安全問題頻現 程序分析如何提前捕獲安全漏？_SHI:區塊鏈域名成交

如果你對區塊鏈技術感興趣的話，可能聽說過很多攻擊者利用程序代碼中的漏洞而導致的大量資金被盜事件。例如，2016 年臭名昭著的 DAO 攻擊事件，攻擊者利用一個名叫「重入」的漏洞超額提取了他們原本所能提取的資金。另一個更近期的事件是閃電貸攻擊，發生于 2022 年 4 月 17 日，造成 1.82 億美元的資金損失。雖然所有攻擊都源于底層源代碼的安全漏洞，但好消息是現在已經有能夠檢測此類漏洞的程序分析技術。在接下去的幾篇博文中，我們會解釋程序分析是什么，以及它如何幫助在部署前捕獲安全漏洞。

程序分析指的是一類用于檢測程序中安全漏洞的技術。程序分析有兩種主要形式，動態和靜態。動態程序分析的目標是通過執行程序來檢測問題，而靜態程序分析則無需運行程序本身就可以對源代碼進行分析。然而，在這些技術之中，只有靜態分析能夠確保程序中不存在漏洞。相反，不同于靜態分析，動態分析能證明問題的存在，它并不能夠證明漏洞并不存在。

Cardano創始人提出解決Twitter安全問題的建議:Cardano創始人Charles Hoskinson提出了解決Twitter安全性問題的建議，并認為這個平臺上不能有太多改變，而是需要建立在它已經存在的堅實基礎上。Hoskinson建議不要做太過激進的改變，要保持簡單易懂。他指出，自己提出的這個解決方案不會給Twitter帶來太多成本。

他提到，W3C創建了一個DID標準，其基礎由微軟、IBM、Hyperledger和其他一些公司組成。DID有兩個部分，一個DID ID和一個DID文檔，其中包含一組有關DID的信息。Hoskinson表示，這個想法將在平臺上提供一條經過驗證的推文和一條常規推文。通過這種方式，人們可以很容易地了解到某條特定的推文是來自該賬戶的真正所有者，而不僅僅是那些以他們的名義注冊賬戶的人。他建議將DID嵌入像Cardano這樣的區塊鏈中，因為這樣一來，任何保存下來的東西都會一直在線，沒有人能夠更改。其建議用戶可以創建或導入一個DID或獲得一個DID驗證，或許要為此付費，而Twitter無法訪問該私鑰。（News Logical）[2020/7/23]

乍一看，靜態分析聽起來似乎很神秘：表面看來，靜態分析似乎違反了一個被總結為萊斯定理「Rice's theorem」的基本原則，該定理聲稱程序的每一個非平凡性質都是不可判定的。在此，語義屬性是關于程序行為的屬性（與語法屬性不同），而非平凡性質是指只有某些程序擁有而其他程序沒有的性質。與我們手頭話題更相關的是，安全漏洞的存在是非平凡性質的一個典型例子。因此，關于「這個程序是否存在安全漏洞」這一問題，萊斯定理告訴我們沒有一個算法能夠終結并準確回答這一問題。

聲音 | 比特幣公司 Casa CTO：以太坊缺乏本地多重簽名功能可能是安全問題:最近，Casa的首席技術官Jameson Lopp在一個播客中，在談及該平臺的隱私保護方面，Lopp表示，Casa應用程序能夠根據用戶選擇的共享個人數據，提供不同級別的KYC和AML。此外，這位安全專家還提到，在大多數情況下，對比特幣的保護來說，移動設備比臺式機更安全。他認為這個觀點是基于惡意的瀏覽器擴展和一個更大的攻擊面。Lopp對這個話題的討論補充說，以太坊有一個內在的（安全）問題，因為它們沒有本地的多重簽名功能。[2019/10/13]

那么，靜態分析的可行性源自哪里呢？答案藏于以下的觀察：沒錯，沒有一個算法能夠準確地給出是或否，但可以有一個算法在程序有安全漏洞時總是會回答「是」，在程序沒有安全漏洞時算法有時可能也會回答「是」。換句話說，只要我們愿意容忍一些誤報，我們就可以繞過賴斯定理和不可判定性。

動態 | 競猜類游戲GAMBLR存在假通知安全問題:今天下午6:41，PeckShield安全盾風控平臺DAppShield監測到EOS競猜類游戲GAMBLR存在假通知安全威脅，一旦遭攻擊黑客可零成本獲取GAMBLR代幣，將極大地破壞原有游戲生態平衡。PeckShield安全人員第一時間和項目方取得聯系，并及時幫助項目方排除了安全隱患。PeckShield安全人員分析認為，新上線部署的游戲合約存在安全問題的可能性較大，開發者應在合約上線前做好安全測試，避免因攻擊事件造成資產損失，必要時可尋求第三方安全公司協助，幫助其完成合約上線前攻擊測試及基礎安全防御部署。[2019/1/8]

讓我們以高一維度的視角來看看靜態分析是如何運作的。靜態分析的基本原理是將程序所處的狀態集合進行過近似「over-approximate」。我們將程序狀態視為從變量到值的映射。一般來說，不存在一個算法能夠明確也許是執行某一程序引起的確切程序狀態集。但可以近似該集合，如下圖所示：

聲音 | IBM 首席區塊鏈專家：區塊鏈面臨最大的挑戰是安全問題:IBM Waston研究中心首席區塊鏈科學家Donna Dillenberger在接受采訪時表示，區塊鏈技術目前面臨最大的挑戰是安全問題。這些安全問題主要來自四個方面：系統管理員的攻擊風險、未經加密處理的信息、沒有妥善管理的密鑰匙、以及區塊鏈的自我防御措施。[2018/11/12]

此處，藍色的不規則形狀對應在執行某些程序時可能出現的實際狀態集，紅色區域對應預示錯誤或安全漏洞的「壞狀態」。由于不可判定性，永遠沒有一個算法能夠準確表明藍色區域到底是什么，但是我們能設計一個算法以系統性的方式過近似這個藍色區域，如上面常規綠色區域所示。只要綠色和紅色的交集為空，我們就有證據證明程序沒有做壞事。然而，如果我們的過近似不夠不準確，可能會使得紅色區域重疊，即使藍色和紅色區域的交集依舊為空，如下圖所示：

這種情況會導致所謂的「誤報」，由于分析與真實問題不相應而報告的虛假錯誤。一般而言，靜態分析的圣杯是構造過近似，即 （1）過近似足夠準確因此我們在實際中不會獲得很誤報 （2）過近似的計算足夠有效率，因此分析可擴展到我們所關心的現實世界的程序。

附帶說明一下，還可以設計靜態分析算法來近似如下所示的程序行為：

在此情況下，綠色區域（通過靜態分析計算）包含在藍色區域內（表示實際狀態），和另一種方式正好相反。這種分析是不可靠的，意味著可能會漏掉真正的程序錯誤：正如我們在上圖所看到的那樣，綠色和紅色的交集為空，因此即使程序真的存在漏洞，分析也不會報告問題。這會導致所謂的假陰性，真正的漏洞被靜態分析給遺漏了。

大體來說，如果我們想獲得可證明的安全性，我們會想要可靠的從來不會有誤報的靜態分析器，同時還需要足夠精確，在實踐時不會報告太多誤報。然而，好消息是，幾十年的正統研究表明設計這樣的靜態分析器有可能的。下篇博文，我們會更詳細地介紹靜態分析器具體是如何運作的！

程序分析是一種有效的能夠捕捉各種程序中安全漏洞的技術，包括區塊鏈應用程序。此外，可靠的靜態分析器的過近似程序行為能確保整個類別中不存在漏洞。

撰文：Veridise

編譯：CCC

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