[發(fā)明專利]一種針對EOSIO智能合約的漏洞檢測方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114996126A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洋洋;周健飛;陳廳;蔣天星;宋書瑋;程曦;吳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F21/57
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

1.一種針對EOSIO智能合約的漏洞檢測方法，該方法包括：

步驟1：對EOSIO區(qū)塊鏈平臺的鏈API與WebAssembly虛擬機(jī)進(jìn)行插樁，插樁代碼在智能合約運(yùn)行期間記錄其鏈API調(diào)用信息、代碼覆蓋率信息；

步驟2：對有源代碼的智能合約，將智能合約源代碼進(jìn)行編譯，生成智能合約ABI文件和WebAssembly字節(jié)碼文件，對于無源代碼的智能合約，直接讀取其ABI文件和WebAssembly字節(jié)碼文件；

步驟3：對智能合約WebAssembly字節(jié)碼文件進(jìn)行插樁，插樁代碼在智能合約運(yùn)行期間記錄其執(zhí)行路徑；

步驟4：將智能合約字節(jié)碼文件部署到本地區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)，解析智能合約ABI文件，獲取智能合約的函數(shù)列表；

步驟5：根據(jù)步驟4獲得的智能合約函數(shù)列表生成測試用例，并在區(qū)塊鏈上執(zhí)行；所述測試用例包括智能合約中函數(shù)列表的方法或函數(shù)，以及調(diào)用該方法或函數(shù)所需的參數(shù)；

步驟6：記錄智能合約執(zhí)行路徑和代碼覆蓋率，判斷執(zhí)行路徑是否符合測試預(yù)言，從而判斷報告智能合約中的安全漏洞；所述代碼覆蓋率即代碼執(zhí)行率，所述測試預(yù)言指存在漏洞的智能合約可能的執(zhí)行路徑；

步驟7：根據(jù)代碼覆蓋率對測試用例進(jìn)行變異，返回步驟5進(jìn)行重復(fù)操作。

2.如權(quán)利要求1所述的一種針對EOSIO智能合約的漏洞檢測方法，其特征在于，所述步驟1中的具體插樁方法為：

步驟A1：對EOSIO區(qū)塊鏈平臺的每個鏈API，在其實(shí)現(xiàn)函數(shù)入口處，插入代碼記錄鏈API調(diào)用信息，并將調(diào)用信息寫入到日志文件；調(diào)用信息具體包括，鏈API的調(diào)用者、鏈API的調(diào)用時間以及調(diào)用鏈API使用的參數(shù)；

步驟A2：對WebAssembly虛擬機(jī)尋址和跳轉(zhuǎn)邏輯進(jìn)行插樁，其插樁方式為：搜索WebAssembly虛擬機(jī)源代碼中處理跳轉(zhuǎn)和函數(shù)調(diào)用的代碼位置，即修改程序計數(shù)器PC的代碼位置，并在這些位置處插入計算程序計數(shù)器PC的當(dāng)前地址和跳轉(zhuǎn)后的地址的代碼，記錄程序計數(shù)器PC的當(dāng)前地址和跳轉(zhuǎn)后的地址；

步驟A3：在步驟A2搜索到的插樁位置，插入代碼對WebAssembly虛擬機(jī)的程序計數(shù)器PC的當(dāng)前位置P1和跳轉(zhuǎn)位置P2先進(jìn)行一次異或運(yùn)算，再對P1和P2進(jìn)行一次移位運(yùn)算，生成一個整數(shù)用于標(biāo)識被測試智能合約的一條執(zhí)行路徑；

步驟A4：在步驟A2搜索到的插樁位置，插入統(tǒng)計被測試智能合約執(zhí)行路徑的代碼，插入的代碼將步驟A3生成的被測試合約的執(zhí)行路徑記錄到智能合約代碼覆蓋率信息文件。

3.如權(quán)利要求1所述的一種針對EOSIO智能合約的漏洞檢測方法，其特征在于，所述步驟3中的插樁方法為：

步驟B1：對智能合約WebAssembly字節(jié)碼文件進(jìn)行反匯編獲得WAST文件，然后提取智能合約導(dǎo)入的函數(shù)簽名；

步驟B2.在WAST文件中搜索插樁位置，搜索插樁位置的具體確定方式為：搜索每個WAST文件中的函數(shù)定義區(qū)，對每個函數(shù)，定位該函數(shù)棧分配的指令序列；其中，棧分配指令序列的特征：首先是一條將棧指針變量讀取到棧上的全局變量讀取指令，再是一條將棧長度讀取到棧上的32位整數(shù)入棧指令，最后是一條將棧指針變量減去棧長度變量生成新的棧指針變量的32位整數(shù)減法指令，這條32位整數(shù)減法指令結(jié)束的位置即為插樁位置；

步驟B3：在WAST文件函數(shù)導(dǎo)入段插入智能合約導(dǎo)入的函數(shù)簽名；

步驟B4：在WAST文件中的步驟B2搜索到的每個插入位置，插入智能合約導(dǎo)入的函數(shù)調(diào)用的堆棧分配代碼、函數(shù)調(diào)用代碼和堆棧清理代碼；

步驟B5：將WAST文件重新編譯為WebAssembly文件，完成插樁。

4.如權(quán)利要求1所述的一種針對EOSIO智能合約的漏洞檢測方法，其特征在于，所述步驟6中獲取智能合約的執(zhí)行路徑的方法為：讀取步驟1所述的對EOSIO區(qū)塊鏈平臺的鏈API的插樁代碼產(chǎn)生的鏈API調(diào)用信息日志文件，并讀取步驟3所述的對對智能合約WebAssembly字節(jié)碼的插樁代碼產(chǎn)生的智能合約執(zhí)行路徑日志文件，兩者共同組成智能合約的執(zhí)行路徑。