以太坊智能合约 | 存储记录模式和漏洞是关键

上周四，看雪讲师，看雪区块链小组成员、上海交通大学密码学实验室成员Xrosheart王艺卓，为区块链爱好者们分享了新一轮的知识——以太坊账户/余额模式和智能合约的两个漏洞。

以太坊智能合约有一个明显的优势——“钱”的存储记录模式。

有两种非常流行的记录模式——UTXO（未使用交易输出）模型，账户/余额模型。其中，UTXO模型由比特币使用，而以太坊使用账户/余额模型。

账户/余额模式的好处就在于可以让我们的账户和银行卡一样，涉及到的支出或收入可直接在余额上加减，其弊端是存在许多漏洞，对安全性发出了挑战，这一弊端伴随着智能合约。

合约漏洞

本次课程主要介绍了整型溢出漏洞（Arithmetic Issues)和重入漏洞。

• 整型溢出漏洞：

在solidity语言（以太坊智能合约语言，类似JavaScript）中，当一个整型变量高手或者低于它所能承受的范围时就会发生溢出，导致发生一些不可预期的情况。

比如，忽略了整型溢出漏洞，那么当用户输入转账数值，超过设定的最大值时，只要账户余额＞0，就可以直接将巨额的币“转走”，这就让黑客有了攻击的机会，最终可能导致一些严重的经济损失。

• 重入漏洞

何谓“重入”呢？

调用外部合约或将以太发送到地址的操作需要合约提交外部调用。这些外部调用可能被攻击者劫持，迫使合约执行进一步的代码（即通过Fallback函数），包括回调自身。因此代码执行“重新进入”合约＞科普：回退函数（fallback)是一个特殊的函数，没有函数名，每个合约都有，主要是用于接受以太的。通过一个攻击合约实现重入攻击就是这个流程。

但是，重入和正常的调用一样，都需要gas来执行transaction操作。所以，这里对转账方法有一定要求。 

每次余额的变化会产生一个新的状态。balances[msg.sender]=0，就意味着状态变化。状态变化是在转账之后。

虽然转账的操作中有require进行判断，但是因为转账在状态变化之前，因此require判断的对象一直是转账之前的状态。

判定成功且转账成功，这里直接把钱都提取（withdraw）出来，余额就变成了0。

提问

问题一：

学员：攻击时转账成功但是判断失败吗？

王艺卓：因为转账在状态变化之前，因此虽然钱转了，但状态还没来得及变化。然后被重入了，原状态还是有钱的，因此，require判定成功，继续转账。转账完同样来不及改状态，就又被重入了。

问题二：

学员：那withdraw函数是判断sender账户余额是都为0，如果不是，则全取出来（变为0），是吗？

王艺卓：withdraw——提款。也就是说，重入攻击转出来的钱都是凭空出现的。

问题三：

学员：这个状态是全网账户的状态吗？

王艺卓：可以理解为全网账户的状态。

问题四：

学员：为啥不是减去msg.value，而是0？

王艺卓：这里直接把钱都提取出来了，余额就变成了0，你理解一下call那句语句。

问题五：

学员：短时间内大量转？

王艺卓：计算机里就是瞬间的事情。

问题六：

学员：这个状态没改变是指以太坊每十几秒改变一次吗？

王艺卓：不是啊，智能合约的语句回改变状态。比如刚刚那句balance=0。状态机了解一下，给一个输入，状态就会变化。这个输入就是balance[msg.sender]。以太坊的钱就是：地址address——余额balance的对应关系。先balances[msg.sender]=0；再require(msg.sender.call.value（balances[msg.sender])())；状态变化在转账之前。

......

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