[發(fā)明專利]一種基于元操作的智能合約漏洞檢測(cè)方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211634919.7
• 申請(qǐng)日: 2022-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN116127466A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐向華;王順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F21/57
• 分類號(hào): G06F21/57
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種基于元操作的智能合約漏洞檢測(cè)方法與系統(tǒng)。首先把智能合約轉(zhuǎn)換為中間表示，把在中間表示上的基本匹配操作定義為元操作，作為合約代碼漏洞檢測(cè)的基本檢測(cè)邏輯單元；其次將合約漏洞的檢測(cè)規(guī)則表示為一組元操作的邏輯運(yùn)算表達(dá)式，形成漏洞檢測(cè)腳本文件。在合約漏洞檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)所有元操作的檢測(cè)代碼，以及合約漏洞檢測(cè)規(guī)則的解析執(zhí)行代碼；最后系統(tǒng)通過解析漏洞檢測(cè)腳本文件并執(zhí)行匹配操作，判斷待測(cè)智能合約是否存在某種漏洞特征。本發(fā)明適用于不同版本智能合約漏洞的檢測(cè)，通過元操作的重用，減少了很多重復(fù)漏洞檢測(cè)代碼編寫工作，提高了合約漏洞檢測(cè)工具的可擴(kuò)展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能合約安全檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于元操作的智能合約漏洞檢測(cè)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

智能合約是在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施上執(zhí)行的圖靈完備程序，與傳統(tǒng)程序不同，智能合約一旦部署就無法針對(duì)暴露出的漏洞進(jìn)行修補(bǔ)。智能合約靜態(tài)代碼分析作為智能合約漏洞檢測(cè)的一種手段,具有檢測(cè)速度快、不需要代碼真實(shí)執(zhí)行等優(yōu)點(diǎn)。

基于靜態(tài)分析的智能合約漏洞檢測(cè)相關(guān)的開源框架、專利和論文如下：

SmartCheck采用漏洞特征匹配的漏洞檢測(cè)方法，將待測(cè)智能合約通過詞法分析、語法分析將合約源代碼文件轉(zhuǎn)換為XML中間表示；針對(duì)各類合約漏洞的特征逐一編寫對(duì)應(yīng)的漏洞掃描代碼，在代碼中間表示上進(jìn)行漏洞特征的掃描匹配，完成合約漏洞檢測(cè)。Slither檢測(cè)方法與SmartCheck類似，區(qū)別是Slither將待測(cè)智能合約通過詞法分析、語法分析將合約源代碼文件轉(zhuǎn)換為SlitherIR中間表示，在SlitherIR中間表示上進(jìn)行漏洞特征掃描匹配。

但是，上述合約漏洞檢測(cè)分析工具在代碼實(shí)現(xiàn)框架中將漏洞檢測(cè)規(guī)則嵌入到漏洞檢測(cè)代碼中，針對(duì)新漏洞需要編寫相應(yīng)的漏洞檢測(cè)代碼，并添加到現(xiàn)有版本的漏洞檢測(cè)分析工具中，漏洞檢測(cè)規(guī)則與檢測(cè)工具代碼緊密耦合，存在漏洞檢測(cè)工具代碼設(shè)計(jì)復(fù)雜、可擴(kuò)展性差等問題，難以適應(yīng)合約漏洞快速增加的趨勢(shì)。

CN109492402A提出了一種基于規(guī)則引擎的智能合約安全評(píng)測(cè)方法，將智能合約通過語法分析器轉(zhuǎn)換為合約語法樹，針對(duì)各類合約漏洞的特征逐一編寫對(duì)應(yīng)的漏洞掃描代碼塊并作為漏洞規(guī)則置于漏洞規(guī)則庫之中；漏洞規(guī)則引擎執(zhí)行漏洞規(guī)則代碼并遍歷掃描合約語法樹，實(shí)現(xiàn)合約漏洞檢測(cè)。該方法的漏洞規(guī)則是用智能合約描述語言編寫的漏洞檢測(cè)代碼，與SmartCheck和SlitherIR不同，實(shí)現(xiàn)了漏洞規(guī)則引擎代碼與漏洞規(guī)則代碼的分離，但仍需要針對(duì)各類漏洞的特征逐一編寫漏洞檢測(cè)代碼塊，作為檢測(cè)規(guī)則。該方法存在以下問題：針對(duì)新的合約漏洞編寫對(duì)應(yīng)漏洞特征的檢測(cè)代碼，需要有專業(yè)的合約語言編程能力；另外，各類漏洞規(guī)則代碼中包含了很多重復(fù)的特征匹配操作代碼，該方法針對(duì)所有漏洞逐一編寫對(duì)應(yīng)的漏洞規(guī)則代碼帶來了很多重復(fù)代碼編寫工作，代價(jià)高且容易出錯(cuò)，影響到檢測(cè)工具的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性。

綜上所述，針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了基于元操作的智能合約漏洞分析檢測(cè)方法，采用漏洞檢測(cè)規(guī)則與檢測(cè)代碼分離的設(shè)計(jì)思想，將漏洞特征的基本匹配操作定義為元操作，漏洞檢測(cè)規(guī)則描述為一組元操作的邏輯表達(dá)式，所有類型漏洞檢測(cè)規(guī)則構(gòu)成系統(tǒng)漏洞檢測(cè)腳本文件，通過檢測(cè)引擎解析執(zhí)行漏洞檢測(cè)規(guī)則從而實(shí)現(xiàn)合約漏洞檢測(cè)。該方法實(shí)現(xiàn)了元操作(基本特征匹配操作代碼)的重用，漏洞檢測(cè)規(guī)則與檢測(cè)引擎代碼的分離，提高漏洞檢測(cè)工具的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述智能合約漏洞檢測(cè)方法的不足，本發(fā)明提出了一種基于元操作的智能合約漏洞檢測(cè)方法與系統(tǒng)，首先把智能合約轉(zhuǎn)換為中間表示，把在中間表示上的基本匹配操作定義為元操作，作為合約代碼漏洞檢測(cè)的基本檢測(cè)邏輯單元；將每種合約漏洞的檢測(cè)規(guī)則表示為一組元操作的邏輯運(yùn)算表達(dá)式，形成漏洞檢測(cè)腳本文件。在合約漏洞檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)所有元操作的檢測(cè)代碼，以及合約漏洞檢測(cè)規(guī)則的解析執(zhí)行代碼；系統(tǒng)通過解析執(zhí)行合約漏洞檢測(cè)規(guī)則腳本文件，判斷待測(cè)智能合約是否存在某種漏洞特征。

本發(fā)明提出了一種基于元操作的智能合約漏洞檢測(cè)方法，包括：規(guī)則描述階段、規(guī)則解析階段和規(guī)則執(zhí)行階段；