智能合约漏洞解析：重入攻击

智能合约是区块链去中心化应用的基石。然而，与所有代码一样，智能合约也存在遭受攻击的漏洞风险。其中，重入攻击（Reentrancy Attack） 是最臭名昭著的漏洞类型之一。本文将深入解析重入攻击的原理，提供存在漏洞的代码示例，并阐述如何防范此类风险。

什么是重入攻击？

重入攻击指智能合约在更新自身状态前调用了外部合约，导致外部合约可在原函数执行完毕前，再次（甚至多次）回调原函数，最终引发合约行为异常并被攻击者利用的攻击方式。

存在漏洞的代码示例

以下是一个用 Solidity 编写的存在重入漏洞的智能合约示例：

pragma solidity ^0.8.0;

contract VulnerableBank {
    mapping(address => uint) public balances;

    function deposit() public payable {
        balances[msg.sender] += msg.value;
    }

    function withdraw(uint _amount) public {
        require(balances[msg.sender] >= _amount, "Insufficient balance");
        (bool success, ) = msg.sender.call{value: _amount}("");
        require(success, "Transfer failed");
        balances[msg.sender] -= _amount;
    }
}

上述合约中的 withdraw 函数存在重入漏洞，攻击者可按以下步骤利用该漏洞：

1. 攻击者先向 VulnerableBank 合约存入一定数量的 ETH；
2. 攻击者部署一个恶意合约，通过该合约调用 VulnerableBank 的 withdraw 函数；
3. 在 withdraw 函数完成余额扣减前，恶意合约会反复回调 withdraw 函数，持续耗尽目标合约中的资金。

如何防范重入攻击？

要防范重入攻击，需遵循以下最佳实践：

采用“检查-效应-交互”模式

确保所有状态变更操作（检查与效应） 都在与外部合约交互前完成。

以下是采用该模式优化后的 withdraw 函数：

function withdraw(uint _amount) public {
    require(balances[msg.sender] >= _amount, "Insufficient balance");
    
    // Update the state first
    balances[msg.sender] -= _amount;
    
    // Interact with the external contract last
    (bool success, ) = msg.sender.call{value: _amount}("");
    require(success, "Transfer failed");
}

使用重入保护机制

Solidity 生态中，OpenZeppelin 提供的 ReentrancyGuard 合约可直接用于阻止重入调用。

import "@openzeppelin/contracts/security/ReentrancyGuard.sol";

contract SecureBank is ReentrancyGuard {
    mapping(address => uint) public balances;

    function deposit() public payable {
        balances[msg.sender] += msg.value;
    }

    function withdraw(uint _amount) public nonReentrant {
        require(balances[msg.sender] >= _amount, "Insufficient balance");
        
        balances[msg.sender] -= _amount;
        
        (bool success, ) = msg.sender.call{value: _amount}("");
        require(success, "Transfer failed");
    }
}

通过 nonReentrant 修饰符，可确保 withdraw 函数在一次执行周期内无法被重复调用。

总结

重入攻击是智能合约中的高危漏洞，可能导致巨额资产损失。开发者通过遵循“检查-效应-交互”模式、使用重入保护机制等最佳实践，可有效保护智能合约免受此类攻击。

敬请关注我们的“智能合约漏洞解析”系列下一篇文章，我们将继续探讨更多常见的智能合约漏洞及对应的防护方案。

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作者：Mustafa Akbulut
原文：https://medium.com/coinmonks/smart-contract-vulnerabilities-unveiled-reentrancy-attack-75e9a1d4311c
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