以太坊智能合約安全開發建議_CON:RAC

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。

Electron Labs公開啟動以太坊和NEAR間測試網橋Positron:金色財經報道，利用零知識輕客戶端的跨鏈協議技術公司Electron Labs宣布正式公開啟動Positron測試網，Positron是連接以太坊和NEAR區塊鏈的測試網橋，允許用戶在Goerli上存入Electron Demo Tokens（EDT）并在NEAR測試網上接收鑄造的代幣。Electron Labs此前從NEAR收到一筆贈款來利用ZK構建跨鏈橋，該協議使用鏈上輕客戶端零知識來驗證交易的有效性。[2023/2/3 11:45:04]

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

盈利的以太坊地址數量降至21個月低點:金色財經報道，據Glassnode的鏈上數據，以太坊地址在利潤中的百分比處于21個月低點，截至發稿時為66.77%。同時，圖表顯示超過33%的以太坊地址虧本持有其ETH代幣。上一次記錄此類數據是在一年半前——2020年10月8日，當時該百分比已降至66.82%。[2022/5/11 3:05:24]

//goodfunctiondeposit()payableexternal{balances=msg

function()payable{require(msg

在fallback函數中檢查消息長度

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();}}

報告：在以太坊擔保價值中 DeFi占比遠低于穩定幣:Delphi最近的報告顯示，以太坊的平均速度已經從0.01以上增加到0.02以上。這意味著DeFi， ETH在日常交易中使用得越來越頻繁。然而，有趣的是，以太坊以非ETH計價的代幣擔保的價值增長超過了ETH本身。根據Delphi的細分數據，在以太坊擔保價值中，DeFi只有37億美元，這與穩定幣的356億美元相比，DeFi的份額顯得微不足道。（AMBcrypto）[2020/8/3]

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：

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

聲音 | 彭博社：技術指標顯示以太坊處于2019年5月以來最超買水平:彭博社發文稱，根據衡量連續收盤價漲跌的GTI全球實力指標，以太坊處于自2019年5月以來的最超買水平。此外，以太坊今年以來的漲幅，也推動彭博銀河加密指數進入超買區間。該指數追蹤一些規模較大的數字資產，以太坊占指數的近30%。[2020/2/14]

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

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

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

以太坊企業聯盟成立三個新工作組:以太坊企業聯盟（EEA）最近成立了三個新的工作組，分別是多平臺互操作性、數字身份和能源小組，每個小組的成員都將為以上三個問題開發以太坊區塊鏈解決方案。自2017年2月啟動以來，EEA積累了近300個合作伙伴，其中包括世界各國政府，中央銀行，私營機構以及跨越供應鏈，醫療服務，能源生產等行業的參與者。隨著這三項研究工作的加入，EEA的工作組總數達到了17個。[2017/12/24]

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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