智能合约逆向心法34C3_CTF题分析(案例篇·一)

2018-11-22 101512人围观 区块链安全

前言

最近笔者Tri0nes@玄猫安全想研究了一下智能合约逆向,顺便入门一下逆向的知识,所以打算边学边写,不足之处请多指正。本篇我们就从一个题目开始看起。

题目

题目地址 : https://archive.aachen.ccc.de/34c3ctf.ccc.ac/challenges/index.html

chaingang

send 1505 szabo 457282 babbage 649604 wei 0x949a6ac29b9347b3eb9a420272a9dd7890b787a3

首先通过查看题目,我们看到有一些以太坊相关的关键字如 send 、 wei ,还有地址,因此尝试访问 <https://etherscan.io/address/0x949a6ac29b9347b3eb9a420272a9dd7890b787a3> 果然发现了一个合约。但只有字节码,因此我们需要逆向它。

使用在线工具 ethervm.io

ethervm.io 是一个非常不错的在线工具,同时具备反编译(Decompilation)和反汇编(Disassembly)的功能,并且还能够帮你调用 (4byte.directory)[https://www.4byte.directory/] 解析函数的名称。我们截取部分反编译和反汇编后的代码,如下所示:

// 反编译

function func_00CC(var arg0) returns (var r0) {

    var var0 = 0x00;

    if (arg0 & 0xffff != storage[0x01] & 0xffff) { return 0x00; }

    memory[0x00:0x20] = msg.sender;

    memory[0x20:0x40] = 0x02;

    return storage[keccak256(memory[0x00:0x40])];

}

// 反汇编

label_0000:

// Inputs [1] { @0007  msg.data.length }

0000    60  PUSH1 0x60

0002    60  PUSH1 0x40

0004    52  MSTORE

0005    60  PUSH1 0x04

0007    36  CALLDATASIZE

0008    10  LT

0009    61  PUSH2 0x0057

000C    57  *JUMPI

// Stack delta = +0

// Outputs [1] { @0004  memory[0x40:0x60] = 0x60 }

// Block ends with conditional jump to 0x0057, if msg.data.length < 0x04

一般来讲,查看反编译的代码就可以大致理清代码的实现逻辑了,但如果要深入细节,深入实现原理,看反汇编的代码能够更加清晰。本次我们以解题为目的,先看关键的代码部分。

完整的反编译代码

contract Contract {

    function main() {

        memory[0x40:0x60] = 0x60;

    

        if (msg.data.length < 0x04) { revert(memory[0x00:0x00]); }

    

        var var0 = msg.data[0x00:0x20] / 0x0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000 & 0xffffffff;

    

        if (var0 == 0x2a0f7696) {

            // Dispatch table entry for 0x2a0f7696 (unknown)

            if (msg.value) { revert(memory[0x00:0x00]); }

        

            var var1 = 0x0081;

            var var2 = msg.data[0x04:0x24] & 0xffff;

            var1 = func_00CC(var2);

            var temp0 = memory[0x40:0x60];

            memory[temp0:temp0 + 0x20] = var1;

            var temp1 = memory[0x40:0x60];

            return memory[temp1:temp1 + (temp0 + 0x20) - temp1];

        } else if (var0 == 0x5b6b431d) {

            // Dispatch table entry for Withdraw(uint256)

            if (msg.value) { revert(memory[0x00:0x00]); }

        

            var1 = 0x00c0;

            var2 = msg.data[0x04:0x24];

            Withdraw(var2);

            stop();

        } else if (var0 == 0x9f1b3bad) {

            // Dispatch table entry for Receive()

            var1 = 0x00ca;

            Receive();

            stop();

        } else { revert(memory[0x00:0x00]); }

    }

    

    function func_00CC(var arg0) returns (var r0) {

        var var0 = 0x00;

    

        if (arg0 & 0xffff != storage[0x01] & 0xffff) { return 0x00; }

    

        memory[0x00:0x20] = msg.sender;

        memory[0x20:0x40] = 0x02;

        return storage[keccak256(memory[0x00:0x40])];

    }

    

    function Withdraw(var arg0) {

        if (msg.sender != storage[0x00] & 0xffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff) { revert(memory[0x00:0x00]); }

    

        var temp0 = arg0;

        var temp1 = memory[0x40:0x60];

        var temp2;

        temp2, memory[temp1:temp1 + 0x00] = address(msg.sender).call.gas(!temp0 * 0x08fc).value(temp0)(memory[temp1:temp1 + memory[0x40:0x60] - temp1]);

    

        if (temp2) { return; }

        else { revert(memory[0x00:0x00]); }

    }

    

    function Receive() {

        var var0 = 0x00;

        var var1 = var0;

        var var2 = 0x02;

        memory[memory[0x40:0x60] + 0x20:memory[0x40:0x60] + 0x20 + 0x20] = 0x00;

        var temp0 = memory[0x40:0x60];

        memory[temp0:temp0 + 0x20] = msg.value;

        var var3 = temp0 + 0x20;

        var temp1 = memory[0x40:0x60];

        var temp2;

        temp2, memory[temp1:temp1 + 0x20] = address(var2).call.gas(msg.gas - 0x646e)(memory[temp1:temp1 + var3 - temp1]);

    

        if (!temp2) { revert(memory[0x00:0x00]); }

    

        var temp3 = memory[memory[0x40:0x60]:memory[0x40:0x60] + 0x20] ~ storage[0x01];

        memory[0x00:0x20] = msg.sender;

        memory[0x20:0x40] = 0x02;

        storage[keccak256(memory[0x00:0x40])] = temp3;

    }

}

查看主要函数及调用情况

查看主要函数及调用情况

可以看到,总共有 3 个函数接口。第一个 `0x2a0f7696` 没有查到历史函数名称,说明是合约开发者自己写的,这里反编译器把它命名为 `func_00CC` 。而后面两个,是比较常见的函数 `Withdraw` 和 `Receive`。

查看主要函数及调用情况

整理出这5条交易信息如下:

1: 0x2a0f7696

2: 0x2a0f7696c1cb

3 :0x2a0f7696000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000c1cb

4: 0x9f1b3bad

5: 0x2a0f7696000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000c1cb

通过查看调用情况,可以看到 `func_00CC` 被调用了四次,`Receive` 被调用了一次。

查看函数的功能

因只有 `func_00CC` 和 `Receive` 被调用,这里我们主要查看一下这两个函数的功能。

# func_00CC 函数

这里的 `main()` 函数为入口调试器,用于选择函数。所以调用 `func_00CC` 函数时,先经历下面的代码,一个是函数头,一个是函数执行部分:

1、函数头部分

if (var0 == 0x2a0f7696) {

    // Dispatch table entry for 0x2a0f7696 (unknown)

    if (msg.value) { revert(memory[0x00:0x00]); }

    var var1 = 0x0081;

    var var2 = msg.data[0x04:0x24] & 0xffff;

    var1 = func_00CC(var2);

    var temp0 = memory[0x40:0x60];

    memory[temp0:temp0 + 0x20] = var1;

    var temp1 = memory[0x40:0x60];

    return memory[temp1:temp1 + (temp0 + 0x20) - temp1];

(1)这里 `if (msg.value) { revert(memory[0x00:0x00]); }` 表示不接受 `msg.value`,即 `solidity` 中的 `not payable`。

(2)由 `var var2 = msg.data[0x04:0x24] & 0xffff;` 可看出,这一个是输入参数部分,从 `0×04` 读取 32 个字节的数据,并 `& 0xffff` ,而没有 `/0×0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000` ,说明这是一个占用存储位置为 32 个字节的槽,但参数内容长度为 2 个字节的参数。所以应该是一个 `byte2` 类型的变量。

(3)观察调度器中的几个 if 可以发现其它有些 if 最后是 `return`,有些是 `stop();`。这里的 `return` 说明这个函数是有返回值。

2、接下来看函数执行部分

function func_00CC(var arg0) returns (var r0) {

    var var0 = 0x00;

    if (arg0 & 0xffff != storage[0x01] & 0xffff) { return 0x00; }

    memory[0x00:0x20] = msg.sender;

    memory[0x20:0x40] = 0x02;

    return storage[keccak256(memory[0x00:0x40])];

}

(1)从 `if (arg0 & 0xffff != storage[0x01] & 0xffff) { return 0×00; }` 可以看出这里是条件判断,判断成功则返回 `0×00`,这里的条件为输入的变量与存储在 `storage[0x01]` 的值进行比较,如果不相等,则返回 `0×00`

(2)通过查看交易信息 `tx -> Tools -> Parity Trace -> Raw traces`  查看发现交易 1、2、3 都是返回 `0×00`。说明都在这个判断 `return 0×00` 了,而交易 5 的返回结果是 `0x333443335f6772616e646d615f626f756768745f736f6d655f626974636f696e` , 说明通过交易4 的 `Receive` 操作,再调用这个 `func_00CC` 函数能够通过这个判断,并执行下面语句

因此,可以尝试解一下这个返回值,应该就是答案。

解题

>>> from Crypto.Util.number import *

>>> a = 0x333443335f6772616e646d615f626f756768745f736f6d655f626974636f696e

>>> print(long_to_bytes(a))

>>> b'34C3_grandma_bought_some_bitcoin'

Bingo!

本案例就先到此~后续我们会出更多分析文章。

资料

题目地址 : https://archive.aachen.ccc.de/34c3ctf.ccc.ac/challenges/index.html

合约地址 : https://etherscan.io/address/0x949a6ac29b9347b3eb9a420272a9dd7890b787a3

反编译地址 : https://ethervm.io/decompile?address=0x949A6aC29B9347B3eB9a420272A9DD7890B787A3

writeup : https://github.com/kuqadk3/CTF-and-Learning/blob/master/34c3ctf/crypto/chaingang/readme.md

*本文作者:BUGX,转载请注明来自FreeBuf.COM

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