以太坊智能合約安全開發建議_ACT

譯文出自：登鏈翻譯計劃

譯者：六天

校對：Tiny熊

協議相關的建議

以下建議適用于以太坊上任何智能合約的開發。

外部調用

在合約中請求外部合約時需謹慎

請求不可信的合約時可能會引入一些意外風險或錯誤。在調用外部合約時，外部合約或其依賴的其它合約中可能存在惡意代碼。因此，每個外部合約的請求都應該被認為是有風險的。如必須請求外部合約，請參考本節中的建議以最大程度的減小風險。

標記不可信合約

在自己開發的合約調用外部合約時，可以明確的將相關的變量、方法以及合約接口標記為非安全。

//badBank

//goodUntrustedBank

避免調用外部合約后更改自身合約狀態

無論使用底層調用(形式someAddress

}//goodcontractFixed{functionwithdraw(uint256amount)external{//使用所有可用的gas//使用該方式請確認檢查返回值(boolsuccess,)=msg

}

需要注意的是，

}//goodcontractauction{addresshighestBidder;uinthighestBid;mapping(address=>uint)refunds;functionbid()payableexternal{require(msg

functionwithdrawRefund()external{uintrefund=refunds;refunds=0;(boolsuccess,)=msg

}

詳見SWC-128

不要委托調用不可信的合約

使用delegatecall調用其它合約方法時，就像是調用本地合約一樣，這也造成被調合約可以更改調用合約的狀態，這是不安全的。下面示例展示了使用delegatecall導致合約被銷毀或造成了資金損失。

contractDestructor{functiondoWork()external{selfdestruct(0);}}contractWorker{functiondoWork(address_internalWorker)public{//unsafe_internalWorker

}

如果使用Destructor的合約地址為參數，調用Worker

functionnegate16(int16_i)publicpurereturns(int16){return-_i;}int8publica=negate8(-128);//-128int16publicb=negate16(-128);//128int16publicc=negate16(-32768);//-32768}

處理此問題的一種方法是在否定之前檢查變量的值，如果值等于最小整數則拋出異常。另一種方法是使用長度更大的數據類型，使得變量的值不會達到邊界值。

以太坊信標鏈驗證者數量突破50萬個:1月17日消息，Dune數據顯示，當前以太坊信標鏈驗證者數量突破50萬個，為502,468個。超過1607萬枚ETH已被質押，占ETH流通總量的13.34%。[2023/1/17 11:17:19]

對int類型進行乘或除以-1時，也會有類似的問題。

Solidity特定建議

以下是針對Solidity語言的特定建議，但對于使用其他語言開發智能合約時也有指導意義。

使用assert()驗證不變量

斷言失敗時將會觸發斷言保護，如不變量被更改。例如，在以太坊發行的Token的總量是可以固定的，可以通過assert()進行驗證。斷言經常和其他邏輯結合使用，比如暫停合約和允許升級。(否則，可能會出現斷言一直失敗。)

例如：

contractToken{mapping(address=>uint)publicbalanceOf;uintpublictotalSupply;functiondeposit()publicpayable{balanceOf=msg

}

注意，斷言通過不代表以太幣余額一定相等，因為可以不通過deposit()方法，強制向合約地址發送以太幣。

正確使用assert(),require(),revert()

assert和require函數可以用于參數校驗，如果不通過則拋出異常。assert函數應僅用于檢查內部錯誤和檢查不變量。require函數更適合用于確保條件滿足，如輸入或合約狀態變量被滿足，也可以驗證調用外部合約的返回值。*

遵循此范例，形式分析工具可以驗證永遠不會到達的無效的操作碼：這意味著不會違反代碼中的不變式且代碼將被形式化驗證。

pragmasolidity^0

}

詳見SWC-110&SWC-123

函數修飾器僅用于檢查

modifier中的代碼通常是在主函數體之前執行的，因此任何狀態變量的改變或外部合約調用都會違反Checks-Effects-Interactions模式。而且，由于修飾器的代碼和主函數體的代碼不在一塊，開發者可能會忽略修飾器中的代碼。例如，在修飾器中的代碼調用外部合約時，可能導致重入攻擊。

contractRegistry{addressowner;functionisVoter(address_addr)externalreturns(bool){//Code}}contractElection{Registryregistry;modifierisEligible(address_addr){require(registry

functionvote()isEligible(msg

//goodfunctiondeposit()payableexternal{balances=msg

function()payable{require(msg

在fallback函數中檢查消息長度

以太坊合并前的最后一個區塊被用于鑄造NFT項目Vanity Blocks中的“The Last POW Block”:9月15日消息，以太坊在合并前的最后一個區塊（區塊高度15537393）僅包含一筆交易，該交易用于鑄造NFT項目VanityBlocks中的“The Last POW Block”，成本約為30ETH（48618美元）。該NFT在OpenSea上一小時前出價為10ETH。[2022/9/15 6:58:47]

由于fallback函數可以在無消息數據或未匹配到合約方法時被觸發，因此，如果僅僅是使用fallback函數接收以太幣，建議檢查消息是否為空。否則，調用者可能因使用不正確調用了不存在的函數而得不到通知。

//badfunction()payable{emitLogDepositReceived(msg

//goodfunction()payable{require(msg

在方法和狀態變量中明確標記payable

StartingfromSolidity0

}contractGame{functionbuyCoins()payablepublic{//5%goestocharitycharity

}

上述合約中，Game合約內部調用了Charity

}contractGame{functionbuyCoins()payablepublic{//5%goestocharitycharity

}

上述合約中，通過Charity合約進行交易都會記錄在該合約的事件列表中，以及捐贈的金額。

注意：優先使用新版本Solidity的構造函數優先使用selfdestruct(而不是suicide)，keccak256(而不是sha3)類似的構造/別名。類似的模式require(msg

}

合約用戶應了解他們打算使用的所有合約源代碼。

避免使用tx

functionsendTo(addressreceiver,uintamount)public{require(tx

}contractAttackingContract{MyContractmyContract;addressattacker;functionAttackingContract(addressmyContractAddress)public{myContract=MyContract(myContractAddress);attacker=msg

function()public{myContract

}

應該使用msg

}contractBisFinal{intpublicfee;functionB(uintf)Final(f)public{}functionsetFee()public{fee=3;}}contractCisFinal{intpublicfee;functionC(uintf)Final(f)public{}functionsetFee()public{fee=5;}}contractAisB,C{functionA()publicB(3)C(5){setFee();}}

比特幣市值被Meta超越，以太坊市值被阿里巴巴超越:金色財經報道，據 8marketcap 最新數據顯示，比特幣市值已被 Meta 超越，當前比特幣市值約為 5212.9 億美元，而 Meta 市值為 5396 億美元。此外，以太坊市值也大幅下跌并被阿里巴巴超越，當前阿里巴巴市值約為 2276.3 億美元，以太坊市值約為 2267.1 億美元。值得一提的是，蘋果公司因隔夜美股大跌收跌5.18%，遺憾失去全球市值第一寶座，石油巨頭沙特阿美超越蘋果公司，成為全球市值最高上市公司。[2022/5/12 3:10:08]

合約被部署時，按照從右到左的順序線性繼承(在關鍵字_is_之后，按從最基層父類到最派生的子類的順序列出)。合約A的繼承順序：

Final<-B<-C<-A

示例合約中最終fee的值是5。開發人員可以通過對布爾類型的排序，可以隱藏子合約中一些關鍵信息。對于這種多重繼承，需要仔細檢查。

有關安全性和繼承的更多信息，請查看本文。

詳見SWC-125

使用接口類型代替地址以確保安全

當函數將合同地址作為參數時，最好傳遞接口或合約類型，而不是地址類型。如果該函數在源代碼中的其他位置調用，則編譯器將提供其他類型安全保證。

下方代碼給出了兩種方式：

contractValidator{functionvalidate(uint)externalreturns(bool);}contractTypeSafeAuction{//goodfunctionvalidateBet(Validator_validator,uint_value)internalreturns(bool){boolvalid=_validator

}contractTypeUnsafeAuction{//badfunctionvalidateBet(address_addr,uint_value)internalreturns(bool){Validatorvalidator=Validator(_addr);boolvalid=validator

}

從下面的示例中可以看出上方合約TypeSafeAuction的好處。如果方法validateBet()不是使用合約Validator類型作為參數調用，則編譯器將拋出以下錯誤：

contractNonValidator{}contractAuctionisTypeSafeAuction{NonValidatornonValidator;functionbet(uint_value){boolvalid=validateBet(nonValidator,_value);//TypeError:Invalidtypeforargumentinfunctioncall.//InvalidimplicitconversionfromcontractNonValidator//tocontractValidatorrequested.}}

避免使用extcodesize檢查是否為外部帳戶

通常使用以下修飾符來驗證是從外部帳戶還是合約帳戶進行請求：

以太坊礦工2月收入超10億美元，創歷史新高:數據顯示，2 月以太坊礦工收入超過 10 億美元。其中交易手續費形式收入 5.41 億美元，以太坊網絡上交易費用的增加以及本月價格的歷史最高漲幅推動了手續費收入的增長。（The Block Research）[2021/2/23 17:41:59]

//badmodifierisNotContract(address_a){uintsize;assembly{size:=extcodesize(_a。require(size==0);_;}

這個想法很簡單：如果一個地址包含代碼，則它不是EOA，而是合約帳戶。但是合約在構造期間沒有源代碼。使用extcodesize來檢查合約地址會返回0.下面示例，展示了如何規避此檢查：

contractOnlyForEOA{uintpublicflag;//badmodifierisNotContract(address_a){uintlen;assembly{len:=extcodesize(_a。require(len==0);_;}functionsetFlag(uinti)publicisNotContract(msg

}contractFakeEOA{constructor(address_a)public{OnlyForEOAc=OnlyForEOA(_a);c

}

由于合約地址可以預先計算，所以在某個區塊中，對該地址的檢查可能會失敗。

警告:這是一個比較細小的問題。如果只是為了防止其他合約能夠調用您的合同，那么使用extcodesize來檢查足矣。還有一種替代方法是檢查的值，這種方式也有自己的缺點。在其他情況下，extcodesize檢查可以滿足需求。可以了解EVM的基本原理來判斷。

過時的/歷史的建議

以下這些建議由于協議的更改或solidity版本升級而不再相關。在此僅作記錄。

小心被0除(Solidity<0.4)

在Solidity0.4版本之前，除0返回零而不是引發異常。確保您至少運行版本0.4。

區分函數和事件(Solidity<0.4.21)

在events中建議使用大寫字母和添加前綴，以防止functions和events之間混淆的風險。對于functions，除構造函數外，始終以小寫字母開頭。

注意:Solidity在v0.4.21版本中，引入了emit關鍵字來提交事件emitEventName();。從0.5.0開始，必需使用這個方式。

來源：https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/recommendations/

本翻譯由CellNetwork贊助支持。

參考資料

登鏈翻譯計劃:https://github.com/lbc-team/Pioneer

六天:https://learnblockchain.cn/people/436

動態 | 比特幣未確認交易量1658筆 以太坊未確認交易量28813筆:據監測，截至目前當前比特幣未確認交易量為1658筆，當前以太坊未確認交易量為28813筆。截至發稿，比特幣全網算力為95.21 EH/s，24小時交易速率3.32 txs/s。當前挖礦難度為12.95 T，預計下次挖礦難度將上升3.05%至13.34 T。[2019/12/29]

Tiny熊:https://learnblockchain.cn/people/436

重入攻擊:https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/known_attacks#reentrancy

checks-effects-interactions模式:https://learnblockchain.cn/docs/solidity/security-considerations.html#checks-effects-interactions

SWC-107:https://swcregistry.io/docs/SWC-107

重入攻擊:https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/known_attacks#reentrancy

EIP1884:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-1884

checks-effects-interactionspattern:https://learnblockchain.cn/docs/solidity/security-considerations.html#checks-effects-interactions

SWC-104:https://swcregistry.io/docs/SWC-104

gaslimit的問題:https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/known_attacks#dos-with-block-gas-limit

SWC-128:https://swcregistry.io/docs/SWC-128

issue61:https://github.com/ConsenSys/smart-contract-best-practices/issues/61

SWC-112:https://swcregistry.io/docs/SWC-112

SWC-132:https://swcregistry.io/docs/SWC-132

Vickreyauctions:https://en.wikipedia.org/wiki/Vickrey_auction

承諾方案:https://en.wikipedia.org/wiki/Commitment_scheme

http://btcrelay.org:_http://btcrelay.org_

RANDAO:http://github.com/randao/randao

*:https://ethereum.stackexchange.com/questions/419/when-can-blockhash-be-safely-used-for-a-random-number-when-would-it-be-unsafe

將導致相同的數字:https://en.wikipedia.org/wiki/Two's_complement#Most_negative_number

強制向合約地址發送以太幣:#remember-that-ether-can-be-forcibly-sent-to-an-account

*:https://learnblockchain.cn/docs/solidity/control-structures.html#assert-require-revert

SWC-110:https://swcregistry.io/docs/SWC-110

SWC-123:https://swcregistry.io/docs/SWC-123

Checks-Effects-Interactions:https://learnblockchain.cn/docs/solidity/security-considerations.html#checks-effects-interactions

modifiers:https://solidity.readthedocs.io/en/develop/contracts.html#function-modifiers

浮點型:https://solidity.readthedocs.io/en/develop/types.html#fixed-point-numbers

Fallback函數:http://solidity.readthedocs.io/en/latest/contracts.html#fallback-function

fallback函數:http://solidity.readthedocs.io/en/latest/contracts.html#fallback-function

exceptwhenforced:https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/recommendations/#remember-that-ether-can-be-forcibly-sent-to-an-account

*:https://solidity.readthedocs.io/en/develop/contracts.html?#visibility-and-getters

SWC-100:https://swcregistry.io/docs/SWC-100

SWC-108:https://swcregistry.io/docs/SWC-108

SWC-103:https://swcregistry.io/docs/SWC-103

Solidity更新日志:https://github.com/ethereum/solidity/blob/develop/Changelog.md

覆蓋:https://en.wikipedia.org/wiki/Variable_shadowing

有意為之:https://github.com/ethereum/solidity/issues/1249

Solidity文檔:https://learnblockchain.cn/docs/solidity/security-considerations.html#tx-origin

Vitalik:'DoNOTassumethattx.originwillcontinuetobeusableormeaningful.':https://ethereum.stackexchange.com/questions/196/how-do-i-make-my-dapp-serenity-proof/200#200

SWC-115:https://swcregistry.io/docs/SWC-115

SWC-115:https://swcregistry.io/docs/SWC-115

合約:https://etherscan.io/address/0xcac337492149bdb66b088bf5914bedfbf78ccc18#code

以太坊黃皮書:https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf

沒有規定區塊間隔時間區間:https://ethereum.stackexchange.com/a/5926/46821

Geth:https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/4e474c74dc2ac1d26b339c32064d0bac98775e77/consensus/ethash/consensus.go#L45

Parity:https://github.com/paritytech/parity-ethereum/blob/73db5dda8c0109bb6bc1392624875078f973be14/ethcore/hide/verification/verification.rs#L296-L307

平均區塊時間:https://etherscan.io/chart/blocktime

分叉重組:https://blog.ethereum.org/2015/08/08/chain-reorganisation-depth-expectations/

難度炸彈:https://github.com/ethereum/EIPs/issues/649

SWC-116:https://swcregistry.io/docs/SWC-116

SWC-125:https://swcregistry.io/docs/SWC-125

也有自己的缺點:https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/recommendations/#avoid-using-txorigin

v0.4.21:https://github.com/ethereum/solidity/blob/develop/Changelog.md#0421-2018-03-07

CellNetwork:https://www.cellnetwork.io/?utm_souce=learnblockchain

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