paradigm-CTF babysandbox-安全客

前言：找Ver👴想复现下qwb final的区块链。Ver👴给我发了这个比赛下面的一道题，发现这个比赛里面有很多高质量的智能合约题。从这里开始写一些不错的题目。

babysandbox

看到题目名字就知道了题目考点：沙盒
给出合约
BabySandbox.sol

pragma solidity 0.7.0;

contract BabySandbox {
    function run(address code) external payable {
        assembly {
            // if we're calling ourselves, perform the privileged delegatecall
            if eq(caller(), address()) {
                switch delegatecall(gas(), code, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00)
                    case 0 {
                        returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                        revert(0x00, returndatasize())
                    }
                    case 1 {
                        returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                        return(0x00, returndatasize())
                    }
            }

            // ensure enough gas
            if lt(gas(), 0xf000) {
                revert(0x00, 0x00)
            }

            // load calldata
            calldatacopy(0x00, 0x00, calldatasize())

            // run using staticcall
            // if this fails, then the code is malicious because it tried to change state
            if iszero(staticcall(0x4000, address(), 0, calldatasize(), 0, 0)) {
                revert(0x00, 0x00)
            }

            // if we got here, the code wasn't malicious
            // run without staticcall since it's safe
            switch call(0x4000, address(), 0, 0, calldatasize(), 0, 0)
                case 0 {
                    returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                    // revert(0x00, returndatasize())
                }
                case 1 {
                    returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                    return(0x00, returndatasize())
                }
        }
    }
}

Setup.sol

pragma solidity 0.7.0;

import "./BabySandbox.sol";

contract Setup {
    BabySandbox public sandbox;

    constructor() {
        sandbox = new BabySandbox();
    }

    function isSolved() public view returns (bool) {
        uint size;
        assembly {
            size := extcodesize(sload(sandbox.slot))
        }
        return size == 0;
    }
}

Setup.py中的isSolved()进行了是否成功解决challenge的check.
这里我不是很熟悉.slot这种用法，所以自己随便部署了一个进行试验。

应该就是取了题目合约的整个字节码。要求把合约变成一个账户。或者直接让合约自毁应该也可以。
然后我们分析下Sandbox中的各种方法

 if eq(caller(), address()) {
                switch delegatecall(gas(), code, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00)
                    case 0 {
                        returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                        revert(0x00, returndatasize())
                    }
                    case 1 {
                        returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                        return(0x00, returndatasize())
                    }
            }

这里说的是如果caller也就是调用者是自己的话。那么就会直接调用。
delegatecall，也就是如果这里能设置出一些东西那么就可以成功改变合约状态了。

       if lt(gas(), 0xf000) {
                revert(0x00, 0x00)
            }

            // load calldata
            calldatacopy(0x00, 0x00, calldatasize())

            // run using staticcall
            // if this fails, then the code is malicious because it tried to change state
            if iszero(staticcall(0x4000, address(), 0, calldatasize(), 0, 0)) {
                revert(0x00, 0x00)
            }

            // if we got here, the code wasn't malicious
            // run without staticcall since it's safe
            switch call(0x4000, address(), 0, 0, calldatasize(), 0, 0)
                case 0 {
                    returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                    // revert(0x00, returndatasize())
                }
                case 1 {
                    returndatacopy(0x00, 0x00, returndatasize())
                    return(0x00, returndatasize())
                }
        }

第一行检测了gas是否够用，然后calldatacopy
从调用数据的位置 f 的拷贝 s 个字节到内存的位置 t
之后他就会利用staticall继续进行检测，但是我们可以发现，他从这里进入的staticcall 是进入了自己的合约。相当于对自己进行了一次重入。重入之后的调用方，就是msg.sender了。也就是可以正常进入delegatecall了。
但是他利用的是staticcall在外层,所以还是不能改变合约的原有状态。

但是通过之后他利用call进行了第二次的合约使用。也就是这里的delegatecall就可以完成任何想做的事情了。也就是我们想要的合约销毁。

那么到这里整体的思路就很清晰了：

首先进入run(address target)中，delegatecall无法进入，进入staticcall

staticall中进入delegatecall 完成一次调用。

call中进入delegatecall完成一次调用。

需要一个函数在staticcall中不改变合约状态，在call中改变。

delegatecall的target只需要直接selfdestruct就可以了。

那么现在就考虑怎么给出一个办法，使得两次调用所执行的方法不同？
尝试思路：

我们考虑到利用全局变量进行赋值。但是可想而知这个方法并不可靠。因为我们是需要staticall通过检测的，全局变量赋值还是改变了合约的原有状态。
```
function()payable external{
 if(success==true){
 selfdestruct(msg.sender);
 }
 else{
 success=true;
 }
}
```
也就是利用类似上述的伪代码。这里是不可做的。
利用特征进行判断。但是我们可以看到每次进行交易不管是传的gas还是什么所有的call和staticall中的特征都完全相同。所以这个方法也很难进行bypass。

if(gas>value){
return ;
}
else{
selfdestruct(msg.sender);
}

考虑使用call外部变量进行改变，这种是可行的一个办法。我们可以通过在外部合约设置一个方法我们利用内部的call方法进行请求，如果能正确返回状态值则代表当前状态就是call了。
因为外部Call方法的状态即使revert()他也会只返回一个状态码0，并不会直接阻断整个交易的正常运行。

  fallback()external payable{
        bool success;
        (success,)=address(0x3c725134d74D5c45B4E4ABd2e5e2a109b5541288).call("");
        if(!success){
            return;
        }
        else{
            selfdestruct(address(0));
        }

    }

这样就成功绕过了沙箱

这个是从github的官方wp中学到的，感觉应该和3的意思相同? 用等同于python的语法try catch 这样可以直接避免直接revert()

contract Setup {
 BabySandbox public sandbox;

 constructor() {
     sandbox = new BabySandbox();
 }

 function isSolved() public view returns (bool) {
     uint size;
     assembly {
         size := extcodesize(sload(sandbox.slot))
     }
     return size == 0;
 }
}

学到了很多opcode以及call staticcall delegatecall的知识。