Vulnerabilidades de los Smart Contracts: DAO, DeFi y Ataque de Reentrada

El espacio de las finanzas descentralizadas ha mostrado un crecimiento exponencial durante el último año, pasando de un total de 540 millones de dólares registrado en marzo del año pasado a más de 47,6 mil millones de dólares en el momento de la publicación de este artículo.

El crecimiento del ámbito DeFi ha abierto nuevas oportunidades para usuarios, desarrolladores y la industria en su conjunto, pero también ha traído nuevos riesgos de los que los inversores quizá no sean conscientes, pero con los que, no obstante, tienen que lidiar.

La mayoría de los protocolos DeFi están construidos sobre la blockchain de Ethereum. Ethereum es la segunda criptomoneda más grande por capitalización de mercado, solo por detrás de Bitcoin. Gracias a Ethereum, en particular al uso de smart contracts de propósito general (Turing-complete), los proyectos blockchain se han vuelto más programables.

Los smart contracts son, en esencia, contratos autoejecutables. El código establecido en estos contratos permite ejecutar automáticamente transacciones y acuerdos predefinidos entre partes seudónimas dentro de ciertos parámetros y sin ningún riesgo para la contraparte.

Estos contratos autoejecutables fueron propuestos por primera vez en 1994 por Nick Szabo, creador de Bit Gold, el precursor de Bitcoin, y permitieron la creación de muchas aplicaciones descentralizadas que abrieron nuevas oportunidades para los usuarios de criptomonedas, ya fuera la emisión de stablecoins construidas según un algoritmo determinado, la emisión de préstamos en criptomonedas o préstamos con colateral cripto. Y esto es solo una pequeña parte.

Los exchanges descentralizados con modelos de gestión descentralizados solo fueron posibles gracias a este tipo de smart contracts, como resultado de lo cual surgió un nuevo mundo digital, que dio lugar a productos como Binance Smart Chain, Polkadot y Avalanche.

Protocolos como Aave, Compound, Uniswap y 1 Inch.exchange permiten a los usuarios obtener rendimiento sobre sus inversiones y operar con activos cripto e incluso con instrumentos complejos como los derivados descentralizados.

Todos estos nuevos y emocionantes productos han dado lugar al sector DeFi mencionado anteriormente, que está sacudiendo el mundo financiero y permitiendo que las instituciones financieras tradicionales ganen dinero.

Este nuevo territorio de posibilidades, como ya se ha mencionado, está controlado por código escrito por desarrolladores de smart contracts. La mayoría de los proyectos DeFi tienen código de fuente abierta e incluso pasan por revisión entre pares y auditoría, mientras que otros, por el contrario, no. A menudo, incluso en el código probado pueden encontrarse vulnerabilidades que permiten utilizar vectores de ataque desconocidos, lo que provoca enormes pérdidas para las empresas y los usuarios comunes.

¿Cómo afectan las vulnerabilidades de los smart contracts a los usuarios?

Para garantizar la seguridad de los smart contracts, solo se pueden analizar todas las opciones de su ejecución. Al ejecutar smart contracts en lenguajes de propósito general (Turing-complete), hay que asegurarse de que el programa informático no contenga fallos, lo cual es casi imposible. Por lo tanto, al trabajar o crear smart contracts, tendrás que auditarlos.

Las vulnerabilidades en los smart contracts de Ethereum pueden tener consecuencias catastróficas. Aunque protocolos como Aave están gestionados por profesionales y se revisan con regularidad, las fallas de seguridad siguen representando el riesgo de un ataque hacker con la pérdida de criptoactivos por cantidades enormes, afectando así negativamente la confianza de los inversores en el protocolo y provocando posteriormente pérdidas financieras para usuarios/empresas y volatilidad de precios.

Estas vulnerabilidades surgen de la complejidad del lenguaje nativo de smart contracts de Ethereum y de su sistema contable, que, a diferencia del sistema UTXO de Bitcoin, es mucho más flexible y, por tanto, más susceptible a vulnerabilidades adicionales y vectores de ataque.

Dado que Solidity y otros lenguajes de smart contracts son nuevos y extremadamente complejos, sería incorrecto culpar a los desarrolladores por estas vulnerabilidades.

Hay más de 80 plataformas DeFi construidas sobre Ethereum, y cada semana se lanzan nuevos proyectos. Los smart contracts que utilizan seguramente tendrán vulnerabilidades, especialmente si no están correctamente escritos y probados.

Una investigación realizada por CyberNews reveló que casi 3.800 smart contracts de Ethereum tenían vulnerabilidades que permitirían a los atacantes robar al menos 1 millón de dólares en criptoactivos. El estudio también mostró que existen un total de 13 tipos diferentes de vulnerabilidades, y que cuatro de ellas tienen muchas probabilidades de ser explotadas por hackers.

La popular plataforma Avalanche descubrió una vulnerabilidad a principios de este año. Así, durante el lanzamiento del nuevo exchange descentralizado Pangolin y la sobrecarga de la red, se produjo un error que llevó a un fallo de la emisión, lo que causó un pánico generalizado. Otras plataformas conocidas, incluidas Solana, Flow, Zilliqa y Fantom, como se descubrió, también tenían errores en sus contratos.

DAO y Re-Entry Attack

Re-entry es una vulnerabilidad común de los smart contracts. Aunque puede existir en smart contracts en diversas plataformas blockchain, suele asociarse principalmente con la blockchain de Ethereum.

Los ataques de re-entry son conocidos sobre todo por el famoso hackeo de la DAO en 2016 en la blockchain de Ethereum.

El primer y más catastrófico error en un smart contract ocurrió en 2016. La organización autónoma descentralizada (DAO) funcionaba con smart contracts y había recaudado más de 150 millones de dólares en ese momento.

Un atacante desconocido logró retirar el ether (ETH) recaudado mediante crowdfunding. La cantidad del daño ascendió a más de 150 millones de dólares.

Este caso es el ejemplo más famoso de un ataque de Re-entry. Un ataque de repetición significa que el atacante envía una transacción, como resultado de la cual el contrato se ejecuta repetidamente hasta que se agotan los recursos de la cuenta del contrato.

Si el proyecto que solicitó financiación recibió suficiente apoyo de la comunidad DAO, la dirección de Ethereum de este proyecto podía retirar ether de la DAO. Desafortunadamente para la DAO, el mecanismo de transferencia movió el ether a una dirección externa antes de actualizar su estado interno y señalar que el saldo ya había sido transferido. Esto permitió a los atacantes sacar más ether.

En total, se retiraron 3,6 millones de ETH de las wallets de la DAO. Ahora, estos tokens valen más de 6,4 mil millones de dólares. El hack llevó a un hard fork que dividió la red en dos partes: Ethereum y Ethereum Classic.

Mientras algunos coincidían en que lo mejor era mitigar el daño y mover los fondos a direcciones a las que pudieran acceder sus propietarios originales, otros argumentaban que la inmutabilidad de la blockchain no debía violarse, ya que de lo contrario se produciría una división tecnológica e ideológica dentro de la comunidad.

La blockchain original de Ethereum, ahora conocida como Ethereum Classic, dejó los tokens robados de la DAO en manos de un hacker, eligiendo la inmutabilidad, mientras que Ethereum permitió que la comunidad votara y devolvió los fondos a sus propietarios originales, poniendo primero el consenso de la blockchain.

Otros ejemplos de ataques de Re-entry aparte de DAO

Sin embargo, estas vulnerabilidades también se han encontrado en numerosos hacks de smart contracts, incluidos varios protocolos DeFi.

Algunos ejemplos de hacks recientes de DeFi que implicaron vulnerabilidades de re-entry incluyen:

• Fei Protocol: En abril de 2022, el protocolo Fei fue víctima de un hack de aproximadamente 80 millones de dólares, facilitado por el uso de código de terceros que contenía vulnerabilidades de re-entry.
• Paraluni: El hackeo del smart contract de Paraluni en marzo de 2022 utilizó una vulnerabilidad de re-entry y una verificación deficiente de datos de usuario poco fiables para robar tokens por un valor de aproximadamente 1,7 millones de dólares.
• Grim Finance: En diciembre de 2021, se aprovechó la vulnerabilidad de re-entry de la función safeTransferFrom de Grim Finance para obtener tokens por un valor de aproximadamente 30 millones de dólares.
• The SIREN Protocol: La vulnerabilidad de re-entry en los smart contracts del pool AMM del protocolo SIREN se utilizó en septiembre de 2021 para tokens por un valor de aproximadamente 3,5 millones de dólares.
• CREAM Finance: En agosto de 2021, un atacante utilizó un exploit de reentrada para acceder al sistema de integración del token AMP de CREAM Finance y robar tokens por un valor de unos 18,8 millones de dólares.

Estos están lejos de ser los únicos ejemplos de hacks de DeFi que explotaron vulnerabilidades durante la re-entry. Aunque este es un riesgo antiguo y ampliamente difundido, las vulnerabilidades de re-entry siguen apareciendo hoy en nuevos smart contracts.

Resumamos

La confianza tanto de los usuarios comunes como de los grandes inversores en el propio concepto de DeFi dependerá de cómo la industria cripto afronte desafíos de este tipo.

Lo que está ocurriendo ahora es natural y pronto llevará a un aumento del nivel de seguridad de los proyectos blockchain, pero periódicamente seguiremos viendo noticias sobre ataques exitosos de hackers.