[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

本發(fā)明公開了一種針對EOSIO智能合約的漏洞檢測方法及系統(tǒng)，屬于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)領(lǐng)域。對EOSIO智能合約進行灰盒測試，發(fā)現(xiàn)并報告EOSIO智能合約中存在的安全漏洞，用以提升區(qū)塊鏈中智能合約的安全性，減少因智能合約安全漏洞造成的經(jīng)濟損失。本發(fā)明能夠?qū)OSIO智能合約進行充分測試，與現(xiàn)有EOSIO智能合約漏洞檢測方法相比，具有代碼覆蓋率高、檢測準確性高的優(yōu)點，因此能夠提高EOSIO智能合約漏洞挖掘的準確性、效率和自動化程度，充分分析智能合約潛在的安全漏洞，提高智能合約的安全性，避免不必要的損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種針對EOSIO智能合約灰盒模糊測試方法及系統(tǒng)，處理對象為EOSIO智能合約字節(jié)碼及ABI文件，可檢測EOSIO智能合約字節(jié)碼中存在的安全漏洞。

背景技術(shù)

針對智能合約漏洞檢測的研究根據(jù)其檢測方法，可分為以下三類：

形式化驗證方法通過語法分析、控制流分析與數(shù)據(jù)流分析對智能合約源碼或字節(jié)碼進行掃描，并建立抽象語法樹、控制流圖、數(shù)據(jù)流圖，進而采用形式化工具對智能合約的執(zhí)行過程進行建模、分析和驗證。此類工具的代表性工具有EVulHunter和Slither等，EVulHunter將EOSIO智能合約的WebAssembly字節(jié)碼文件進行解析以生成控制流圖，并使用預(yù)定義模式匹配控制流圖中匹配與智能合約漏洞相關(guān)的代碼塊。EVulHunter僅支持兩種EOSIO智能合約安全漏洞，其使用的預(yù)定義模式依賴于已知的攻擊手段，一旦攻擊手段發(fā)生變化，EVulHunter必須重新生成預(yù)定義模式，且預(yù)定義模式的生成必須手工從智能合約中提取和總結(jié)，限制了漏洞支持類型的擴展。Slither是面向以太坊智能合約的漏洞檢測工具，Slither將以太坊智能合約編譯后的Solidity抽象語法樹作為輸入，經(jīng)過數(shù)據(jù)整合獲得智能合約的類型繼承圖、控制流圖，分析以太坊智能合約中變量、函數(shù)的依賴關(guān)系，變量的讀寫以及函數(shù)權(quán)限控制等信息，并從這些信息中搜索與安全漏洞匹配的模式。Tikhomirov等人提出了SmartCheck，一個基于分類的以太坊智能合約安全漏洞檢測工具，SmartCheck能夠處理Solidity編寫的以太坊智能合約字節(jié)碼，并將字節(jié)碼轉(zhuǎn)化為XML形式，隨后分析轉(zhuǎn)化得到的XML文件中的XPath路徑檢測以太坊智能合約中的安全漏洞。Wang等人提出了ContractWard，與其他同類工具不同，ContractWard結(jié)合了形式化驗證方法和機器學(xué)習(xí)技術(shù)的優(yōu)點，通過訓(xùn)練一個針對漏洞模式的機器學(xué)習(xí)模型，降低了靜態(tài)檢測的時間開銷。但這三者使用的漏洞模式是以太坊智能合約獨有的，無法應(yīng)用于EOSIO智能合約。第二，以太坊智能合約使用被編譯為Solidity字節(jié)碼，并在以太坊的EVM虛擬機中執(zhí)行，而EOSIO智能合約使用C/C++語言編寫，被編譯為WebAssembly字節(jié)碼并在WebAssembly虛擬機中執(zhí)行，二者的體系結(jié)構(gòu)，類型系統(tǒng)以及執(zhí)行環(huán)境都存在著根本性的不同，因此，一種專門用于以太坊或基于EVM虛擬機的漏洞檢測工具，無法被移植用于EOSIO智能合約安全漏洞的檢測。此外，形式化驗證方法用于智能合約漏洞挖掘本身就存在較大的限制，由于區(qū)塊鏈本身可以被看作是一個巨大的狀態(tài)機，智能合約的執(zhí)行路徑不僅與合約接收的輸入與合約本身的程序上下文有關(guān)，還依賴于合約執(zhí)行時的區(qū)塊鏈狀態(tài)，因此缺乏區(qū)塊鏈狀態(tài)信息的形式化驗證方法可能將在真實環(huán)境中不可能被執(zhí)行的代碼被錯誤判斷存在安全漏洞，導(dǎo)致誤報率提高。類似地，靜態(tài)分析方法也無法解決與身份驗證，機密數(shù)據(jù)的存儲與傳輸相關(guān)的智能合約安全漏洞檢測問題。