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前言

智能合約安全咨詢公司 曲速未來 表示：2016年11月29號，有人在一篇文章中提到到了一個在ERC20標(biāo)準(zhǔn)中存在的隱患問題，條件競爭。

首先了解一個定義——競爭條件是什么？條件競爭漏洞是一種服務(wù)器端的漏洞，由于服務(wù)器端在處理不同用戶的請求時是并發(fā)進(jìn)行的，因此，如果并發(fā)處理不當(dāng)或相關(guān)操作邏輯順序設(shè)計的不合理時，將會導(dǎo)致此類問題的發(fā)生。

開發(fā)者在進(jìn)行代碼開發(fā)時常常傾向于認(rèn)為代碼會以線性的方式執(zhí)行，而且他們忽視了并行服務(wù)器會并發(fā)執(zhí)行多個線程，這就會導(dǎo)致意想不到的結(jié)果。

線程同步機制確保兩個及以上的并發(fā)進(jìn)程或線程不同時執(zhí)行某些特定的程序段，也被稱之為臨界區(qū)（critical section），如果沒有應(yīng)用好同步技術(shù)則會發(fā)生“競爭條件”問題。

在很多系統(tǒng)中都會包含上傳文件或者從遠(yuǎn)端獲取文件保存在服務(wù)器的功能（如：允許用戶使用網(wǎng)絡(luò)上的圖片作為自己的頭像的功能），下面是一段簡單的上傳文件釋義代碼：

這段代碼看似一切正常，先通過copy($GET['src']，$GET['dst'])將文件從源地址復(fù)制到目的地址，然后檢查$GET['dst']的安全性，如果發(fā)現(xiàn)$GET['dst']不安全就馬上通過unlink($_GET['dst'])將其刪除。但是，當(dāng)程序在服務(wù)端并發(fā)處理用戶請求時問題就來了。如果在文件上傳成功后但是在相關(guān)安全檢查發(fā)現(xiàn)它是不安全文件刪除它以前這個文件就被執(zhí)行了那么會怎樣呢？

假設(shè)攻擊者上傳了一個用來生成惡意shell的文件，在上傳完成和安全檢查完成并刪除它的間隙，攻擊者通過不斷地發(fā)起訪問請求的方法訪問了該文件，該文件就會被執(zhí)行，并且在服務(wù)器上生成一個惡意shell的文件。至此，該文件的任務(wù)就已全部完成，至于后面發(fā)現(xiàn)它是一個不安全的文件并把它刪除的問題都已經(jīng)不重要了，因為攻擊者已經(jīng)成功的在服務(wù)器中植入了一個shell文件，后續(xù)的一切就都不是問題了。

由上述過程我們可以看到這種“先將猛獸放進(jìn)屋，再殺之”的處理邏輯在并發(fā)的情況下是十分危險的，極易導(dǎo)致條件競爭漏洞的發(fā)生。

介紹

這里舉一個approve函數(shù)中會出現(xiàn)的比較典型的例子，approve一般用于授權(quán)，比如授權(quán)別人可以取走自己的多少代幣，整個流程是這樣的：

1.用戶A授權(quán)用戶B 100代幣的額度

2.用戶A覺得100代幣的額度太高了，再次調(diào)用approve試圖把額度改為50

3.用戶B在待交易處（打包前）看到了這筆交易

4.用戶B構(gòu)造一筆提取100代幣的交易，通過條件競爭將這筆交易打包到了修改額度之前，成功提取了100代幣

5.用戶B發(fā)起了第二次交易，提取50代幣，用戶B成功擁有了150代幣

想要理解上面這個條件競爭的原理，首先我們得對以太坊的打包交易邏輯有基礎(chǔ)認(rèn)識。

簡單來說就是

1.只有當(dāng)交易被打包進(jìn)區(qū)塊時，他才是不可更改的

2.區(qū)塊會優(yōu)先打包gasprice更高的交易

所以當(dāng)用戶B在待打包處看到修改的交易時，可以通過構(gòu)造更高gasprice的交易來競爭，將這筆交易打包到修改交易之前，就產(chǎn)生了問題。

以下代碼就存在條件競爭的問題

影響范圍

使用Haotian平臺智能合約審計功能可以準(zhǔn)確掃描到該類型問題。

基于Haotian平臺智能合約審計功能規(guī)則，我們對全網(wǎng)的公開的共39548 個合約代碼進(jìn)行了掃描，其中共24791個合約涉及到這類問題。

截止2018年8月10日為止，我們發(fā)現(xiàn)了22981個存在approve條件競爭的合約代碼，其中15325個合約仍處于交易狀態(tài)，其中交易量最高的10個合約情況如下：

修復(fù)方式

關(guān)于這個問題的修復(fù)方式討論很多，由于這屬于底層特性的問題，所以很難在智能合約層面做解決，在代碼層面，我們建議在approve函數(shù)中加入

將這個條件加入，在每次修改權(quán)限時，將額度修改為0，再將額度改為對應(yīng)值。

在這種情況下，合約管理者可以通過日志或其他手段來判斷是否有條件競爭發(fā)生，從風(fēng)控的角度警醒合約管理者注意該問題的發(fā)生。范例代碼如下：

總結(jié)

智能合約安全咨詢公司 曲速未來 表示：條件競爭是個比較特殊的問題，這里的條件競爭涉及到了智能合約底層實現(xiàn)邏輯，本身打包邏輯存在條件競爭，我們無法在代碼層面避免這個問題，但對于開發(fā)者來說，比起無緣無故的因為該問題丟失代幣來說，更重要的是合約管理者可以監(jiān)控到每一筆交易的結(jié)果，所以我們加入置0的操作來提醒合約管理者、代幣持有者該問題，盡量避免這樣的操作發(fā)生。這里 曲速未來 再次建議所有的開發(fā)者重新審視自己的合約代碼，檢查是否存在設(shè)計缺陷問題，避免不必要的麻煩以及安全問題。

本文內(nèi)容由 曲速未來安全咨詢公司編譯，轉(zhuǎn)載請注明。 曲速未來提供包括主鏈安全、交易所安全、交易所錢包安全、DAPP開發(fā)安全、智能合約開發(fā)安全等相關(guān)區(qū)塊鏈安全咨詢服務(wù)。