比特币 RBF 假充值风险分析

前言

据链闻消息，加密钱包 ZenGo 发布报告称其在 Ledger、BRD 和 Edge 等主流加密货币钱包中发现了一个漏洞（命名为「BigSpender」）。该漏洞可能会使未确认的交易计入用户的总余额中，而此时，攻击者可在交易确认之前撤销该笔交易。攻击者利用了比特币协议中的一项费用替代「Replace-by-Fee」功能。该功能可通过支付更高的手续费来替换此前的一笔交易。攻击者可以连续多次使用该功能进行 BigSpender 攻击。下面，慢雾安全团队将基于此次事件分析比特币协议 RBF 特性对交易所和钱包所产生的影响。

什么是 RBF

RBF，全称 Replace-by-fee，是比特币内存池中的一种协议，允许使用其他交易将未确认交易进行替换的方式，RBF 的方案主要有以下几种：

1、Full RBF ：使用更高的手续费替换前一笔交易

2、First-seen-safe RBF：初见替换，即替换交易本身的输出金额必须大于等于被替换交易

3、Opt-in RBF：选择性替换交易，通过追加手续费的形式将旧交易替换，节点可选择开启或关闭此功能

4、Delayed RBF：当旧交易首次被网络中节点接收，如果在给定数量的区块数之后，旧交易仍然未被打包，则允许新交易无条件地替换旧交易

目前 Bitcoin Core 采用的是 Opt-in RBF 的方案，即通过声明一笔交易为可替换的形式，后续可使用其他交易替换这笔交易。关于 Opt-in RBF 的详细说明可参考 Bitcoin Core 的说明 https://bitcoincore.org/en/faq/optin_rbf/

如何利用 RBF 进行攻击

RBF 主要针对的是 0 确认交易，即对内存池中的未确认交易进行替换，当交易所或钱包在处理 0 确认的交易时，没有正确处理交易相关的状态时，就会导致双花和假充值的问题，具体攻击手法如下：

1、攻击者发送一笔 RBF 交易，输出地址指向交易所或钱包，并支付低额手续费，防止交易过快被打包；

2、在交易所检索到这笔 0 确认的交易后，攻击者立刻发送一笔替换交易，并将输出地址改为攻击者可控的其他地址，替换先前的发送给交易所或钱包的交易；

3、由于交易所或钱包在对 0 确认交易的处理存在问题，没有校验交易是否为 RBF交易和交易的确认状态，直接在未确认的情况下入账 RBF 交易，导致交易所或钱包被假充值、双花、欺诈攻击及对钱包进行 DoS 攻击；

攻击流程图如下：

目前，慢雾安全团队对市面上的几款去中心化的钱包进行测试，已在部分钱包中发现此类问题，并将问题同步给相应的项目方以及协助修复。

防御方案

1、交易所或钱包应禁止采用 0 确认的方式对比特币充值进行入账；

2、如需要对 0 确认交易进行入账，必须检测该交易不能为 RBF 交易，具体为交易 Input 中的 nSequence 字段值必须为 0xffffff，任意未确认交易中包含非 0xffffff 值的 nSequence 应拒绝入账；

3、检查交易状态，如检查比特币交易是否被打包，或已达到相应的确认数（如 3 个）；

4、钱包应展示对应的交易确认状态，防止欺诈攻击；

5、慢雾安全团队已支持该攻击的检测，如钱包或交易所不确定自己的入账方式是否存在问题，可联系慢雾安全团队（team@slowmist.com）进行检测。