善”“互助”“虚拟货币”“区块链”等为幌子的理财均为理财局，投资者需要避开投资陷阱。不要盲目相信造势宣传；不要盲目相信熟人介绍、专家推荐；不要被高利诱惑盲目投资。（中国人民银行上海总部官微）[2020/5/12]

二、事件分析

该事件涉及两个不同链的交易hash以及攻击者地址，分别如下：

PoS链交易hash：0xbddb0cc8bc9949321e1748f03503ed1a20dd618fbf0a51dc5734c975b1f8bdf5

动态 | 咸宁市地方金融工作局：警惕以“虚拟货币”“区块链”名义进行的非法集资:近期，一些不法分子打着“金融创新”“区块链”的旗号，通过发行所谓“虚拟货币”“虚拟资产”“数字资产”等方式吸收资金，侵害公众合法权益。咸宁市地方金融工作局提醒广大市民：警惕以“虚拟货币”“区块链”名义进行的非法集资。（新浪财经）[2019/10/29]

声音 | 天津市局：警惕以虚拟货币、区块链等为幌子的投资理财项目:据天津日报消息，天津市局经济犯罪侦查总队副总队长刘学铸表示，如遇以投资“虚拟货币”、“区块链”等为幌子的“投资”、“理财”项目务必警惕。[2019/4/9]

PoW链交易hash：0x9c072551861ce384203516f4d705176a2d2e262d5b571d853467425f1a861fb4

黑龙江巴彦县：警惕以投资“虚拟货币”、“区块链”等为幌子的非法集资活动:黑龙江省巴彦县法院网6月4日报道，黑龙江巴彦县部提醒公众特别警惕以投资“虚拟货币”、“区块链”等为幌子的“投资理财”项目。[2018/6/4]

攻击者地址：0x82FaEd2dA812D2E5CCed3C12b3baeB1a522DC677

首先，我们对比发现两笔交易访问的合约相同，并且inputdata完全相同，即调用了同一个合约的同一个函数并且参数相同，根据相同的方法签名ID?0x23caab49可知，黑客调用safeExecuteSignaturesWithAutoGasLimit函数。

井贤栋：警惕以区块链为名的局 别让技术成牺牲品:蚂蚁金服CEO井贤栋在中国发展高层论坛2018年会上表示，区块链大规模商业应用是个世界级难题，应警惕各种假借区块链名义的局，让这个本该产生更大价值的技术成为牺牲品。[2018/3/25]

因此，攻击者通过OmniBridge转移200WETH，然后在PoW链上重放了相同的Inputdata，获得了额外的200ETHW。

此时，我们对这里的重放操作抱有怀疑态度。因为，以太坊网络在硬分叉之前强行执行EIP-155，这就说明ETHPoS链上交易不能在PoW链上重复交易。在正常的交易中，我们通过nonce来进行排序交易，避免重复交易。在跨链中，我们会根据chianid进行识别链的类型，比如以太坊主网的chainid是1，ETHW主网的chainid是10001。

对此，我们分析了OmniBridge相应的源码。我们查看一下OmniBridge验证chainid的逻辑，发现chainid的来源于unitStorage中存储的值，而不是通过操作码CHAINID直接读取的链上chainid。

unitStorage是合约EternalStorage中的状态变量，sourceChainId()函数所在的合约BasicAMB继承了BasicBridge和VersionableAMB。其中，BasicBridge陆续继承了合约EternalStorage。这里保存的chainid是预先存储好的，如果发生区块链的硬分叉而chainid又没有重新设置或者chainid人为设置有误，从合约层面上来说，由于不是通过操作码获取的chainid，不会正确验证跨链消息的实际chainid。这样的漏洞，容易被攻击者利用。

问题分析总结：主要是Omni使用的solidity版本是0.4.24，采用的是手动存储和更新chainid的方式，并未通过EIP-1344中规定的CHAINID操作码进行实际chainid获取。

三、安全建议

引发本次安全事件的原因是在PoW升级PoS过程中，OmniBridge对chainid未及时处理。导致过旧的solidity版本中，存在历史遗留问题。建议在后续项目迭代中，及时应对新问题，采取必要的代码优化措施。虽然Gnosis链上OmniBridge有每日最大转移代币数量限制250个WETH，但是依旧要保持警惕，以防止积少成多，造成更大的损失。

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