[發(fā)明專利]一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110175454B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖銀皓
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市微風(fēng)科技有限公司
• 主分類號: G06F21/56
• 分類號: G06F21/56;G06F21/57;G06Q40/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 王國標(biāo)

本發(fā)明公開了一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法及系統(tǒng)，通過提出一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法，將智能合約的二進制按照智能合約指令集進行反匯編，變成智能合約匯編，再按照智能合約字節(jié)碼跳轉(zhuǎn)指令將字節(jié)碼劃分成不同模塊，然后根據(jù)跳轉(zhuǎn)的指令的源和目標(biāo)代碼塊生成智能合約字節(jié)碼的控制流圖進行深度學(xué)習(xí)，可以極大地減少人工干預(yù)成本，最大程度地避免其他防御中人工干預(yù)出錯對安全漏洞檢測的疏忽；本公開的技術(shù)可以大范圍地運用在產(chǎn)業(yè)界平臺；本公開的技術(shù)具有智能學(xué)習(xí)功能，在發(fā)現(xiàn)新型漏洞樣本的時候，可以快速學(xué)習(xí)漏洞樣本的特征，從而避免漏洞的大范圍擴散。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及人工智能和智能合約領(lǐng)域，具體涉及一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法，適用于以太坊智能合約的漏洞的發(fā)現(xiàn)和預(yù)警。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈作為一種去中心化的共識體系，在諸多領(lǐng)域傳統(tǒng)依賴于中心化信任機構(gòu)的系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。以太坊作為區(qū)塊鏈2.0的開拓者，目前擁有全球最大的區(qū)塊鏈開源平臺和社區(qū)，可提供開發(fā)人員編寫自己的區(qū)塊鏈規(guī)則和分布式賬本。以太坊把這種技術(shù)命名為智能合約。智能合約是運行在區(qū)塊鏈上的一段代碼，這段代碼規(guī)定了該區(qū)塊鏈上的交易規(guī)則，所以在這個鏈上的節(jié)點都必須無條件地遵循這個規(guī)則來進行交易。因此，智能合約的編寫安全尤為重要，一旦不小心出現(xiàn)邏輯錯誤和安全漏洞，將有可能導(dǎo)致不可挽回的巨大損失。據(jù)此，本公開提供一種基于人工智能算法的根據(jù)智能合約字節(jié)碼(bytecode)做漏洞挖掘的方法，提醒開發(fā)人員潛在的風(fēng)險，使得開發(fā)人員有效地規(guī)避風(fēng)險。

因為智能合約是一個新興領(lǐng)域，目前對于智能合約自動化漏洞檢測的方法尚不多。當(dāng)前對于智能合約的主要是有兩類方法：對智能合約的字節(jié)碼/源代碼基于代碼靜態(tài)分析方法(包括基于規(guī)則邏輯檢測、符號執(zhí)行、污點追蹤等算法)發(fā)現(xiàn)安全漏洞，另一種是使用形式化證明的方法對智能合約從數(shù)學(xué)上通過枚舉形式化證明其安全性。

當(dāng)前的這些針對智能合約檢測的方法存在以下幾點致命的缺陷，使得他們離真正廣泛地部署還要相當(dāng)遠的距離：

對于基于代碼靜態(tài)分析挖掘漏洞的方法，往往需要安全人員手動去定義規(guī)則。這些邏輯規(guī)則繁多復(fù)雜，人手定義很容易出現(xiàn)疏漏，如果出現(xiàn)疏漏，即便是靜態(tài)分析方法完全正確，也會造成安全漏洞的忽視；

(2)對于基于代碼靜態(tài)分析挖掘漏洞的方法，需要大量的人工手動干預(yù)，使得其無法被大規(guī)模自動化地使用；

(3)當(dāng)前形式化證明的方法不能從真正意義上證明一個智能合約的安全，因為根據(jù)形式化證明的要求，一個系統(tǒng)被證明是安全的必須它所有的有關(guān)聯(lián)的代碼都需要證明，因此如果要用形式化證明，需要把整個以太坊系統(tǒng)從底層到上層的每一行代碼進行驗證，而且每次改動都需要全盤重新驗證，目前這種方法是不現(xiàn)實的；

(4)當(dāng)前的所有方法都缺乏智能的特性，也就是他們都只能對固定的規(guī)則進行檢測，不具有進化和學(xué)習(xí)的功能，遇到新的安全漏洞不懂得重新學(xué)習(xí)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法及系統(tǒng)，通過提出一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法，從而更智能更自動化保證智能合約的安全。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開的一方面，提供一種基于人工智能的智能合約安全漏洞挖掘方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，智能合約安全漏洞挖掘系統(tǒng)讀取待驗證的智能合約的二進制代碼；

步驟2，啟動字節(jié)碼控制流圖生成模塊，將待驗證的智能合約的二進制代碼作為該模塊的輸入，字節(jié)碼控制流圖生成模塊通過字節(jié)碼解析器將二進制代碼反匯編轉(zhuǎn)換成智能合約字節(jié)碼轉(zhuǎn)成智能合約字節(jié)碼；

步驟3，字節(jié)碼控制流圖生成模塊按照智能合約字節(jié)碼跳轉(zhuǎn)指令字節(jié)碼劃分成不同模塊，然后根據(jù)跳轉(zhuǎn)的指令的源和目標(biāo)代碼塊生成有向圖，該有向圖即為該智能合約字節(jié)碼的控制流圖；

步驟4，啟動特征提取模塊，將字節(jié)碼的控制流圖作為該模塊的輸入；