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深入剖析ERC20
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1.ERC20简介ERC20是以太坊区块链创建的可替代的技术标准，可替代代币是可以与另一种代币进行交换的代币，故此ERC20代币是一种同质化代币。ERC20协议更像是一种规范，规范了在智能合约中实施代币的标准API，使得代币具有基本的转账功能，以便其他链上第三方可以使用。ERC20接口 1. ERC20简介 ERC20是以太坊区块链创建的可替代的技术标准，可替代代币是可以与另一种代币进行交换的代币，故此ERC20代币是一种同质化代币。ERC20协议更像是一种规范，规范了在智能合约中实施代币的标准API，使得代币具有基本的转账功能，以便其他链上第三方可以使用。 ERC20接口： pragma solidity ^0.8.20; interface IERC20 { event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value); event Approval(address indexed owner, address indexed spender, uint256 value); function totalSupply() external view returns (uint256); function balanceOf(address account) external view returns (uint256); function transfer(address to, uint256 value) external returns (bool); function allowance(address owner, address spender) external view returns (uint256); function approve(address spender, uint256 value) external returns (bool); function transferFrom(address from, address to, uint256 value) external returns (bool); } 这是ERC20最基本的也是最重要的功能，凡是遵循ERC20标准的都需要实现该接口。这几个方法很简单，transferFrom()函数还是要值得注意，该函数的使用方式是，from需要提前为msg.sender授权，即需要from去亲自调用approve()函数。只有 from为msg.sender授权之后，transferFrom()函数才能够成功执行，这是在平时打CTF的时候经常容易忽视的操作，写完攻击逻辑之后，最后报错。。。才发现是在某些合约里的某些函数中的转账逻辑是transferFrom()，由于没有授权导致的。 2. USDT的坑 2.1 USDT的问题所在 还有一个值得注意的点是，transfer()和transferFrom()都是有返回值的！！！！为什么主要，就是因为全球使用最广的稳定币的源码中transfer()和transferFrom()是没有返回值，这是一个坑！！！大坑！！！ 可以到 浏览器看到Tether Token（USDT）的源码，可以看到这两个函数： TetherToknen.sol: function transfer(address _to, uint _value) whenNotPaused { if (deprecated) { return UpgradedStandardToken(upgradedAddress).transferByLegacy(msg.sender, _to, _value); } else { return super.transfer(_to, _value); } } function transferFrom(address _from, address _to, uint _value) whenNotPaused { if (deprecated) { return UpgradedStandardToken(upgradedAddress).transferFromByLegacy(msg.sender, _from, _to, _value); } else { return super.transferFrom(_from, _to, _value); } }这里两个函数是没有返回值，即使它调用的是父类的函数，在没有看到父类的具体函数实现，姑且说它的父类是有返回值的，但是子类中的函数是没有返回值，这是在Remix中编译不过去的，举例：
所以不用去父类中找函数都可以知道父类的函数也是没有返回值的，不信就去验证一下： BasicToken.sol::transfer() function transfer(address _to, uint _value) onlyPayloadSize(2 * 32) { uint fee = (_value.mul(basisPointsRate)).div(10000); if (fee > maximumFee) { fee = maximumFee; } uint sendAmount = _value.sub(fee); balances[msg.sender] = balances[msg.sender].sub(_value); balances[_to] = balances[_to].add(sendAmount); balances[owner] = balances[owner].add(fee); Transfer(msg.sender, _to, sendAmount); Transfer(msg.sender, owner, fee); }StandardToken.sol::transferFrom() function transferFrom(address _from, address _to, uint _value) onlyPayloadSize(3 * 32) { var _allowance = allowed[_from][msg.sender]; uint fee = (_value.mul(basisPointsRate)).div(10000); if (fee > maximumFee) { fee = maximumFee; } uint sendAmount = _value.sub(fee); balances[_to] = balances[_to].add(sendAmount); balances[owner] = balances[owner].add(fee); balances[_from] = balances[_from].sub(_value); if (_allowance ; MAX_UINT) { allowed[_from][msg.sender] = _allowance.sub(_value); } Transfer(_from, _to, sendAmount); Transfer(_from, owner, fee); } 2.2 复现DOS异常 本地复现。 本地部署USDT，地址为：0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3。 再部署一个转移代币的 TokenTransfer.sol，地址为：0xe7f1725E7734CE288F8367e1Bb143E90bb3F0512。 // SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity 0.8.20; interface IERC20_USDT { function transfer(address, uint256) external; function transferFrom(address, address, uint256) external; } interface IERC20_stad { function transfer(address, uint256) external returns(bool); function transferFrom(address, address, uint256) external returns(bool); } // USDT: 0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3 contract TokenTransfer { IERC20_USDT USDT; IERC20_stad TOKEN; constructor(address _usdt) { USDT = IERC20_USDT(_usdt); TOKEN = IERC20_stad(_usdt); } function test_TransferWithOutReturnValue() external { USDT.transfer(msg.sender, 10); } function test_TransferWithReturnValue() external { TOKEN.transfer(msg.sender, 10); } function test_TransferFromWithOutReturnValue() external { USDT.transferFrom(msg.sender, 0x71bE63f3384f5fb98995898A86B02Fb2426c5788, 1); } function test_TransferFromWithReturnValue() external { TOKEN.transferFrom(msg.sender, 0x71bE63f3384f5fb98995898A86B02Fb2426c5788, 1); } } 该合约主要是测试transfer和transferFrom函数，定义两个接口，一个接口中有返回值，一个没有，模拟将USDT转入一个遵循ERC20标准的合约，看看是否能将转入的ERC20 Token转出。 可以看到调用test_TransferWithReturnValue，交易会被revert，而调用test_TransferWithOutReturnValue，交易则正常运行。
同理test_TransferFromWithReturnValue操作也是会被revert。这也就说明了，用标准的ERC20接口转换USDT，就会造成资金永久封锁的情况。当然，为了解决这个问题，可以将合约中的ERC20接口中的那两个函数的返回值移除，即： interface IERC20_USDT { function transfer(address, uint256) external; function transferFrom(address, address, uint256) external; } 3.SafeERC20 3.1 兼容USDT 当然还有其他的解决方式，也是最常用一种解决方式，那就是使用SafeERC20库。 using SafeERC20 for IERC20; SafeERC20做了兼容严格遵守与不严格遵守ERC20协议标准的代币，兼容的原理如下： function _callOptionalReturn(IERC20 token, bytes memory data) private { bytes memory returndata = address(token).functionCall(data); if (returndata.length != 0 && !abi.decode(returndata, (bool))) { revert SafeERC20FailedOperation(address(token)); } } function safeTransfer(IERC20 token, address to, uint256 value) internal { _callOptionalReturn(token, abi.encodeCall(token.transfer, (to, value))); } 简单来说就是，通过Address.sol的低级调用方式，可以检测调用是否成功，且检测是否有返回值。当调用USDT的transfer函数时，如果执行成功，且return data = 0x，那么函数便可以执行，即跳过if的检测。 同理 transferFrom函数也是如此。 4. ERC20系列数字货币 4.1 (Tether USD)USDT 不遵循标准的ERC20协议，需要操作该代币时，建议使用SafeERC20.sol。 发行公司: 由 Tether Limited 发行，成立于 2014 年的香港公司。 市值: USDT 是市值最大的稳定币之一，截至 2022 年 7 月，市值超过 650 亿美元，占稳定币市场 50% 以上的份额。 挂钩: USDT 与美元 1:1 挂钩，据称有大量抵押品储备支持，包括现金、商业票据和商品。 历史: 最早作为 RealCoin 推出，后来于 2014 年 11 月更名为 Tether。然而，Tether 并不是没有争议的，曾因多次争议而备受关注，包括被指控误导投资者和缺乏对储备的透明度。 4.2 (USD Coin)USDC 遵循标准的ERC20协议。源码链接：link。 发行公司: 由 Circle、Coinbase 和其他金融科技公司共同创立的财团 Center 是 USDC 的发行人。 市值: USDC 是按市值计算的第二大稳定币，截至 2022 年 7 月，市值超过 540 亿美元。 挂钩: 每个 USDC 与美元 1:1 挂钩，并由现金和美元等值资产支持。 安全性: USDC 被认为是一种更安全的价值储存手段，因为它有现金和现金等价物支持，而且受到美国监管。这两种稳定币的比较： 流动性: USDT 的交易量更大，更广泛可用，但USDC 的交易量较低。 透明度: USDC 在透明度和监管方面表现较好，而 USDT 面临一些争议。 用途: USDT 在期货交易中很受欢迎，提供了更高的收益，而 USDC 是去中心化金融 (DeFi) 领域的首选，因为它被认为更安全。 4.3 其他 (Shiba Inu)SHIB：SHIB是一种基于以太坊的山寨币，算是狗狗币的一种替代品，遵循标准的ERC20协议。 Binance USD(BUSD)：遵循标准的ERC20协议。 DAI Stablecoin (DAI)：遵循标准的ERC20协议。 HEX (HEX)：遵循标准的ERC20协议。 5. ERC20 extensions来自 OpenZeppelin，链接。ERC4626单独xue'xi 5.1 ERC1363.sol 这个拓展协议实现的功能是，用户在执行transfer、transferFrom和approve操作的时候，可以传入calldata，完成一些函数调用，或者是参数的传递，实现逻辑类似ERC721的 checkOnERC721Received()。 它的_checkOnTransferReceived()和_checkOnApprovalReceived()函数会分别去调用IERC1363Receiver(to).onTransferReceived，IERC1363Spender(spender).onApprovalReceived，这里会埋下被重入的安全隐患，在实用这个协议的时候需要注意这点。 5.2 ERC20Burnable.sol 该合约提供了销币功能。 burn(uint256 value)：销毁msg.sender的value个代币。 burnFrom(address account, uint256 value) ：msg.sender销毁account的value个代币，前提是account给予msg.sender权限。 5.3 ERC20Capped.sol我的理解是，给ERC20代币的的totalsupply盖帽子，也就是设置上限，设置某个ERC20代币的发行量不能超过cap。限制的逻辑在这里(from==0，则被检测为铸币操作)： if (from == address(0)) { uint256 maxSupply = cap(); uint256 supply = totalSupply(); if (supply > maxSupply) { revert ERC20ExceededCap(supply, maxSupply); } } 5.4 ERC20FlashMint.sol 该合约提供了一个借贷功能，只能借该合约生成的代币，且最大接待额为：token == address(this) ? type(uint256).max - totalSupply() : 0；还需要支付fee，这个借贷函数不需要主动还款，因为ta采用的是burn操作，直接将你手中借来的token全部销毁。但是这不影响执行某些重入攻击，比如可以借钱去执行套利操作这类的，这是借贷函数的“通病”吧。 5.5 ERC20Pausable.sol 该合约提供了一个紧急停止功能，在_update()函数加上whenNotPaused修饰符，当所有者暂停合约时，该合约生成的代币将不能执行一系列操作，如transfer、mint、transferFrom等。 5.6 ERC20Permit.sol 该合约提供了一个新的授权操作，permit()函数的作用便是完成 owner对spender的授权，个人理解是，因为原ERC20中的approve函数必须是owner亲自去调用才能完成授权，这比较麻烦owner，而permit则是可以通过owner提供的签名来验证，并执行owner对spender的授权操作。 举个例子来对比，以开门为例： 原ERC20的授权方式：owner想让spender进屋拿东西，而owner需要亲自开门让他进去 ERC20Permit的授权方式：同样的示例，owner可以直接把家门口的钥匙给spender，让spender直接去开门拿东西就好了。 5.7 ERC20Votes.sol 该合约支持类似Compound的投票和授权。 5.8 ERC20Wrapper.sol 该合约支持代币的包装，用户可以存入和取出_underlying代币，存入多少_underlying代币，就可以铸造多少ERC20Wrapper代币，同理取出多少 _underlying代币，便会销毁多少ERC20Wrapper代币代币。 还提供了一个 _recover函数，该函数的作用是将错误转入该合约的 _underlying代币数量全部铸造为ERC20Wrapper代币，我对“错误转入”的理解是，没有通过depositFor()函数转入 _underlying代币。 最后，码字不易，点个赞呗~🤪 原创 学分: 115 分类: EIP/ERC 标签: ERC20 |
可以看到编译通过了。下面是子合约函数中没有返回值的：
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