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智能合约安全审计：自毁函数的攻击向量与防御策略
查找币:余老师
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学术研究
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2026-05-11 20:01
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## 背景概述
在智能合约安全审计领域，我们通常关注三类常见的资金转移函数：`transfer`、`send` 和 `call.value().gas()()`。然而，有一类特殊的函数——`selfdestruct`（自毁函数），因其独特的强制转账特性，常常成为审计中容易被忽视的风险点。本文将深入剖析自毁函数的攻击原理，并通过实际案例展示其利用方式与防御方案。
## 前置知识：Solidity 中的转账机制
在 Solidity 中，向合约或地址转账主要有以下三种方式：
| 函数 | 行为特性 | 安全性 |
|------|----------|--------|
| `transfer` | 转账失败抛出异常，后续代码不执行 | 安全，但 Gas 限制为 2300 |
| `send` | 转账失败返回 false，后续代码继续执行 | 需检查返回值 |
| `call.value().gas()()` | 转账失败返回 false，后续代码继续执行 | 需防范重入攻击 |
**关键点**：以上三种方式都需要目标地址具备接收转账的能力（如实现 `receive()` 或 `fallback()` 函数）。而 `selfdestruct` 函数则提供了一种**强制转账**的机制——无需目标合约配合，即可将合约余额发送到指定地址。
## 自毁函数：双刃剑
自毁函数由以太坊虚拟机（EVM）原生提供，用于销毁合约并从区块链状态中移除其代码和存储。其核心特性包括：
- **强制转账**：合约销毁时，剩余 ETH 会强制发送给指定目标地址，无需目标合约实现任何接收函数
- **状态清除**：合约的存储和代码将被永久移除
- **紧急避险**：可用于在紧急情况下转移资金
然而，攻击者可以利用这一特性向目标合约“强制注入”非预期资金，从而破坏合约的正常逻辑。典型攻击场景是：合约使用 `address(this).balance` 获取余额，而攻击者通过自毁函数向该合约打入额外资金，导致余额计算偏离预期。
## 漏洞示例：幸运七游戏
### 目标合约分析
```solidity
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.10;
contract EtherGame {
uint public targetAmount = 7 ether;
address public winner;
function deposit() public payable {
require(msg.value == 1 ether, "You can only send 1 Ether");
uint balance = address(this).balance;
require(balance <= targetAmount, "Game is over");
if (balance == targetAmount) {
winner = msg.sender;
}
}
function claimReward() public {
require(msg.sender == winner, "Not winner");
(bool sent, ) = msg.sender.call{value: address(this).balance}("");
require(sent, "Failed to send Ether");
}
}
```
### 漏洞剖析
该合约实现了一个名为“幸运七”的游戏规则：
1. 玩家每次调用 `deposit()` 时需发送恰好 1 ETH
2. 合约通过 `address(this).balance` 获取当前余额
3. 当余额等于 7 ETH 时，当前调用者成为 winner
4. winner 可调用 `claimReward()` 提取全部余额
**漏洞核心**：`deposit()` 函数通过 `address(this).balance` 获取余额，而攻击者可以通过 `selfdestruct` 向合约强制转入任意数量的 ETH。假设攻击者在第 6 个玩家存入后，通过自毁函数向合约打入 1 ETH，此时合约余额变为 7 ETH，但第 7 个玩家调用 `deposit()` 时会因为 `balance <= targetAmount` 检查失败而无法参与游戏。更极端的情况，攻击者直接打入 7 ETH，导致游戏立即“结束”，但 winner 地址为 `address(0)`，永远无法产生 winner。
### 攻击合约实现
```solidity
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.10;
contract Attack {
EtherGame etherGame;
constructor(EtherGame _etherGame) {
etherGame = EtherGame(_etherGame);
}
function attack() public payable {
// 通过自毁强制向目标合约转账
selfdestruct(payable(address(etherGame)));
}
}
```
**攻击步骤**：
1. 部署 `Attack` 合约，并将目标 `EtherGame` 合约地址传入
2. 向 `Attack` 合约转入 1 ETH（或更多）
3. 调用 `attack()` 函数，触发 `selfdestruct`
4. `Attack` 合约销毁，其 ETH 强制转入 `EtherGame` 合约
5. 此时 `EtherGame` 余额变为非预期的 7 ETH（或更多），游戏逻辑被破坏
## 防御方案
### 方案一：使用状态变量跟踪余额
```solidity
contract EtherGameFixed {
uint public targetAmount = 7 ether;
address public winner;
uint public balance; // 使用状态变量代替 address(this).balance
function deposit() public payable {
require(msg.value == 1 ether, "You can only send 1 Ether");
balance += msg.value;
require(balance <= targetAmount, "Game is over");
if (balance == targetAmount) {
winner = msg.sender;
}
}
function claimReward() public {
require(msg.sender == winner, "Not winner");
(bool sent, ) = msg.sender.call{value: balance}("");
require(sent, "Failed to send Ether");
}
}
```
### 方案二：审计检查清单
作为审计人员，在审查使用 `address(this).balance` 的合约时，应重点关注：
1. **业务逻辑依赖**：检查余额是否用于控制关键状态（如游戏结束条件、奖励分配等）
2. **强制转账风险**：评估是否存在通过 `selfdestruct` 或其他方式（如 `coinbase` 转账）注入非预期资金的可能性
3. **替代方案**：推荐使用内部状态变量跟踪余额，而非直接依赖合约地址余额
## 总结
`selfdestruct` 函数虽然为紧急情况提供了资金转移的便利，但其强制转账特性可能被攻击者利用，破坏依赖 `address(this).balance` 的合约逻辑。审计时需特别注意：
- 避免使用 `address(this).balance` 作为业务逻辑的核心判断依据
- 使用状态变量精确跟踪合约的预期资金流
- 在代码中显式处理非预期资金（如提供提现函数）
通过以上措施，可以有效防范自毁函数带来的安全风险，确保智能合约的稳健运行。
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**本文由查找币安全团队整理发布**
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