构造函数缺失漏洞分析

前言

构造函数缺失漏洞自智能合约产生以来就一直出现,归根到底是由于新进开发者对 solidity 代码结构不熟悉造成的。BUGX.IO团队本次就来介绍一下漏洞的基本原理、表现形式以及对开发者的建议。

漏洞原理

1. 什么是构造函数

Solidity编写合约和面向对象编程语言非常相似,我们可以通过构造函数(constructor)来初始化合约对象。构造函数就是方法名和合约名字相同的函数,创建合约时会调用构造函数对状态变量进行数据初始化操作。

构造函数可用的函数类型为 public 或 internal,如果有 payable 修饰,就只能是 public 类型。而大部分人的写法都是 public 或者不写。不写类型则由函数可见性默认为 public 类型。同时,如果构造函数带参数,则一定要放在合约下的第一个函数。

pragma solidity 0.4.21;

contract Foo {

function Foo() public {

// ...

}

}

合约结构的规范化写作可以让其他人更好地阅读,并且 constructor 和 fallback 函数要放在前面以便更好地查看。官方建议以如下顺序写作:

*constructor

*fallback function (if exists)

*external

*public

*internal

*private

合约结构的规范写法如下:

contract A {

constructor() public {

...

}

function() external {

...

}

// External functions

// ...

// External functions that are view

// ...

// External functions that are pure

// ...

// Public functions

// ...

// Internal functions

// ...

// Private functions

// ...

}

2. 构造函数缺失与危害

构造函数缺失则是由于构造函数与合约名字不同,而又为 public 类型,就变成了一个公有函数了,可以被任何人调用,一般函数函数比较敏感,用于初始化合约时定义通证数量、管理员地址等基本变量状态,一时变成了公有函数,危害可想而知,权限控制、通证管理基本全线奔溃。

3. 版本升级后构造函数的变化

从`0.4.22`版本开始,solidity 编译器引入了 constructors 关键字,以替代低版本的将合约名作为构造函数名的语法,避免程序员容易出现的编码错误。使用旧写法会出现 warning 信息。

新版本写法为:

contract Ownable {

address public owner;

address public admin;

constructor() public {

owner = msg.sender;

admin = msg.sender;

}

// Other code

}

常见的漏洞代码形式

1. 构造函数使用库合约名称,使得构造函数变成了公有函数,可被任意调用。

我们发现了不少这种错误写法的合约,在主合约中,构造函数写成了 Token() 或 ERC20Token() 。这样子的函数非构造函数,变成了普通函数了。

如 DealGuard 合约:

2. 合约名与构造函数名不同,如大小写不同、拼写错误等,使得构造函数变成了公有函数,可被任意人调用。

只能说开发者太大意,对智能合约开发有什么误解吧。经常看到的漏洞形式是合约名与构造函数不同,只与 name 变量名相同,估计是开发者以为合约名相同就行了,却忽略了构造函数。

如 ReaperCoin11 合约:

https://etherscan.io//address/0x1b7cd071187ec0b2995b96ee82296cfa639572f1#code

还有这个 Krypticoin 合约,乍一看看不出来,仔细瞅瞅,再仔细瞅瞅,原来 coin 拼错了

之前知道创宇发布了关于`owned`大小写编码漏洞的文章。同时,我们也可以找一些类似的容易大小写错误的库合约,如`ownable`。不过经过我们的分析,还是以 owned 大小写错误为主。

如 MORPH 合约

https://etherscan.io//address/0x2ef27bf41236bd859a95209e17a43fbd26851f92#code

contract Owned {

address public owner;

function owned() public {

owner = msg.sender;

}

3. constructor 前加了function ,或者加了 fucntion 然后开头的 C写成了大写,即`function Constructor()public {}`,使得构造函数变成了公有函数,可被任意人调用。

版本升级后的构造函数只需要单独使用 constructor 即可,但很多开发者却忽略了此细节。上面这个写法错误在于两点:

1) 加入了 function 变成了普通函数形式。但是这时编辑器中会报 warning 信息。

但是有开发者忽了此警告,写出了错误代码。

如 MDOT 合约:

https://etherscan.io//address/0xef7d906fd1c0eb5234df32f40c6a1cb0328d7279#code

function constructor() public {

}

2) 但是如果将`constructor`错写成了`Constructor`,使得编辑器识别其为普通函数名,没有任何 warning 信息。

如 TOGToken 合约:

修复方案

使用新版本写法,并且检查句式、拼写的正确性。

漏洞影响范围

通过我们对以太坊上的合约进行整体监测,发现有此漏洞的竟达两千多份,大小写编码错误的约有20 份。其中不乏正在使用中的合约。

资料

https://solidity.readthedocs.io/en/latest/contracts.html?highlight=constructor#creating-contracts

https://solidity.readthedocs.io/en/latest/style-guide.html?highlight=constructor#order-of-functions

https://ethereum.stackexchange.com/questions/30223/should-the-constructor-function-be-public

http://solidity.readthedocs.io/en/develop/contracts.html?highlight=private#visibility-and-getters

BUGX.IO是一家致力于区块链领域的安全公司。核心团队组建于2014年,我们在区块链生态安全、行业解决方案、安全建设、红蓝对抗等方面有深厚积累与过硬专业素养。

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