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【慢雾】EOS 智能合约最佳安全开发指南

【慢雾】EOS 智能合约最佳安全开发指南

作者: helloEOS | 来源:发表于2018-10-01 22:03 被阅读174次

    本文由慢雾(SlowMist)同学主导,麒麟小组以及其他同学参与,旨在为 EOS 智能合约开发人员提供一些智能合约的安全准则及已知漏洞分析。

    https://github.com/slowmist/eos-smart-contract-security-best-practices

    目录

    • 安全准则

    • 已知漏洞

        1.  数值溢出
      
              1.1 漏洞示例
      
              1.2 防御方法
      
              1.3 真实案例
      
         2. 权限校验
      
               2.1 漏洞示例
      
               2.2 防御方法
      
               2.3 真实案例
      
          3\. apply 校验 
      
               3.1 漏洞示例
      
               3.2 防御方法
      
               3.3 真实案例
      
    • 参考文献

    • 致谢

    安全准则

    EOS 处于早期阶段并且有很强的实验性质。因此,随着新的 bug 和安全漏洞被发现,新的功能不断被开发出来,其面临的安全威胁也是不断变化的。这篇文章对于开发人员编写安全的智能合约来说只是个开始。

    开发智能合约需要一个全新的工程思维,它不同于我们以往项目的开发。因为它犯错的代价是巨大的,很难像中心化类型的软件那样,打上补丁就可以弥补损失。就像直接给硬件编程或金融服务类软件开发,相比于 Web 开发和移动开发都有更大的挑战。因此,仅仅防范已知的漏洞是不够的,还需要学习新的开发理念:

    • 对可能的错误有所准备

    任何有意义的智能合约或多或少都存在错误,因此你的代码必须能够正确的处理出现的 bug 和漏洞。需始终保证以下规则:

    1.当智能合约出现错误时,停止合约;

    2.管理账户的资金风险,如限制(转账)速率、最大(转账)额度;

    3.有效的途径来进行 bug 修复和功能提升。

    • 谨慎发布智能合约

    尽量在正式发布智能合约之前发现并修复可能的 bug。

    1.对智能合约进行彻底的测试,并在任何新的攻击手法被发现后及时的测试(包括已经发布的合约)

    2.从 alpha 版本在麒麟测试网(CryptoKylin-Testnet)上发布开始便邀请专业安全审计机构进行审计,并提供漏洞赏金计划(Bug Bounty)

    3.阶段性发布,每个阶段都提供足够的测试

    • 保持智能合约的简洁

    复杂会增加出错的风险。

    1.确保智能合约逻辑简洁;

    2.确保合约和函数模块化;

    3.使用已经被广泛使用的合约或工具(比如,不要自己写一个随机数生成器);

    4.条件允许的话,清晰明了比性能更重要;

    5.只在你系统的去中心化部分使用区块链。

    • 保持更新

    通过公开资源来确保获取到最新的安全进展。

    1.在任何新的漏洞被发现时检查你的智能合约;

    2.尽可能快的将使用到的库或者工具更新到最新;

    3.使用最新的安全技术。

    • 清楚区块链的特性

    尽管你先前所拥有的编程经验同样适用于智能合约开发,但这里仍然有些陷阱你需要留意:

    require_recipient(account_name name) 可触发通知,调用name合约中的同名函数,官方文档

    https://developers.eos.io/eosio-cpp/v1.2.0/reference#section-require_recipient

    image

    已知漏洞

    数值溢出

    在进行算术运算时,未进行边界检查可能导致数值上下溢,引起智能合约用户资产受损。

    1.漏洞示例

    存在缺陷的代码:batchTransfer 批量转账

    <pre style="margin: 0px; padding: 16px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; font-family: SFMono-Regular, Consolas, Menlo, Courier, monospace; font-size: 13.6px; overflow-wrap: normal; overflow: auto; line-height: 1.45; border-radius: 3px; color: rgb(36, 41, 46); background-color: rgb(246, 248, 250);">typedef struct acnts {
    account_name name0;
    account_name name1;
    account_name name2;
    account_name name3;
    } account_names;void batchtransfer(symbol_name symbol, account_name from, account_names to, uint64_t balance)
    { require_auth(from);
    account fromaccount; require_recipient(from); require_recipient(to.name0); require_recipient(to.name1); require_recipient(to.name2); require_recipient(to.name3); eosio_assert(is_balance_within_range(balance), "invalid balance"); eosio_assert(balance > 0, "must transfer positive balance"); uint64_t amount = balance * 4; //乘法溢出

    int itr = db_find_i64(_self, symbol, N(table), from);    eosio_assert(itr >= 0, "Sub-- wrong name");    db_get_i64(itr, &fromaccount, (account));    eosio_assert(fromaccount.balance >= amount, "overdrawn balance");    sub_balance(symbol, from, amount);    add_balance(symbol, to.name0, balance);    add_balance(symbol, to.name1, balance);    add_balance(symbol, to.name2, balance);    add_balance(symbol, to.name3, balance);
    

    }</pre>

    2.防御方法

    尽可能使用 asset 结构体进行运算,而不是把 balance 提取出来进行运算。

    3.真实案例

    【EOS Fomo3D你千万别玩】狼人杀遭到溢出攻击, 已经凉凉(https://bihu.com/article/995093

    权限校验

    在进行相关操作时,应严格判断函数入参和实际调用者是否一致,使用require_auth进行校验。

    1.漏洞示例

    存在缺陷的代码:transfer 转账

    <pre style="margin: 0px; padding: 16px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; font-family: SFMono-Regular, Consolas, Menlo, Courier, monospace; font-size: 13.6px; overflow-wrap: normal; overflow: auto; line-height: 1.45; border-radius: 3px; color: rgb(36, 41, 46); background-color: rgb(246, 248, 250);">void token::transfer( account_name from,
    account_name to,
    asset quantity,
    string memo )
    { eosio_assert( from != to, "cannot transfer to self" ); eosio_assert( is_account( to ), "to account does not exist"); auto sym = quantity.symbol.name();
    stats statstable( _self, sym ); const auto& st = statstable.get( sym ); require_recipient( from ); require_recipient( to ); eosio_assert( quantity.is_valid(), "invalid quantity" ); eosio_assert( quantity.amount > 0, "must transfer positive quantity" ); eosio_assert( quantity.symbol == st.supply.symbol, "symbol precision mismatch" ); eosio_assert( memo.size() <= 256, "memo has more than 256 bytes" ); auto payer = has_auth( to ) ? to : from; sub_balance( from, quantity ); add_balance( to, quantity, payer );
    }</pre>

    2.防御方法

    使用require_auth( from )校验资产转出账户与调用账户是否一致。

    3.真实案例

    暂无

    apply 校验

    在处理合约调用时,应确保每个 action 与 code 均满足关联要求。

    1.漏洞示例

    存在缺陷的代码:

    <pre style="margin: 0px; padding: 16px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; font-family: SFMono-Regular, Consolas, Menlo, Courier, monospace; font-size: 13.6px; overflow-wrap: normal; overflow: auto; line-height: 1.45; border-radius: 3px; color: rgb(36, 41, 46); background-color: rgb(246, 248, 250);">// extend from EOSIO_ABI#define EOSIO_ABI_EX( TYPE, MEMBERS ) \extern "C" { \ void apply( uint64_t receiver, uint64_t code, uint64_t action ) { \ auto self = receiver; \ if( action == N(onerror)) { \ /* onerror is only valid if it is for the "eosio" code account and authorized by "eosio"'s "active permission / \ eosio_assert(code == N(eosio), "onerror action's are only valid from the "eosio" system account");
    } \ if( code == self || code == N(eosio.token) || action == N(onerror) ) {
    TYPE thiscontract( self ); \ switch( action ) { \ EOSIO_API( TYPE, MEMBERS )
    } \ /
    does not allow destructor of thiscontract to run: eosio_exit(0); */
    }
    }
    }EOSIO_ABI_EX(eosio::charity, (hi)(transfer))</pre>

    2.防御方法

    使用

    if( ((code == self  && action != N(transfer) ) || (code == N(eosio.token) && action == N(transfer)) || action == N(onerror)) ) { }
    

    绑定每个关键 action 与 code 是否满足要求,避免异常调用。

    3.真实案例

    EOSBet 黑客攻击事件复盘

    https://medium.com/@eosbetcasino/eosbet-%E9%BB%91%E5%AE%A2%E6%94%BB%E5%87%BB%E4%BA%8B%E4%BB%B6%E5%A4%8D%E7%9B%98-13663d8f3f1

    image

    参考文献

    image

    致谢

    • 麒麟工作组

    • eosiofans

    • 荆凯(EOS42)

    • 星魂

    • 岛娘

    • 赵余(EOSLaoMao)

    • 字符

    image

    End

    image

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