재진입 공격

재진입 공격(Reentrancy Attack)은 스마트 계약이 외부 계약을 호출한 순간 제어권을 넘겨받은 악성 계약이, 원래 함수의 실행이 끝나 상태가 갱신되기 전에 그 함수를 다시 호출해 같은 동작(주로 출금)을 되풀이하게 만드는 공격이다.

개요

이더리움 같은 블록체인의 스마트 계약은 다른 계약의 함수를 호출하거나 이더를 보낼 수 있다. 이더를 받는 쪽이 계약이면 받는 순간 그 계약의 코드(fallback·receive 함수)가 실행된다. 즉 외부 호출은 실행 흐름을 상대에게 넘기는 일이다. 이더리움 재단은 신뢰할 수 없는 계약에 흐름을 넘기면 재진입 같은 문제가 생긴다고 경고하며, 재진입 공격을 악성 계약이 원래 함수 호출이 끝나기 전에 취약한 계약을 다시 불러 들어오는 것으로 설명한다. 스마트 계약 취약점 분류(SWC Registry)는 이를 SWC-107 로 두고 재귀 호출 공격이라고도 부른다.

동작

취약한 출금 함수가 다음 순서로 되어 있다고 하자.

1. 호출자의 잔액이 0 보다 큰지 확인한다(검사)
2. 호출자에게 잔액만큼 이더를 보낸다(외부 호출)
3. 호출자의 잔액을 0 으로 만든다(상태 변경)

공격 계약은 2단계에서 이더를 받는 순간 실행되는 자기 receive 함수 안에서 출금 함수를 다시 호출한다. 이때 3단계가 아직 실행되지 않아 잔액이 그대로 남아 있으므로 1단계 검사를 또 통과하고, 같은 잔액을 또 받는다. 이 과정이 가스가 떨어지거나 계약의 이더가 바닥날 때까지 되풀이된다.

사례

2016년 6월 이더리움 위의 투자 조직 계약 The DAO 가 이 방식으로 공격당해 약 360만 ETH 가 빠져나갔고, 이를 되돌리려는 하드포크로 이더리움과 이더리움 클래식이 갈라졌다.

대책

• 검사-효과-상호작용(Checks-Effects-Interactions) 패턴 - 조건을 검사하고, 잔액 같은 내부 상태를 먼저 바꾼 뒤, 마지막에 외부 호출을 한다. 위 예에서는 3단계를 2단계 앞으로 옮긴다.
• 재진입 잠금(뮤텍스) - 함수에 들어올 때 잠금 변수를 세우고 나갈 때 푼다. 실행 중에 다시 들어오면 거부한다. OpenZeppelin 의 ReentrancyGuard 가 대표적이다.
• 출금 분리(pull payment) - 계약이 직접 보내지 않고 받을 사람이 따로 출금하게 해 외부 호출 지점을 줄인다.
• 정적 분석 도구와 보안 감사로 외부 호출 뒤에 상태를 바꾸는 코드를 찾는다.

블록체인의 다른 공격과 구별하기

공격	대상 계층	핵심
재진입 공격	스마트 계약 코드	상태 갱신 전 재호출로 반복 인출
이중 지불	거래·합의	같은 자산을 두 번 쓰는 거래를 모두 받아들이게 함
이클립스 공격	P2P 네트워크	한 노드의 피어를 모두 공격자로 채워 고립
51% 공격	합의	과반 해시 파워로 체인을 다시 씀
시빌 공격	P2P 네트워크	가짜 신원을 대량으로 만들어 영향력 확보

• 스머프 공격은 블록체인 공격이 아니다. ICMP Echo 요청을 출발지를 피해자로 위조해 브로드캐스트 주소로 보내, 응답이 피해자에게 몰리게 하는 일반 네트워크의 서비스 거부 공격이다.

같이 보기

• 스마트 계약
• 솔리디티
• 블록체인 보안
• 경쟁 상태