UCCU Monthly Talk: Solidity

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1. NotSurprised @ UCCU notsurprisedtw@gmail.com
2. > NotSurprised • ITRI engineer • UCCU hacker • 中山資管五年學碩士 • Ransomware Researcher • Windows Driver Developer Email : notsurprisedtw@gmail.com
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5. > Decentralized (分散性) Anonymity (匿名性) Immutable (不變性) Autonomy (獨立性)
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7. > Ethereum EOA (Externally Owned Account) CA (Contract Account) • Person or Party • Address • Access by Private Key • Ether balance • Send transaction • Trigger contract • Code • Address • Ether balance • Trigger contract • On Blockchain
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10. > solc a soldility compiler Bytecode just for EVM EVM Ethereum VM source smart contract code in soldility
11. > Unit Wei Value Wei wei 1 wei 1 Kwei (babbage) 1e3 wei 1,000 Mwei (lovelace) 1e6 wei 1,000,000 Gwei (shannon) 1e9 wei 1,000,000,000 microether (szabo) 1e12 wei 1,000,000,000,000 milliether (finney) 1e15 wei 1,000,000,000,000,000 ether 1e18 wei 1,000,000,000,000,000,000
12. > Operation Gas Description ADD/SUB 3 Arithmetic operation AND/OR/XOR 3 Bitwise logic operation LT/GT/SLT/SGT/EQ 3 Comparison operation POP 2 Stack operation PUSH/DUP/SWAP 3 Stack operation MLOAD/MSTORE 3 Memory operation JUMP 8 Unconditional jump JUMPI 10 Conditional jump SLOAD 200 Storage operation SSTORE 5,000/20,000 Storage operation BALANCE 400 Get balance of an account CREATE 32,000 Create a new account using CREATE CALL 25,000 Create a new account using CALL
13. > Web3.js 此中介層能把 request 的冗長 JSON-RPC 查詢語句隱藏起來，讓開發者只需要與易懂的(?) JavaScript 互動即可。 • abi – 顯示 Application Binary Interface 以及 subfunction 列表以供 de/encode 。 • web3.eth.getBalance( ) – 取得 address 的 balance (存款)。 • web3.eth.sendTransaction( ) – 發送 transaction 乙太坊網路 (公、私、測試網路)。 • web3.eth.myContract.methods.myMethod( ).send( ) – 傳送 transaction 到 smart contract 執行指定的 method. • web3.eth.myContract.methods.myMethod( ).call( ) – 在不發起 transaction 到網路的狀況下調用 “constant” method 以在 EVM 內執行 smart contract method。
14. > Solidity • payable – 是 modifiers (修飾符) 例如: public、private、onlyOwner、view、pure – payable 函數是 Solidity 和以太坊的核心特色 —— 它正是讓Smart Contract Account 可以接收以太幣的特殊函數。 • msg.sender – 在 Solidity 中，有一些全局變量可以被所有函數調用使用其中一個就是 msg.sender 。 – 它指的是當前調用者（contract owner、contract或EOA）的 address。 • tx.origin – 也是 Solidity 中可以被所有函數調用使用的全局變量。 – 它指的是此交易發起的源頭 address ，不能是合約地址。 • <address>. balance( ) • <address payable>.transfer( uint256 ) ：一般的交易，最多耗用 2300 wei 的 Gas。 • <address payable>.send( uint256 ) returns ( bool ) ：帶交易結果的方式，最多耗用 2300 wei 的 Gas。 • <address>.call.gas(g).value(v)( methodId, args ) ：帶交易結果，預設無 Gas 使用上限。 • <address>.call ( ) ：一般的呼叫方式，執行背景跳到下一個函式的環境（msg的值和合約的Storage）。 • <address>.callcode ( ) ：和 call 相同，只是將被呼叫者的函式搬到呼叫者的環境裡執行。 • <address>.delegatecall( )：和 callcode 相同，只是差在 msg.sender 的值會保持不變向下傳遞。
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17. > Fallback • 合約可以有一個未命名的函數。這個函數不能有參數也不能有返回值。 • 如果一個合約收到了以太幣（ Ether ） （且沒有函數被調用），就會執行 fallback 函數。 • 此外，為了接收以太幣，fallback 函數必須標記為 payable。 • 這就是 Solidity 所說的後備功能。主要用途為 集中處理記錄 預料外的交易內容。
18. > Fallback function Loop 1000*1000+1? If 1 transaction take 10 sec? To steal this 1000 ether: 4 Month + 1000 Ether contract.contribute({value:1}) // 首先使貢獻值大於 0 contract.send(1) // 無合約函數交易觸發 fallback 函數 contract.owner( ) // 確認合約擁有者變換與否 contract.withdraw( ) // 將合約的 balance 清零
19. > Parity Wallet Hack • 在 fallback 函式裡使用: _walletLibrary.delegatecall(msg.data); • 導致 fallback 處理的例外交易可以調用函數中任何函數，包括: function initWallet(address[] _owners, uint _required, uint _daylimit) { } • 損失 150,000 ETH (~30M USD) 這玩意從各種程度上來說都太他媽邪門了
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21. > Construct • Solidity contract 的 construct 繼承自 Java 的 class construct 。 • 在定義 contract時，可以使用「建構函數」（Constructor）來進行 contract 的初始化。
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24. > Fal1out Fallout contract.Fal1out( ) // 調用錯名初始函數變更擁有者 contract.owner( ) // 確認合約擁有者變換與否 FalIout
25. > Rubixi • 一個龐氏遊戲合約 • 玩家需要發送以太幣到合 約中，以獲得更多的以太 幣。 • 原名DynamicPyramid • 新名字新氣象
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27. > • msg.sender – 在 Solidity 中，有一些全局變量可以被所有函數調用使用其中一個就是 msg.sender 。 – 它指的是當前調用者（或智能合約）的 address。 • tx.origin – 也是 Solidity 中可以被所有函數調用使用的全局變量。 – 它指的是此交易發起的源頭 address ，並且絕不會是 contract address 。
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29. > Hard code importing to fit compiling requirement Header-like importing
30. • Use Remix IDE to test deploy on test net. > Your Contract address
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32. > msg.sender : Client tx.origin : Client msg.sender : ATM tx.origin : Client ATM contract Bank contract Client withdraw Client withdraw
33. > msg.sender : GreenHat tx.origin : GreenHat msg.sender : Bank tx.origin : GreenHat Bank contract Client withdraw Pay Money msg.sender : GreenHat tx.origin : GreenHat function( ){ bank.takeOwnership( ) } GreenHat a.k.a. hack rookie tx.origin 絕不會是 contract address
34. Hacker > msg.sender : Wallet tx.origin : Victim Offer Something Like Rubixi (Careful: Hacker not the one launchs the transaction) Pay Money msg.sender : Hacker tx.origin : Victim function( ){ wallet.takeOwnership( ) } Victim Wallet contract
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36. > • Reentrancy – 是 function 可以在執行過程中被中斷，在上一次執行還沒完成前可以再次進 入這個 function 執行而不會有問題，也就是第二次進入 function 執行結束 後，第一次的執行仍能正確完成。 – 中斷可以是 jump 或 call，也可以是系統的 interrupt 或 signal。 – single thread 下的概念。被系統 interrupt 中斷時 interrupt handler 能 夠再 call 剛剛執行到一半的 function。 • Reentrancy Rule – 不使用 global（或 static）的變數。 如能確保 global 變數或 state 能在執行前後保持一致則可使用。 – 不修改自身的 code – 不 call non-reentrant function
37. > • 雖使用 mapping(address => uint) public balances; 的值， withdraw( ) 依然算 Reentrancy。 • 因為扣存款是在確定完成提款後 ( return true ) • 如果使用具有不斷調用提款的 fallback 函數之合約調用提款， 可行成跨合約遞迴，因為上一輪 提款始終卡在確認完成與否。 • 不斷發起交易會導致提款的 Gas 不段增高。但這裡的 call.value( )( ) 可用盡所有合約 Gas。
38. > The DAO (入股享投票權的天使基金) • ↓ 71% 0.0002505 BTC → 0.0000711 BTC (50M USD)
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40. > 切割三連 離我遠點啊 不可逆是啥 分叉切割刀啊 Ethereum Hard Fork
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42. > • call – 一般的呼叫都是這種方式，執行背景跳到下一個函式的環境 • callcode – 和call相同，只是將被呼叫者的函式搬到呼叫者的環境裡執行。 • delegatecall – 和callcode相同，把被呼叫的函式搬到呼叫者的環境裡執行，只是差在 msg.sender 的值。 B.call(byte4(keccak256("func()"))) //next line of A contract function func(){ //some logic code } A contract call B.call(byte4(keccak256("func()"))) //next line of A contract function func(){ //some logic code } function func(){ //some logic code } delegatecall B contract
43. > • delegatecall( _address ) – 根據 Solidity 的 Contract ABI Specification，如果第一個參數剛好是 4 bytes， Solidity 會認為 4 bytes 指定的是函數的 keccak256 的 Hash 值 ( 在 web3 是 sha3 ) 。
44. > contract.owner() // 確認合約擁有者用於比對 contract.sendTransaction({data:web3.sha3("pwn()").slice(0,10)}); // 發送 ether 觸發 callback 函式 // 將 pwn() 的 hash 4 byte 傳給 If 判斷式中的 delegate // 使 Solidity 自動辨認觸發 pwn() // 用 Solidity 部屬合約則建立一個使用 // byte4(keccak256("pwn()")) 的函式並發送 ether contract.owner() // 確認合約擁有者變換與否 • 複寫函數再宣告建立物件也只會得到屬 於自己的 delegate 物件。 • 使用 delegatecall() 會改變 msg.sender 的特性，來搶奪 delegation 宣告的 delegate 物件。
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46. > Storage Slot (32bytes) Value slot 0 (var1) 1 -> 4 slot 1 (var2) 2 -> 5 slot 2 (var3) 3 Storage Slot (32bytes) Value slot 0 (var1) 1 slot 1 (var2) 2 slot 2 (var3) 3 web3.eth.getStorageAt(contract.address, 1, function(x, y) {alert(web3.toAscii(y))});
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50. HITCON Pacific 2018 Speaker NCCST Security Engineer 台灣好厲駭講師 讓我知道直接帶實作會爆炸
51. • Penetration Test • Anti-Virus Driver • Sandbox • Secure Compiler • Fuzzing Test • Symbolic Execution • Android Kernel • Linux Kernel • CAN Bus • 碩、博士斷金計畫 • 高薪暑期實習計畫