자동화된 공격 합성을 통한 일정 비율 시장 조성자 취약점 탐지

Core Concepts

CPMM-Exploiter는 CPMM 호환 탈중앙화 거래소와 토큰 계약 간의 상호작용에서 발생하는 취약점을 자동으로 탐지하고 이를 이용한 공격을 합성할 수 있다.

Abstract

이 논문은 탈중앙화 금융(DeFi)에서 새로운 취약점인 구성성 버그(composability bug)에 대해 다룬다. 구성성 버그는 여러 스마트 계약이 함께 작동할 때 발생하는 문제로, 특히 토큰 계약과 일정 비율 시장 조성자(CPMM) 모델을 사용하는 탈중앙화 거래소 간의 상호작용에서 자주 발생한다.
논문에서는 CPMM-Exploiter라는 도구를 제안한다. CPMM-Exploiter는 두 단계로 구성된다. 첫째, 문법 기반 퍼징을 사용하여 CPMM 취약점의 핵심 원인인 두 가지 안전 불변량을 위반하는 트랜잭션을 찾는다. 둘째, 이러한 불변량 위반 트랜잭션을 이용하여 공격자에게 이익을 가져다 줄 수 있는 최종 공격을 합성한다.
CPMM-Exploiter는 실제 데이터셋에서 기존 도구들보다 월등히 높은 탐지율을 보였다. 또한 실제 이더리움 및 바이낸스 체인의 최신 블록에서 18개의 새로운 취약점을 발견했으며, 이를 통해 총 12.9K USD의 이익을 얻을 수 있음을 보였다.

Stats

2022년 1월 20일, 공격자가 BRA 토큰의 결함 있는 세금 메커니즘을 악용하여 약 225K USD 상당의 디지털 자산을 탈취했다.
2023년 2월, 보안 감사 기업 BlockSec은 138건의 이러한 공격이 발생했다고 보고했다.

Quotes

"구성성 버그는 여러 스마트 계약이 함께 작동할 때 발생하는 문제로, 특히 토큰 계약과 일정 비율 시장 조성자(CPMM) 모델을 사용하는 탈중앙화 거래소 간의 상호작용에서 자주 발생한다."
"CPMM-Exploiter는 두 단계로 구성된다. 첫째, 문법 기반 퍼징을 사용하여 CPMM 취약점의 핵심 원인인 두 가지 안전 불변량을 위반하는 트랜잭션을 찾는다. 둘째, 이러한 불변량 위반 트랜잭션을 이용하여 공격자에게 이익을 가져다 줄 수 있는 최종 공격을 합성한다."

Key Insights Distilled From

Automated Attack Synthesis for Constant Product Market Makers

by Sujin Han,Ji... at arxiv.org 04-09-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.05297.pdf

Deeper Inquiries

CPMM-Exploiter가 탐지하지 못한 다른 유형의 CPMM 구성성 버그는 무엇이 있을까?

CPMM-Exploiter는 Invariant 1과 Invariant 2를 중점적으로 탐지하고 있지만, 다른 유형의 CPMM 구성성 버그도 존재할 수 있습니다. 예를 들어, DEX의 토큰 잔액을 조작하여 가격을 조작하는 방법이 있을 수 있습니다. 또한, 특정 토큰의 특정 기능을 악용하여 DEX의 자산을 탈취하는 취약점도 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 취약점은 CPMM-Exploiter가 현재 탐지하지 못하는 부분이며, 추가적인 연구와 분석이 필요할 것입니다.

CPMM 구성성 버그를 완전히 방지하기 위해서는 어떤 접근 방식이 필요할까?

CPMM 구성성 버그를 완전히 방지하기 위해서는 다양한 접근 방식이 필요합니다. 먼저, 스마트 계약의 설계 및 구현 시 보안 최적화를 고려해야 합니다. 안전한 프로그래밍 관행을 준수하고, 코드 검증 및 감사를 철저히 실시하여 취약점을 최소화해야 합니다. 또한, CPMM 모델의 안전성을 강화하기 위해 다양한 테스트 및 시뮬레이션을 통해 취약점을 발견하고 보완해야 합니다. 더 나아가, 실시간 모니터링 및 보안 업데이트를 통해 새로운 취약점에 신속하게 대응할 수 있는 체계를 구축해야 합니다.

CPMM-Exploiter의 기술을 다른 DeFi 서비스에 적용하면 어떤 새로운 취약점을 발견할 수 있을까?

CPMM-Exploiter의 기술을 다른 DeFi 서비스에 적용하면 새로운 유형의 취약점을 발견할 수 있습니다. 예를 들어, 유동성 공급자를 대상으로 하는 공격이나 다른 유형의 DEX 모델에 대한 공격을 탐지할 수 있을 것입니다. 또한, 다른 DeFi 서비스에서는 특정 토큰 교환 프로세스나 금융 상품의 특정 기능을 악용하는 취약점을 발견할 수 있습니다. CPMM-Exploiter의 기술을 확장하고 다양한 DeFi 서비스에 적용함으로써 더 많은 취약점을 식별하고 보완할 수 있을 것입니다.