區(qū)塊鏈智能合約漏洞 修復(fù)困難

■高楓

最近區(qū)塊鏈平臺EOS智能合約漏洞事件再次把區(qū)塊鏈安全推上了風(fēng)口浪尖。攻擊者可以通過發(fā)布包含惡意代碼的“智能合約”，經(jīng)過一系列的操作之后，控制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，從而為所欲為。從The DAO到BEC，SocialChain，Hexagon，再到這幾天的EOS漏洞，“智能合約”已經(jīng)成為區(qū)塊鏈安全的重災(zāi)區(qū)。

那么什么是智能合約，智能合約的漏洞究竟給安全帶來了什么樣的新挑戰(zhàn)，我們應(yīng)該如何應(yīng)對？本文中360代碼衛(wèi)士團(tuán)隊(duì)的安全專家將結(jié)合自身在區(qū)塊鏈智能合約漏洞方面的研究成果和心得體會，從這幾個方面進(jìn)行深入解讀。

一、什么是智能合約

智能合約 (smart contract)這個術(shù)語是在1994年由Nick Szabo提出的，后來經(jīng)過幾次在不同環(huán)境下的重新定義。我們現(xiàn)在通常所說的區(qū)塊鏈智能合約以以太坊為代表，以太坊的作者Vitalik Buterin意識到，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，交易邏輯是可以和底層系統(tǒng)機(jī)制分離的。

底層系統(tǒng)負(fù)責(zé)交易塊的創(chuàng)建和驗(yàn)證，記賬者的共識達(dá)成等基礎(chǔ)功能，而交易本身到底做什么事情是可以通過二次編程的方式來定義的。因此他設(shè)計(jì)了一種交易代碼執(zhí)行的虛擬環(huán)境EVM，使用者可以開發(fā)自定義的交易邏輯，發(fā)布到鏈上，當(dāng)交易進(jìn)行時，鏈上所有的節(jié)點(diǎn)都執(zhí)行相同的代碼，從而同步改變鏈上數(shù)據(jù)的狀態(tài)。他為這種代碼使用了“智能合約”這個名字，這是我們目前通常所說的智能合約的內(nèi)涵。

二、智能合約漏洞，左右為難

智能合約本質(zhì)是一段運(yùn)行在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的代碼，它完成用戶所賦予的業(yè)務(wù)邏輯。以以太坊體系的代幣為例，其業(yè)務(wù)邏輯是代幣發(fā)幣和交易。以太坊在設(shè)計(jì)之初，將智能合約設(shè)計(jì)成了一旦部署就不能修改的模式。這種設(shè)計(jì)有可能是為了提高智能合約的可信性。

但是我們知道，只要是由人編寫的程序，就一定會出現(xiàn)錯誤和缺陷。以太坊這種設(shè)計(jì)本身就違背了程序設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，在智能合約出現(xiàn)漏洞的時候可能會造成無法彌補(bǔ)的損失。我們可以看到，近期出現(xiàn)的以太坊體系智能合約的漏洞，造成了巨大的影響，有的代幣也因此毀滅。

目前以太坊體系區(qū)塊鏈智能合約的機(jī)制設(shè)計(jì)，加之漏洞可能帶來的毀滅性影響，使得已上線智能合約的漏洞的報告和處理變得非常棘手。

360代碼衛(wèi)士團(tuán)隊(duì)在近期的研究中發(fā)現(xiàn)了以太坊體系下多個已上市交易的代幣的智能合約安全漏洞，并已第一時間報告廠商，但到目前為止廠商尚未作出任何回應(yīng)。對于廠商來說，由于智能合約不可修改的特性，要對上線后發(fā)現(xiàn)的漏洞進(jìn)行有效修復(fù)，只能選擇重新部署新的合約，這將付出巨大的代價，因此有的廠商可能會選擇不響應(yīng)不處理。

而對于安全研究者來說，也面臨左右為難的尷尬境地。在廠商修補(bǔ)漏洞前公開漏洞細(xì)節(jié)對于廠商不利，有悖漏洞披露的一般原則，但如果廠商遲遲不修補(bǔ)漏洞，公眾對于漏洞的存在不知情，風(fēng)險會隨著時間的增長迅速膨脹，漏洞一旦爆發(fā)可能會造成更大的危害，波及更大的人群，可能會造成很多人的投資瞬間化為烏有。

三、智能合約漏洞，如何應(yīng)對

在一些聯(lián)盟鏈中，智能合約的設(shè)計(jì)是可以在部署之后更新的，當(dāng)然這種更新需要一定的線下協(xié)商流程。要應(yīng)對區(qū)塊鏈智能合約的安全漏洞問題，未來需要普遍考慮設(shè)計(jì)相應(yīng)的智能合約協(xié)商更新機(jī)制，降低漏洞修復(fù)的成本。

但現(xiàn)在，我們需要面對現(xiàn)實(shí)，做出幾乎唯一可行的、切實(shí)有效地努力——在智能合約上線之前，對其進(jìn)行全面深入的代碼安全審計(jì)，盡可能的消除漏洞，降低安全風(fēng)險。

360代碼衛(wèi)士團(tuán)隊(duì)安全專家表示，當(dāng)前區(qū)塊鏈智能合約中可能出現(xiàn)的漏洞至少有20余種。以下列舉一些常見的區(qū)塊鏈智能合約的漏洞類型及其可能造成的風(fēng)險，這些漏洞在智能合約上線之前，都應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的排查。

1.整數(shù)溢出

智能合約中危險的數(shù)值操作；

可能導(dǎo)致合約失效、無限發(fā)幣等風(fēng)險。

2.越權(quán)訪問

智能合約中對訪問控制處理不當(dāng)；

可能導(dǎo)致越權(quán)發(fā)幣風(fēng)險。

3.信息泄露

硬編碼地址等；

可能導(dǎo)致重要信息的泄露。

4.邏輯錯誤

代理轉(zhuǎn)賬函數(shù)缺失必要校驗(yàn)；

可能導(dǎo)致基于重入漏洞的惡意轉(zhuǎn)賬等風(fēng)險。

5.拒絕服務(wù)

循環(huán)語句、遞歸函數(shù)、外部合約調(diào)用等處理不當(dāng)；

可能導(dǎo)致無限循環(huán)、遞歸棧耗盡等拒絕服務(wù)風(fēng)險。

6.函數(shù)誤用

偽隨機(jī)函數(shù)調(diào)用和接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)問題；

可能導(dǎo)致可預(yù)測隨機(jī)數(shù)、接口函數(shù)返回異常等風(fēng)險。

漏洞永遠(yuǎn)都會存在。未來區(qū)塊鏈行業(yè)一定會出現(xiàn)更多的安全問題，之前傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域里面遇到的安全問題，區(qū)塊鏈行業(yè)里面一定也會遇到。區(qū)塊鏈行業(yè)要能夠與網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)做到協(xié)同開放，才能使行業(yè)更加健康穩(wěn)定安全地發(fā)展。