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# Blockchain 解题入门

写在前面：近年来 Blockchain 在 CTF 比赛中的出现频率越来越高，并且相比于其他方向，Blockchain 在解题入门方面的教程还比较少，对于新手来说可能连题目都看不懂，本文以 Chainflag 平台为例，简单介绍了 Blockchain 方向题目的解题步骤。

智能合约语言目前以 Solidity 为主，除此以外，还有 Vyper、Mandala 和 Obsidian 等在不同方向改善智能合约的语言。

# 一些工具

这里主要写一下解题时需要用到的一些工具。

# IDE

Solidity 网站上有编译器的安装教程：https://docs.soliditylang.org/en/develop/installing-solidity.html

推荐使用 REMIX：http://remix.ethereum.org/，可以在浏览器中快速部署测试智能合约，不需要在本地安装任何程序，也是以太坊官方推荐的智能合约开发 IDE。

# REMIX 主界面

# 左侧 REMIX logo 下方第一个选项是 workspaces，可以建立多个工作区，在工作区内可以新建合约。

# logo 下方第二个选项是编译，可以选择语言及版本，合约中的语法错误也会显示在这里。

# 第三个选项是部署和执行，在代码编译完成后，可以在这里部署合约，也可以和已部署的合约进行交互。

ENVIRONMENT：默认使用 JS 虚拟机本地模拟一条测试链，如果想要连接测试网，选择 Injected Provider。

ACCOUNT：当前使用的账户，如果是默认的 JS 虚拟机会分配数个有大量测试币的测试账户，如果环境是 Injected Provider，可以在 MetaMask 中切换账户。

GAS LIMIT：合约的 gas 上限。

VALUE：转入多少 ETH。

CONTARCT：一个文件中可能包含多个合约，这里选择具体部署哪一个合约。

At Address：如果合约已经部署，可以在这里输入该合约的地址进行交互。

# 钱包

推荐使用 MetaMask，chrome 浏览器上的一个插件。

记住要保存好 MetaMask 的解锁密码。

# 新建账户

MateMask 上创建账户非常简单，点击右上角的用户栏，选择新建账户，随意输入一个名称即可。

# 如何获取以太币

在新建一个账户后，我们的账户中是没有 ETH 的，需要从水龙头中获取 ETH。

https://goerlifaucet.com/

每天可以获得 0.25ETH

# 网络切换

本次比赛题目部署在 Goerli 测试网络上，如果在其他测试网络上，可以在 MetaMask 的右上角进行网络切换。

# 反编译器

合约其实也跟程序差不多，可以反编译，也可以进行调试，这里推荐一个在线反编译合约的网站。

https://ethervm.io/decompile

# 可以得到合约反编译出来的代码，以及合约中的函数或变量。

# 区块链浏览器

区块链浏览器是专门用来查看链上的各种信息的工具，可以检索的信息包括但不限于：账户地址、合约地址、交易 Hash 等。

查询账户地址可以看到当前余额，近期交易等信息。

# 解题流程

以 chainflag 平台为例，题目会给出题目名称、题目描述、题目 Docker 等信息。

image-20220120205753648

在连接上 docker 后，给出了四个选项以及题目要求：

题目要求：让 isSolved () 函数返回 true

四个选项：

  1. 创建一个用于该题目的账户。
  2. 用步骤 1 的账户部署题目。
  3. 达成目标后获取 flag。
  4. 显示合约源代码。

# 1. 创建题目账户

这里我们先选择 1，创建一个账户：

创建完成后，返回给了我们：

账户地址，用于部署题目合约。

token，用于选项 2 部署合约以及选项 3 获取 flag。

同时提示我们需要向该账户转一定量的 ETH，转入的 ETH 会用于部署合约，需要注意的是，这里的数值是当前部署合约的预估价，根据实时 Gas 价格不同可能会有浮动（不够就多转点）。

# 2. 部署题目合约

由于 docker 执行完 1 后不会自动断开连接，所以手动断开 docker 并重新 nc。

接着我们选择 2，部署题目合约：

这时会要求我们输入 token，也就是选项 1 所给的 token。

在部署完成后，返回给了我们：

合约地址，即部署的题目合约。

部署合约的交易 hash。

当执行完选项 2 后，题目就算部署完毕了，接下来就需要在 REMIX 上编写攻击合约对题目进行攻击，以实现题目要求，获取 flag。

# 3. 编写攻击合约

在我们编写攻击合约时，需要调用题目合约中的函数，比如 isSolved() 。

和传统语言一样，我们在调用某个函数时，需要先有该函数的定义。因此，我们需要得到题目合约的源码，一般情况下题目都会给出源码，也就是上面的选项 4：

而对于那些没有给出源码的题目，我们就需要通过反编译工具来逆出题目合约的逻辑，来复写代码。

pragma solidity 0.8.7;
contract Greeter {
    string greeting;
    constructor(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }
    function greet() public view returns (string memory) {
        return greeting;
    }
	
	//setGreeting 可以接受一个 string 类型的参数，并把这个参数的值赋给 greeting
    function setGreeting(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }
    function isSolved() public view returns (bool) {
        string memory expected = "HelloChainFlag";
        return keccak256(abi.encodePacked(expected)) == keccak256(abi.encodePacked(greeting));
    }
}
得到题目合约的源代码后，分析一下函数，有 greet() 、 setGreeting() 、 isSolved() 三个函数。
题目要求让 isSolved() 返回 true，就需要让 keccak256(abi.encodePacked(expected)) == keccak256(abi.encodePacked(greeting)) ，也就是 expected==greeting ，而题目合约中使 expected = "HelloChainFlag" ，那么我们只要修改 greeting 为 "HelloChainFlag" ，就可以实现题目要求。
而题目合约中刚好存在可以修改 greeting 的函数 —— setGreeting() 。那么我们只需要调用 setGreeting() 并修改 greeting ，然后再调用 isSolved() ，就算完成题目要求。
那么下面开始编写攻击合约：
pragma solidity 0.8.7;
// 因为我们的攻击合约需要用到题目合约的函数，所以这里直接照搬题目合约的代码，用来提供定义。
contract Greeter {
    string greeting;
    constructor(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }
    function greet() public view returns (string memory) {
        return greeting;
    }
	
    function setGreeting(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }
    function isSolved() public view returns (bool) {
        string memory expected = "HelloChainFlag";
        return keccak256(abi.encodePacked(expected)) == keccak256(abi.encodePacked(greeting));
    }
}
contract exp {
    // 首先要确定需要攻击的合约，因此这里填上之前选项 2 部署的合约的地址
    address instance_address = 0x6bed92ec6DD3363ED64E27A669C24880a79A56c3 ;
    // 这里把题目合约地址和模块简化一下，后面调用时直接用 target 就可以了
    Greeter target = Greeter(instance_address);
	
    constructor()payable{}
	
	// 在攻击合约里定义一个 hack 函数，public 说明该函数可供外部、子合约、合约内部访问。后面的 returns 则是定义该函数的返回值类型
    function hack() public returns (bool){
        bool answer = false;
        // 定义一个 string 类型的变量 greeting 并赋值为 "HelloChainFlag"，memory 表示数据储存在内存中，并不会储存在链上，可以节省 gas。
        string memory greeting = "HelloChainFlag";
        // 调用题目合约的 setGreeting 函数，并将 greeting 作为参数传输过去
        target.setGreeting(greeting);
        // 调用题目合约的 isSolved 函数，在执行完上一条语句后，题目合约中的 expected 就会等于 greeting，因此 isSolved 会返回 true，达成题目要求。
        answer = target.isSolved();
        return answer;
    }
}
# 4. 部署攻击合约并进行攻击
编写好攻击合约后，我们要先编译攻击合约，在编译时要选择好对应的 Solidity 版本。
前面提到一个 sol 文件中可能会存在多个合约，因此这里选择攻击合约（exp）。
在部署完成后，左边的 Deployed Contracts 下会出现我们的攻击合约，我们将他展开：
名为 hack 的黄色按钮就是我们攻击合约中的 hack 函数，点击按钮就会执行一次 hack 函数，当然，因为它和已经上链的题目合约产生了交互，所以需要花费 gas。
我们点击 hack，MateMask 会弹出一个支付窗口用于核对交易金额及手续费。
确认支付后，可以在下方看到执行状态，出现绿勾说明函数执行成功，点击绿勾可以查看详细信息，同时我们也可以在区块链浏览器中查到我们这一笔交易的信息。
# 5. 获取 flag
因为我们成功使 isSolved 函数返回 true，完成了题目的要求，所以我们重新连接 docker，选择选项 3，还是输入之前的 token，在验证完成后就会给我们回显 flag。