2022年1月18日，我們的異常交易監測系統檢測到了針對AnySwap項目（即Multichain）的攻擊。由於anySwapOutUnderlyingWithPermit()函數未能正確地實現相關校驗機制，導致用戶授權給該項目的token可被攻擊者取出，關於漏洞細節和相關處置詳情可參考項目方的官方說明（https://medium. com/multichainorg/multichain-contract-vulnerability-post-mortem-d37bfab237c8）。

儘管項目方嘗試了多種方法試圖提醒受影響的用戶（如發送交易提醒，圖1所示），仍然有很多用戶未能及時響應（撤回自己的授權），攻擊者得以持續地實施攻擊獲利。

由於攻擊持續進行，為了保護潛在的受害者，BlockSec團隊決定採取應急響應措施。本次救援特別針對以太坊（Ethereum）上受到影響的賬戶，與之關聯的項目方合約地址為0x6b7a87899490EcE95443e979cA9485CBE7E71522 ，我們將相關的賬戶資金轉移到我們專門設立的多簽白帽賬戶中( 0xd186540FbCc460f6a3A9e705DC6d2406cBcc1C47 ) 。為了保證行動的透明性，我們將相關行動計劃在pdf文件中做了說明，並立即將文件hash（而非內容）向社區公開。這樣既能夠保證將我們的行為與攻擊者行為做區分，也不會洩漏任何細節（因為攻擊仍在持續）。我們的救援行動從2022年1月21日正式開始，到2022年3月11日正式結束，相關的公開聲明分別如圖2、圖3所示。

應急救援並非是一件容易達成的任務，有各種技術和非技術方面的挑戰需要克服。由於行動已經結束，我們得以重新復盤整個過程，並將相關心得與體會與社區分享。我們希望也相信這樣的分享對社區，以及DeFi生態的安全會有所幫助。

簡要總結（太長不看版）

  • 不同陣營的參與者對Flashbots的廣泛使用產生了激烈競爭，包括白帽和攻擊者兩個群體之間，乃至各自群體內部，向Flashbots支付的費用也隨著時間的推移迅速增長。

  • Flashbots不是萬靈丹，並非總是有效。有些攻擊者轉而使用mempool，通過巧妙的策略安排了攻擊交易，成功實施了攻擊。

  • 某些攻擊者與項目方達成協議，歸還部分攻擊所得，保留部分攻擊所得作為獎賞，得以成功洗白。這種現像不是第一次出現，其激勵的公平性也在社區內部引起了很大的爭議和討論。

  • 從透明性考量，白帽可以在不洩露敏感信息的同時向社區公開宣告自己的行為，這樣取信於社區的方式在實踐中表現良好。

  • 社區的各方力量可以攜手合作，使得救援行動更為迅速和有效。比如可以在白帽之間開展協同，減少或避免無效競爭。

以下我們將從四個方面展開。首先是對本次事件的總體性回顧，而後介紹我們實施救援的方法以及在整個過程中面臨的挑戰，接下來討論我們在本次行動中的一些心得和體會，最後提出一些想法和建議。

0x1 攻擊和救援情況概覽

0x1.1 總體結果

在我們觀察範圍內（從2022年1月18號區塊高度14028474 - 2022年3月20號區塊高度14421215），總體的攻擊和救援情況如表1所示，按照參與攻擊或救援的以太坊賬戶地址統計（為方便顯示，地址只顯示了前4位）。具體來說，一個賬戶地址或者是救援賬戶，或者是攻擊賬戶，而類型是根據Etherscan.io的標籤和資金轉移地址來確定的。此外，在攻擊和救援的過程中，白帽和攻擊者均大量使用了Flashbots來發送交易，因而需要額外向礦工支付費用，我們稱之為Flashbots費用。

總體而言，有9個救援賬戶保護了483.027693 ETH，其中需扣除支付給Flashbots費用為295.970554 ETH（佔比61.27%）；有21個攻擊賬戶獲利1433.092224 ETH，其中需扣除給Flashbots的費用為148.903707 ETH（佔比10.39%）。值得注意的是，由於存在一些複雜的交互情況（比如某些攻擊者在與項目方協商達成一致後返還部分獲利，相關的地址標籤可能發生變化，被標記為白帽賬戶，對於這種情況我們也會在報告中展開討論），表格中列出的只是大概的統計。

0x1.2 Flashbots費用的變化趨勢

如前所述，白帽們需要和攻擊者競爭發送Flashbots交易來實施救援，支付給Flashbots的費用的變化趨勢可以反映競爭的激烈程度。為了對其作定量的評估，我們按照交易區塊，對攻擊和救援交易分別統計了各自Flashbots費用的佔比。

圖4給出了我們觀察範圍內的佔比趨勢。剛開始的一些攻擊交易的Flashbots費用為0，表示在那段時間攻擊者尚未使用Flashbots，在早期其他人對漏洞尚未有了解，因此競爭並不激烈。在高度為14029765的區塊中，出現了第一筆使用Flashbots的攻擊交易，Flashbots費用佔了獲利的10%。在這之後，Flashbots費用佔比隨著參與競爭者數量的增加而快速上升，比如在區塊高度14072385時Flashbots費用佔比達到80%，隨後在區塊高度14129449費用佔比即達到91%。簡而言之，這樣的趨勢表明這業已成為由於Flashbots上鍊權之爭而導致的費用軍備競賽。

0x2 我們實施的救援行動和麵臨的挑戰

0x2.1 我們如何開展救援行動？

救援的基本思路是簡單而直接的。具體而言，我們需要監控一批潛在的受害者賬戶，這些賬戶已將WETH授權給有問題的項目方合約使用。當有任何的WETH轉賬進入該賬戶，我們利用合約漏洞直接將其轉出至我們的白帽多簽錢包。這裡的關鍵是要滿足以下三個要求：

  • R1 : 有效地定位轉賬給受害者賬戶的交易，為方便敘述，以下我們將這些交易命名為轉賬交易（ transferred TXs ）。

  • R2 : 正確地構造交易實施拯救，為方便敘述，以下我們將這些交易命名為拯救交易（ rescue TXs ）。

  • R3 : 成功地搶跑攻擊者（或其它第三方）交易，為方便敘述，以下我們將這些交易命名為攻擊交易（ attack TXs ）。

R1和R2對我們而言並不構成阻礙。因為我們已經構建了一套內部系統來監控mempool，得以及時定位到轉賬交易；與此同時，我們也研發了一套工具用以自動化地構造拯救交易。

然而R3仍然是一個挑戰。雖然在理論上Flashbots可被用來贏得搶跑，然而這並不是一個容易達成的目標。首先，攻擊者也可能採用Flashbots，作為一個採用費用競拍模式的系統，成功率取決於費用的高低，而費用設置的策略需要額外考量。其次，由於上述競拍模式導致的競爭存在，使用Flashbots並不總是一個好的選擇。因此，我們也使用mempool發送普通交易。為了確保成功，交易在mempool中的位置和順序是關鍵因素，其設置策略也需納入考量。最後，我們也與其它的一些“白帽”產生了競爭，而在某些情況下這些所謂“白帽”的行為其實是較為可疑的。

0x2.2 我們捲入的競爭

總體而言，我們嘗試保護171個獨立的潛在受害者賬戶。其中有10個通過及時撤銷了授權做了自我保護，而在餘下的161個賬戶中，由於前述各類競爭的存在，我們僅成功救援了14個。我們將失敗的情況總結在下面的表格中，涉及3個救援賬戶和16個攻擊賬戶。

0x3 我們的經驗教訓

0x3.1 如何確定Flashbots費用？

在整個救援過程中，我們先後被12個同樣利用Flashbots的競爭者擊敗，包括2個救援賬戶和10個攻擊賬戶。

我們設置Flashbots費用的策略相對而言是較為保守的。具體而言，為了保護受害者的利益，我們總是傾向於盡可能較少地設置Flashbots費用。因此除非已經有成功地使用Flashbots的攻擊交易出現，我們並不會主動地使用Flashbots或增加Flashbots費用。比如一個成功的攻擊交易設置的Flashbots費用比例為10%，我們可能會在下一次救援交易中將之設置為11%。但是，結果證明這樣的策略並不太成功，攻擊者（甚至一些白帽）通常會採用較為激進的策略設置費用以贏得競爭，例如：

  • 圖5展示了區塊高度為14071986的一筆攻擊交易，攻擊者0x5738** 將比例設置為70%。

  • 圖6展示了區塊高度為14072255的一筆攻擊交易，白帽0x14ca** 將比例設置為79%。

  • 圖7展示了區塊高度為14072385的一筆攻擊交易，白帽0x14ca** 將比例設置為80%。

  • 圖8展示了區塊高度為14072417的一筆攻擊交易，白帽0x9117** 將比例設置為81%。

  • 圖9展示了區塊高度為14073395的一筆攻擊交易，攻擊者0x5738** 將比例設置為86%。

  • 簡而言之，這似乎是一個零和遊戲，可以通過建模來探索各參與方的行為模式。但在具體實踐中這是一項頗具挑戰的任務：一方面需要盡可能降低代價，另一方面要找到較優/最優的策略贏得競爭。

    0x3.2 如何在mempool中正確地安排交易位置？

    目前看起來救援成功與否依賴於Flashbots費用的軍備競賽。然而我們確實發現，由於多個參與方引發的激烈競爭的存在，使得Flashbots並非總是有效，這裡的激烈競爭來自於和攻擊/救援無關的其它交易發送方，比如套利等。在這種情況下，即便某個攻擊交易所設置的最高（相較於其它攻擊和救援交易）Flashbots費用，都無法保證贏得Flashbots競爭。

    另一個可行的方法是使用通過mempool發送正常交易，如果交易被安排在合適的位置，也有可能實現目標。這里合適的位置指的是攻擊/救援交易位於轉賬交易之後，且非常接近轉賬交易（越近越好，如果恰好處在轉賬交易的下一個位置則最為理想）。事實上，攻擊者0x48e9**運用這樣的策略成功的收割了312.014657 ETH，且並沒有付出任何Flashbots費用的成本。以下四幅圖展示了該攻擊者獲利最高的兩次攻擊：

    • 圖10和圖11分別展示了在區塊高度14051020，受害者0x3acb**的轉賬交易（轉入50 ETH）位於65，而攻擊交易（獲利50 ETH）位於66。

    • 圖12和圖13分別展示了在區塊高度14052155，受害者0xbea9**的轉賬交易（轉入200 ETH）位於161，而攻擊交易（獲利200 ETH）位於164。

    • 顯然，這樣巧妙的策略兼具實用性和啟發性，值得關注和學習。

      0x4 一些其它的思考

      0x4.1 如何區分白帽和攻擊者？

      識別白帽及其行為可能並不像一般人認為的那樣簡單直白。舉例來說，賬戶地址0xfa27被Etherscan.io標記為白帽： Multichain Exploiter 4 (Whitehat) 。然而在一開始的時候，這個地址被標記為攻擊者： Multichain Exploiter 4 。這裡的變化來自於項目方和攻擊者的互動， 在若干輪協商之後，攻擊者同意保留50 ETH的獲利作為獎賞，返還其它獲利（扣除Flashbots費用等）：

      • 在交易0x3c3d**中，項目方聯繫該攻擊者:

        • 在交易0xd360**中，攻擊者回复：

          • 在交易0x354f**中，項目方在受到返還的資金後表示感謝：

          • 毫無疑問，該攻擊者通過這樣的方式不僅獲利也成功洗白了自己。這種現像不是第一次出現，其激勵的公平性也在社區內部引起了很大的爭議和討論。

            0x4.2 白帽之間的競爭

            社區有必要建立一個溝通協調機制來降低/避免白帽之間的競爭。一方面，這樣的競爭會浪費救援資源。比如在本次救援中，我們和其它三個白帽（組織）試圖同時保護54個受害者（涉及450 ETH損失）。另一方面，這樣的競爭也提高了救援成本。這些競爭會不可避免地加劇Flashbots費用比例的提高。如之前的圖7和圖8所示，不同白帽先後設置了80%和81%的Flashbots費用比例。然而可以想見的是，如果沒有相應的協調機制，白帽們是無法放棄/停止這樣的競爭的。

            0x4.3 如何更好地開展救援行動？

            一方面，從透明性考量，白帽可以在不洩露敏感信息的同時向社區公開宣告自己的行為，這樣取信於社區的方式在實踐中表現良好。與針對某個特別攻擊的阻斷（blocking）任務相比，這樣的救援（rescuing）行動通常是拉鋸戰，白帽和攻擊者之間會在一段時間內交手多次，因此會有充足的時間做宣告。當然，在剛開始行動的時候，漏洞相關的細節信息並不需要披露，以免造成不必要的危害（但記錄行動意圖的文件hash可以與社區共享，如同我們在此次救援中所做的那樣） ；在行動結束後，這些信息應該向社區充分公開。

            另一方面，社區的各方力量可以攜手合作，使得救援行動更為迅速和有效，包括但不限於：

            • Flashbots/Miners向認證過且可信的白帽提供綠色通道，既可用於搶跑攻擊交易，也能避免白帽間的競爭。

            • 被攻擊的項目方負責Flashbots費用的成本。

            • 項目方採用更為方便和快捷的機制及時向用戶預警。

            • 項目方在代碼中採用一些必要的應急措施。