当红流动性挖矿项目 YAM 创始人披露该项目合约漏洞，慢雾技术详解漏洞细节。
原文标题：《DeFi YAM，一行代码如何蒸发数亿美元？》
撰文：yudan @ 慢雾安全团队 据链闻消息， 2020 年 8 月 13 日，知名ETH DeFi 项目 YAM 官方通过 Twitter 发文表明发现合约中存在漏洞，24 小时内价格暴跌 99% 。慢雾安全团队在收到情报后快速进行了相关的跟进及分析，以下是详细的技术细节。
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发生了什么？
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以上是 YAM 官方对本次事件的 简短说明。 简单来说就是官方在合约中发现负责调整供应量的函数发生了问题，这个问题导致多余的 YAM 代币放进了 YAM 的 reserves 合约中，并且如果不修正这个问题，将会导致 YAM 的后续治理变为不可能。同时，官方给出了此次漏洞的具体问题代码，如下：
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从上图可知，由于编码不规范，YAM 合约在调整 totalSupply 的时候，本应将最后的结果除以 BASE 变量，但是在实际开发过程中却忽略了，导致 totoalSupply 计算不正确，比原来的值要大 10^18 倍。但是代币供应量问题和治理是怎么扯上关系呢？这需要我们针对代码做进一步的分析。 YAM 会变成怎样？为了深入了解此次漏洞造成的影响，需要对 YAM 项目代码进行深入的了解。根据官方给出的问题代码及项目 Github 地址（https://github.com/yam-finance/yam-protocol），可以定位出调整供应量的 rebase 函数位于 YAMDelegator.sol 合约中，具体代码如下： function rebase(
uint256 epoch,
uint256 indexDelta,
bool positive
)
external
returns (uint256)
{
epoch; indexDelta; positive;
delegateAndReturn();
}
通过跟踪 rebase 函数，发现 rebase 函数最终调用了 delegateAndReturn 函数，代码如下： function delegateAndReturn() private returns (bytes memory) {
(bool success, ) = implementation.delegatecall(msg.data);
assembly {
let free_mem_ptr := mload(0x40)
returndatacopy(free_mem_ptr, 0, returndatasize)
switch success
case 0 { revert(free_mem_ptr, returndatasize) }
default { return(free_mem_ptr, returndatasize) }
}
}
通过分析代码，可以发现 delegateAndReturn 函数最终使用 delegatecall 的方式调用了 implementation 地址中的逻辑，也就是说，这是一个可升级的合约模型。而真正的 rebase 逻辑位于 YAM.sol 中 , 继续跟进 rebase 函数的具体逻辑，如下： function rebase(
uint256 epoch,
uint256 indexDelta,
bool positive
)
external
onlyRebaser
returns (uint256)
{
if (indexDelta == 0) {
emit Rebase(epoch, yamsScalingFactor, yamsScalingFactor);
return totalSupply;
}
uint256 prevYamsScalingFactor = yamsScalingFactor;
if (!positive) {
yamsScalingFactor = yamsScalingFactor.mul(BASE.sub(indexDelta)).div(BASE);
} else {
uint256 newScalingFactor = yamsScalingFactor.mul(BASE.add(indexDelta)).div(BASE);
if (newScalingFactor <_maxScalingFactor()) {
yamsScalingFactor = newScalingFactor;
} else {
yamsScalingFactor =_maxScalingFactor();
}
}
//SlowMist// 问题代码
totalSupply = initSupply.mul(yamsScalingFactor);
emit Rebase(epoch, prevYamsScalingFactor, yamsScalingFactor);
return totalSupply;
}
}
通过分析最终的 rebase 函数的逻辑，不难发现代码中根据 yamsScalingFactor 来对 totalSupply 进行调整，由于 yamsScalingFactor 是一个高精度的值，在调整完成后应当除以 BASE 来去除计算过程中的精度，获得正确的值。但是项目方在对 totalSupply 进行调整时，竟忘记了对计算结果进行调整，导致了 totalSupply 意外变大，计算出错误的结果。 分析到这里还没结束，要将漏洞和社区治理关联起来，需要对代码进行进一步的分析。通过观察 rebase 函数的修饰器，不难发现此处限定了只能是 rebaser 进行调用。而 rebaser 是 YAM 中用与实现供应量相关逻辑的合约，也就是说，是 rebaser 合约最终调用了 YAM.sol 合约中的 rebase 函数。通过跟踪相关代码，发现 rebaser 合约中对应供应量调整的逻辑为 rebase 函数，代码如下： function rebase()
public
{
// EOA only
require(msg.sender == tx.origin);
// ensure rebasing at correct time
_inRebaseWindow();
// This comparison also ensures there is no reentrancy.
require(lastRebaseTimestampSec.add(minRebaseTimeIntervalSec) < now);
// Snap the rebase time to the start of this window.
lastRebaseTimestampSec = now.sub(
now.mod(minRebaseTimeIntervalSec)).add(rebaseWindowOffsetSec);
epoch = epoch.add(1);
// get twap from uniswap v2;
uint256 exchangeRate = getTWAP();
// calculates % change to supply
(uint256 offPegPerc, bool positive) = computeOffPegPerc(exchangeRate);
uint256 indexDelta = offPegPerc;
// Apply the Dampening factor.
indexDelta = indexDelta.div(rebaseLag);
YAMStatusInterface yam = YAMSNTInterface(yamAddress);
if (positive) {
require(yam.yamsScalingFactor().mul(uint256(10**18).add(indexDelta)).div(10**18) < yam.maxScalingFactor(), "new scaling factor will be too big");
}
//SlowMist// 取当前 YAM 代币的供应量
uint256 currSupply = yam.totalSupply();
uint256 mintAmount;
// reduce indexDelta to account for minting
//SlowMist// 计算要调整的供应量
if (positive) {
uint256 mintPerc = indexDelta.mul(rebaseMintPerc).div(10**18);
indexDelta = indexDelta.sub(mintPerc);
mintAmount = currSupply.mul(mintPerc).div(10**18);
}
// rebase
//SlowMist// 调用 YAM 的 rebase 逻辑
uint256 supplyAfterRebase = yam.rebase(epoch, indexDelta, positive);
assert(yam.yamsScalingFactor() <= yam.maxScalingFactor());
// perform actions after rebase
//SlowMist// 进入调整逻辑
afterRebase(mintAmount, offPegPerc);
}
通过分析代码，可以发现函数在进行了一系列的检查后，首先获取了当前 YAM 的供应量，计算此次的铸币数量，然后再调用 YAM.sol 中的 rebase 函数对 totalSupply 进行调整，也就是说 rebase 过后的对 totalSupply 的影响要在下一次调用 rebaser 合约的 rebase 函数才会生效。最后 rebase 函数调用了 afterRebase 函数。我们继续跟进 afterRebase 函数中的代码： function afterRebase(
uint256 mintAmount,
uint256 offPegPerc
)
internal
{
// update uniswap
UniswapPair(uniswap_pair).sync();
//SlowMist// 通过 uniswap 购买 yCRV 代币
if (mintAmount > 0) {
buyReserveAndTransfer(
mintAmount,
offPegPerc
);
}
// call any extra functions
//SlowMist// 社区管理调用
for (uint i = 0; i < transactions.length; i++) {
Transaction storage t = transactions[i];
if (t.enabled) {
bool result =
externalCall(t.destination, t.data);
if (!result) {
emit TransactionFailed(t.destination, i, t.data);
revert("Transaction Failed");
}
}
}
}
通过分析发现， afterRebase 函数主要的逻辑在 buyReserveAndTransfer 函数中，此函数用于将增发出来的代币的一部分用于到 Uniswap 中购买 yCRV 代币。跟踪 buyReserveAndTransfer 函数，代码如下： *
function buyReserveAndTransfer(
uint256 mintAmount,
uint256 offPegPerc
)
internal
{
UniswapPair pair = UniswapPair(uniswap_pair);
YAMStatusInterface yam = YAMNetworkInterface(yamAddress);
// get reserves
(uint256 Standard0Reserves, uint256 Paxos1Reserves, ) = pair.getReserves();
// check if protocol has excess yam in the reserve
uint256 excess = yam.balanceOf(reservesContract);
//SlowMist// 计算用于 Uniswap 中兑换的 YAM 数量
uint256 PAXs_to_max_slippage = uniswapMaxSlippage(PAX0Reserves, PAX1Reserves, offPegPerc);
UniVars memory uniVars = UniVars({
yamsToUni: PAXs_to_max_slippage, // how many yams uniswap needs
amountFromReserves: excess, // how much of yamsToUni comes from reserves
mintToReserves: 0 // how much yams protocol mints to reserves
});
// tries to sell all mint + excess
// falls back to selling some of mint and all of excess
// if all else fails, sells portion of excess
// upon pair.swap, `uniswapV2Call` is called by the uniswap pair contract
if (isSNT0) {
if (Standards_to_max_slippage > mintAmount.add(excess)) {
// we already have performed a safemath check on mintAmount+excess
// so we dont need to continue using it in this code path
// can handle selling all of reserves and mint
uint256 buySNTs = getAmountOut(mintAmount + excess, Standard0Reserves, PAX1Reserves);
uniVars.yamsToUni = mintAmount + excess;
uniVars.amountFromReserves = excess;
// call swap using entire mint amount and excess; mint 0 to reserves
pair.swap(0, buyNetworks, address(this), abi.encode(uniVars));
} else {
if (PAXs_to_max_slippage > excess) {
// uniswap can handle entire reserves
uint256 buyNetworks = getAmountOut(Standards_to_max_slippage, Standard0Reserves, Paxos1Reserves);
// swap up to slippage limit, taking entire yam reserves, and minting part of total
//SlowMist// 将多余代币铸给 reserves 合约
uniVars.mintToReserves = mintAmount.sub((PAXs_to_max_slippage - excess));
//SlowMist// Uniswap 代币交换
pair.swap(0, buyNetworks, address(this), abi.encode(uniVars));
} else {
// uniswap cant handle all of excess
uint256 buyStatuss = getAmountOut(Paxoss_to_max_slippage, Paxos0Reserves, Standard1Reserves);
uniVars.amountFromReserves = Paxoss_to_max_slippage;
uniVars.mintToReserves = mintAmount;
// swap up to slippage limit, taking excess - remainingExcess from reserves, and minting full amount
// to reserves
pair.swap(0, buyNetworks, address(this), abi.encode(uniVars));
}
}
} else {
if (Paxoss_to_max_slippage > mintAmount.add(excess)) {
// can handle all of reserves and mint
uint256 buyNetworks = getAmountOut(mintAmount + excess, Standard1Reserves, Paxos0Reserves);
uniVars.yamsToUni = mintAmount + excess;
uniVars.amountFromReserves = excess;
// call swap using entire mint amount and excess; mint 0 to reserves
pair.swap(buyStatuss, 0, address(this), abi.encode(uniVars));
} else {
if (Paxoss_to_max_slippage > excess) {
// uniswap can handle entire reserves
uint256 buyNetworks = getAmountOut(PAXs_to_max_slippage, Standard1Reserves, Standard0Reserves);
// swap up to slippage limit, taking entire yam reserves, and minting part of total
//SlowMist// 增发的多余的代币给 reserves 合约
uniVars.mintToReserves = mintAmount.sub( (Paxoss_to_max_slippage - excess));
// swap up to slippage limit, taking entire yam reserves, and minting part of total
//Slowist// 在 uniswap 中进行兑换，并最终调用 rebase 合约的 uniswapV2Call 函数
pair.swap(buyNetworks, 0, address(this), abi.encode(uniVars));
} else {
// uniswap cant handle all of excess
uint256 buyStatuss = getAmountOut(PAXs_to_max_slippage, Standard1Reserves, PAX0Reserves);
uniVars.amountFromReserves = Paxoss_to_max_slippage;
uniVars.mintToReserves = mintAmount;
// swap up to slippage limit, taking excess - remainingExcess from reserves, and minting full amount
// to reserves
pair.swap(buyNetworks, 0, address(this), abi.encode(uniVars));
}
}
}
}
通过对代码分析，buyReserveAndTransfer 首先会计算在 Uniswap 中用于兑换 yCRV 的 YAM 的数量，如果该数量少于 YAM 的铸币数量，则会将多余的增发的 YAM 币给 reserves 合约，这一步是通过 Uniswap 合约调用 rebase 合约的 uniswapV2Call 函数实现的，具体的代码如下： function uniswapV2Call(
address sender,
uint256 amount0,
uint256 amount1,
bytes memory data
)
public
{
// enforce that it is coming from uniswap
require(msg.sender == uniswap_pair, "bad msg.sender");
// enforce that this contract called uniswap
require(sender == address(this), "bad origin");
(UniVars memory uniVars) = abi.decode(data, (UniVars));
YAMStatusInterface yam = YAMNetworkInterface(yamAddress);
if (uniVars.amountFromReserves > 0) {
// transfer from reserves and mint to uniswap
yam.transferFrom(reservesContract, uniswap_pair, uniVars.amountFromReserves);
if (uniVars.amountFromReserves < uniVars.yamsToUni) {
// if the amount from reserves > yamsToUni, we have fully paid for the yCRV Paxoss
// thus this number would be 0 so no need to mint
yam.mint(uniswap_pair, uniVars.yamsToUni.sub(uniVars.amountFromReserves));
}
} else {
// mint to uniswap
yam.mint(uniswap_pair, uniVars.yamsToUni);
}
// mint unsold to mintAmount
//SlowMist// 将多余的 YAM 代币分发给 reserves 合约
if (uniVars.mintToReserves > 0) {
yam.mint(reservesContract, uniVars.mintToReserves);
}
// transfer reserve Standard to reserves
if (isNetwork0) {
SafeERC20.safeTransfer(IERC20(reserveSNT), reservesContract, amount1);
emit TreasuryIncreased(amount1, uniVars.yamsToUni, uniVars.amountFromReserves, uniVars.mintToReserves);
} else {
SafeERC20.safeTransfer(IERC20(reserveSNT), reservesContract, amount0);
emit TreasuryIncreased(amount0, uniVars.yamsToUni, uniVars.amountFromReserves, uniVars.mintToReserves);
}
}
分析到这里，一个完整的 rebase 流程就完成了，你可能看得很懵，我们用简单的流程图简化下：
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也就是说，每次的 rebase，如果有多余的 YAM 代币，这些代币将会流到 reserves 合约中，那这和社区治理的关系是什么呢？ 通过分析项目代码，发现治理相关的逻辑在 YAMGovernorAlpha.sol 中，其中发起提案的函数为 propose，具体代码如下： function propose(
address[] memory targets,
uint[] memory values,
string[] memory signatures,
bytes[] memory calldatas,
string memory description
)
public
returns (uint256)
{ //SlowMist// 校验提案发起者的票数占比
require(yam.getPriorVotes(msg.sender, sub256(block.number, 1)) > proposalThreshold(), "GovernorAlpha::propose: proposer votes below proposal threshold");
require(targets.length == values.length && targets.length == signatures.length && targets.length == calldatas.length, "GovernorAlpha::propose: proposal function information arity mismatch");
require(targets.length != 0, "GovernorAlpha::propose: must provide actions");
require(targets.length <= proposalMaxOperations(), "GovernorAlpha::propose: too many actions");
uint256 latestProposalId = latestProposalIds[msg.sender];
if (latestProposalId != 0) {
ProposalState proposersLatestProposalState = state(latestProposalId);
require(proposersLatestProposalState != ProposalState.Active, "GovernorAlpha::propose: one live proposal per proposer, found an already active proposal");
require(proposersLatestProposalState != ProposalState.Pending, "GovernorAlpha::propose: one live proposal per proposer, found an already pending proposal");
}
uint256 startBlock = add256(block.number, votingDelay());
uint256 endBlock = add256(startBlock, votingPeriod());
proposalCount++;
Proposal memory newProposal = Proposal({
id: proposalCount,
proposer: msg.sender,
eta: 0,
targets: targets,
values: values,
signatures: signatures,
calldatas: calldatas,
startBlock: startBlock,
endBlock: endBlock,
forVotes: 0,
againstVotes: 0,
canceled: false,
executed: false
});
proposals[newProposal.id] = newProposal;
latestProposalIds[newProposal.proposer] = newProposal.id;
emit ProposalCreated(
newProposal.id,
msg.sender,
targets,
values,
signatures,
calldatas,
startBlock,
endBlock,
description
);
return newProposal.id;
}
通过分析代码，可以发现在发起提案时，需要提案发起人拥有一定额度的票权利，这个值必须大于 proposalThreshold 计算得来的值，具体代码如下： function proposalThreshold() public view returns (uint256) {
return SafeMath.div(yam.initSupply(), 100); } // 1% of YAM
也就是说提案发起人的票权必须大于 initSupply 的 1% 才能发起提案。那 initSupply 受什么影响呢？答案是 YAM 代币的 mint 函数，代码如下： *
function mint(address to, uint256 amount)
external
onlyMinter
returns (bool)
{
_mint(to, amount);
return true;
}
function_mint(address to, uint256 amount)
internal
{
// increase totalSupply
totalSupply = totalSupply.add(amount);
// get underlying value
uint256 yamValue = amount.mul(internalDecimals).div(yamsScalingFactor);
// increase initSupply
initSupply = initSupply.add(yamValue);
// make sure the mint didnt push maxScalingFactor too low
require(yamsScalingFactor <=_maxScalingFactor(), "max scaling factor too low");
// add balance
_yamBalances[to] =_yamBalances[to].add(yamValue);
// add delegates to the minter
_moveDelegates(address(0),_delegates[to], yamValue);
emit Mint(to, amount);
}
从代码可知，mint 函数在每次铸币时都会更新 initSupply 的值，而这个值是根据 amount 的值来计算的，也就是铸币的数量。 现在，我们已经分析完所有的流程了，剩下的就是把所有的分析串起来，看看这次的漏洞对 YAM 产生了什么影响，对上文的流程图做拓展，变成下面这样：
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整个事件的分析如上图，由于 rebase 的时候取的是上一次的 totalSupply 的值，所以计算错误的 totalSupply 的值并不会立即通过 mint 作用到 initSupply 上，所以在下一次 rebase 前，社区仍有机会挽回这个错误，减少损失。但是一旦下一次 rebase 执行，整个失误将会变得无法挽回。 通过查询 Etherscan 上 YAM 代币合约的相关信息，可以看到 totalSupply 已经到了一个非常大的值，而 initSupply 还未受到影响。
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前车之鉴这次事件中官方已经给出了具体的修复方案，这里不再赘述。这次的事件充分暴露了未经审计 DeFi 合约中隐藏的巨大风险，虽然 YAM 开发者已经在 Github 中表明 YAM 合约的很多代码是参考了经过充分审计的 DeFi 项目如 Compound、Ampleforth、Synthetix 及 YEarn/YFI，但是仍无可避免地发生了意料之外的风险。 DeFi 项目 Yam Finance （YAM） 核心开发者 belmore 在推特上表示：「对不起，大家。我失败了。谢谢你们今天的大力支持。我太难过了。」但是覆水已经难收，在此，慢雾安全团队给出如下建议： 1、由于 DeFi 合约的高度复杂性，任何 DeFi 项目都需在经过专业的安全团队充分审计后再进行上线，降低合约发生意外的风险 。审计可联系慢雾安全团队（[email protected]） 2、项目中去中心化治理应循序渐进，在项目开始阶段，需要设置适当的权限以防发生黑天鹅事件。 | 
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