11月30日，链必应-区块链安全态势感知平台舆情监测显示，自动做市商协议MonoX遭闪电贷攻击，获利约3100万美元。关于本次攻击，成都链安技术团队第一时间进行了事件分析。
#1 事件概览
攻击发生之后，MonoX在官方推特确认其合约遭到攻击，团队正在调查并将尽最大努力追回被盗资金。
MonoX使用单边代币池模型，其使用vCASH稳定币与AMM提供的代币创建虚拟的交易对。简单来说，MonoX创建的是代币-vCASH交易对，添加流动性时，只需要添加代币，进行任意代币兑换时，兑换路径为：代币A -> vCASH -> 代币B，而不需要像Uniswap一样经过多个交易对：代币A -> Pair1-> Pair2-> Pair3-> Token B。
#2 事件具体分析
攻击者使用相同的地址
0xEcbE385F78041895c311070F344b55BfAa953258对以太坊以及MATIC上的MonoX发起了攻击，在两个平台进行攻击所部署的合约一致。攻击交易为：
以太坊：
0x9f14d093a2349de08f02fc0fb018dadb449351d0cdb7d0738ff69cc6fef5f299
MATIC：
0x5a03b9c03eedcb9ec6e70c6841eaa4976a732d050a6218969e39483bb3004d5d
由于两个平台代码完全一致，下面的分析将基于以太坊上的攻击交易进行。
Round 1
将 0.1 WETH 通过 Monoswap中兑换为79.98609431154262101 MONO；
图 1 WETH兑换MONO
Round 2
移除Monoswap所有的流动性。这里利用了Monoswap合约中的任意地址流动性移除漏洞。
漏洞1：
Monoswap合约中未检测流动性的所有者to是否为msg.sender。_removeLiquidity函数中，如图2所示，第443行，获取调用者(攻击合约)最后一次添加流动性的时间戳，返回结果是0，因此第445行的检测通过。第446行，topLPHolderOf如果不是调用者(攻击合约)地址，第447行的检测通过。此后移除流动性相关代码中，再无msg.sender相关的操作。
图 2 _removeLiquidity源码
图 3 第一次移除流动性内部调用细节
图 4 移除Monoswap中MONO池所有的流动性
Round 3
添加极少数量的MONO到Monoswap中，这一步是为了后面快速提升MONO的价格做准备。
图 5 攻击合约添加流动性
Round 4
利用Monoswap合约中的代币兑换价格覆写漏洞，反复进行同种代币的兑换，拉升MONO的价格。第3步攻击者将Monoswap合约中MONO的储量控制到了一个极小的值，目的就是更快的以极低的MONO数量来拉升MONO的价格。
漏洞2：
Monoswap合约的代币兑换过程为：检查兑换参数是否正常，然后计算应输入输出代币的数量以及代币兑换后的价格，最后执行兑换操作并将新的代币价格写入账本。以上逻辑在不同种代币兑换的时候会正常运行。但是在同种代币兑换时，将出现两处问题：
（1） 在_getNewPrice函数计算应输入输出代币数量时，未考虑到兑换过程中交易池代币储量的变更，同种代币是基于相同的初始价格进行兑换后价格的计算。
（2）在最后一步更新代币过程中，未考虑到同种代币进行兑换时，兑出代币的价格更新操作（图6 第841行）会覆盖兑入代币更新的操作（图6 第830行）。该漏洞导致MONO代币兑换MONO代币时，MONO的价格异常增长。此外不止攻击者使用的swapExactTokenForToken函数存在该问题，swapTokenForExactToken函数也存在该问题。
图 6 swapIn函数源码
图 7 兑换过程参数计算
图 8 兑换后价格计算
图 9 swapOut函数源码
现在看看攻击者是如何利用漏洞2进行攻击的：
（1）如图10所示，初始MONO的价格为5.218 vCASH/MONO。
图 10 初始MONO价格
然后攻击者反复进行MONO->MONO的兑换，一共进行了55次兑换，如下图所示：
图 11 反复兑换，拉升MONO价格
对其中一笔兑换交易进行分析，每次兑换的数量是交易池中MONO的总量减去1，这是能够最大提升MONO价格的兑换数量(使图8 _getNewPrice第527行，分母为1)。另外由于交易池中MONO的总量较低（第3步的操作），攻击者已经通过第1步保证了有足够的余额进行兑换操作。
图 12 MONO兑换细节
截止至兑换结束时，MONO的价格已经被拉升至843,741,636,512.366 vCASH/MONO。攻击合约中剩余51.92049285389317 MONO。
图 13 最终的MONO价格
（2）通过Uniswap V2的USDC/WETH池借入了847.2066974335073 WETH。然后攻击者通过Monoswap将0.0709532091008681 MONO 兑换为4,029,106.880396 USDC，然后将USDC归还给USDC/WETH池。注意，这里实际上是攻击者将从Monoswap中兑换的USDC到Uniswap V2中兑换为WETH，而不是闪电贷攻击。
（3）攻击者所有转出的资产如下：
币种数量USDC4,029,106.880396 (兑换为847.2066974335073 WETH)USDT4,525,120.098829 （兑换为949.0325798508261 WETH）WETH452.9120530334938WBTC21.42797145DUCK5,155,863.718616853MIM4,125.858256772IMX274.9390440877583
所有被盗资产全部发送到0x8f6a86f3ab015f4d03ddb13abb02710e6d7ab31b地址。
目前项目方已经和攻击者进行了沟通，成都链安将持续对此事件进行监控。
#3 事件复盘
这次攻击事件中，攻击者利用了合约中的两个漏洞：（1）任何地址都可以任意移除指定地址的流动性；（2）特殊情况下的价格写入操作覆盖问题。
建议项目方在进行合约开发过程中做好权限的检查；在开发以及测试过程中将特殊情况纳入考虑，例如同种代币转账。
