比特幣 RBF 假充值風險分析

前言

加密錢包 ZenGo 發布報告稱其在 Ledger、BRD 和 Edge 等主流加密貨幣錢包中發現了一個漏洞（命名為「BigSpender」）。該漏洞可能會使未確認的交易計入用戶的總余額中，而此時，攻擊者可在交易確認之前撤銷該筆交易。攻擊者利用了比特幣協議中的一項費用替代「Replace-by-Fee」功能。該功能可通過支付更高的手續費來替換此前的一筆交易。攻擊者可以連續多次使用該功能進行 BigSpender 攻擊。下面，慢霧安全團隊將基於此次事件分析比特幣協議 RBF 特性對交易所和錢包所產生的影響。

什么是 RBF

RBF，全稱 Replace-by-fee，是比特幣內存池中的一種協議，允許使用其他交易將未確認交易進行替換的方式，RBF 的方案主要有以下幾種：

1、Full RBF ：使用更高的手續費替換前一筆交易

2、First-seen-safe RBF：初見替換，即替換交易本身的輸出金額必須大於等於被替換交易

3、Opt-in RBF：選擇性替換交易，通過追加手續費的形式將舊交易替換，節點可選擇开啓或關閉此功能

4、Delayed RBF：當舊交易首次被網絡中節點接收，如果在給定數量的區塊數之後，舊交易仍然未被打包，則允許新交易無條件地替換舊交易

目前 Bitcoin Core 採用的是 Opt-in RBF 的方案，即通過聲明一筆交易為可替換的形式，後續可使用其他交易替換這筆交易。關於 Opt-in RBF 的詳細說明可參考 Bitcoin Core 的說明

https://bitcoincore.org/en/faq/optin_rbf/

如何利用 RBF 進行攻擊

RBF 主要針對的是 0 確認交易，即對內存池中的未確認交易進行替換，當交易所或錢包在處理 0 確認的交易時，沒有正確處理交易相關的狀態時，就會導致雙花和假充值的問題，具體攻擊手法如下：

1、攻擊者發送一筆 RBF 交易，輸出地址指向交易所或錢包，並支付低額手續費，防止交易過快被打包；

2、在交易所檢索到這筆 0 確認的交易後，攻擊者立刻發送一筆替換交易，並將輸出地址改為攻擊者可控的其他地址，替換先前的發送給交易所或錢包的交易；

3、由於交易所或錢包在對 0 確認交易的處理存在問題，沒有校驗交易是否為 RBF 交易和交易的確認狀態，直接在未確認的情況下入账 RBF 交易，導致交易所或錢包被假充值、雙花、欺詐攻擊及對錢包進行 DoS 攻擊；

攻擊流程圖如下：

目前，慢霧安全團隊對市面上的幾款去中心化的錢包進行測試，已在部分錢包中發現此類問題，並將問題同步給相應的項目方以及協助修復。

防御方案

1、交易所或錢包應禁止採用 0 確認的方式對比特幣充值進行入账；

2、如需要對 0 確認交易進行入账，必須檢測該交易不能為 RBF 交易，具體為交易 Input 中的 nSequence 字段值必須為 0xffffff，任意未確認交易中包含非 0xffffff 值的 nSequence 應拒絕入账；

3、檢查交易狀態，如檢查比特幣交易是否被打包，或已達到相應的確認數（如 3 個）；

4、錢包應展示對應的交易確認狀態，防止欺詐攻擊；

5、慢霧安全團隊已支持該攻擊的檢測，如錢包或交易所不確定自己的入账方式是否存在問題，可聯系慢霧安全團隊進行檢測。

By : yudan@慢霧安全團隊

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