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2020-01-24
威廉希尔中文网站这种技术在数学上证明了管理交易的代码的正确性,自动的智能合约形式验证(formal

今天我想来谈谈一个相关的话题:以太坊式的智能合约的形式验证。有些人声称要实现基于“深度学习”的,自动的智能合约形式验证(formal verification),用于确保合约的正确性。然而今天我要告诉你的是,跟自动编程一样,完全自动的合约验证,也是不可能实现的。随着区块链技术的愈演愈烈,很多人开始在以太坊(Ethereum)的“智能合约语言”上做文章。其中一部分是搞 PL 的人,他们试图对 Solidity 之类语言写的智能合约进行形式验证,号称要用严密的数理逻辑方法,自动的验证智能合约的正确性。其中一种方法是用“深度学习”,经过训练之后,自动生成 Hoare Logic 的“前条件”和“后条件”。

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在公链领域,尽管以太坊的技术非常强悍,但对于智能合约的漏洞,也似乎力不从心。之前有来自新加坡和英国的几位研究者指出:以太坊上超3.4万个以太坊智能合约可能存在容易被攻击的漏洞。

Tezos旨在通过建立真正的数字联邦来管理自己,它促进了形式验证,这种技术在数学上证明了管理交易的代码的正确性,并提高了财务加权智能合约的安全性。

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Tezos项目要解决的部分问题是比特币和以太坊目前正在进行的政治性辩论,对于像比特币和以太坊这样的先驱者而言,这些挑战主要体现在核心开发团队矿工手中拥有太多权力的情况中。

区块链

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智能合约漏洞,公链绕不过的坎

Tezos团队花了很多时间来评估和解决比特币、以太坊的问题。在发布新技术,特别是金融技术方面,新颖性非常重要。人们会倾向于坚持已知的测试结果,除非新提供的替代方案有根本性不同的东西。那么Tezos的新颖之处是什么?用他们自己的话说就是自治,但是这有什么作用呢?第一代区块链倾向于授权,事实上,这是由集中的核心开发团队或矿工来制定设计选择。Tezos采用了一种根本不同的方法,威廉希尔中文网站 ,为利益相关者创建治理规则,以批准协议升级,然后自动部署在网络上。

以太坊的智能合约有漏洞,早已不是什么新闻。所谓智能合约,其实就是一串代码,这串代码与其他软件代码并没有什么显著的区别。只是这些代码很多时候都和“钱”有关系,所以一旦这些代码存在漏洞,被攻击以后将会产生巨大损失。

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2016年5月,TheDAO遭受到了黑客利用递归调用以太坊发送漏洞的攻击,造成巨大损失。

以太坊和其他项目试图通过允许任何人创建具有自己的分发和使用规则的令牌来解决这个问题。Tezos比这更开放,因为:1)Tezos可以做到以太坊所能做到的2)进一步的扩展可以在以后通过利益相关者的建议和投票添加

2017年7月19日,ParityWallet的多重签名钱包(“multi-sig”)代码中存在的漏洞被黑客所利用,持有ETH大额余额的三个钱包账户已被入侵。

Tezos还从失败的计划中汲取教训,这些计划试图做一些正在做的事情。其智能合约语言侧重于“正确性”,其初始版本避免了过去智能合约语言已经遇到的一些问题。在技术层面,Tezos的设计旨在通过对等连接的弹性方法来阻止诸如拒绝服务攻击之类的网络问题。Tezos作为一个自我修复升级为特色的公链,其在技术上有一定创新,但是其链上生态匮乏,相比其他同类公链有很长的路要走。Tezos的自我进化机制是十分必要的,其创新的链上治理机制是主要特色,可以直接避免传统区块链的硬分叉问题有利于社区的统一。同时还具备形式化验证技术,一定程度上解决智能合约漏洞问题。但形式化验证并不能完全消除bug,只能避免部分低级漏洞。关于使用形式化验证技术的同类项目还有比特大陆投资的Certik。Tezos虽然也使用了PoS共识机制,但与传统的PoS机制有所不同。所有的Token持有者都可以参与到共识出块中并获得Token奖励,同时还设置了挖矿周期、随机种子等机制来保证共识奖励分配的安全性。一定程度上缓解了传统PoS机制面临的Token集中化问题。此外,还有其他值得注意的差异,不活跃的地址将无法存入Token,非活跃地址将与其Token一起被销毁,这是限制供应的极端方式

2018年4月22日,BEC智能合约批量转账函数中有一行代码存在bug,导致了溢出漏洞。黑客利用这一漏洞攻击美链的智能合约,成功生成并转出了数以亿计巨大数量的BECtoken。

今天天宇和大家讨论了Tezos的项目简介、新颖之处以及特点,下期天宇将和大家讨论Tezos的团队分析、项目总结和投资策略。

2018年5月,攻击者利用以太坊节点鉴权缺陷,恶意调用接口盗取代币,持续时间长达两年,单被盗的且还未转出的以太币价值就高达现价2千万美金,还有代币种类164种,总价值难以估计。

天宇做了个群叫“天宇的热点群”,如果你想进群,欢迎加天宇微信:cty328807718,发一段自我介绍给天宇,符合要求,天宇会拉你入群,当然本群不许发广告、链接,以及本群不是炒币群。

上面仅仅是部分举例,相信这些因智能合约漏洞被攻击的案例不是第一个,也不会是最后一个。这不得不让人们生疑,为何号称安全的区块链,怎么在黑客面前如此不堪一击。说好的价值互联网呢?说好的安全性呢?

《城堡石Castle Rock》,可以说是史蒂芬金宇宙,《肖申克救赎》以及《闪灵》等等,都融入了这个剧集,天宇最近在追。注明:本文首发《每日Token谈》

智能合约,安全漏洞是大问题

也许有人会说,这些智能合约都是第三方开发者弄出来的漏洞,和底层公链有什么关系?这就好比一条商业街,商业街上面的商户被盗了,这条商业街的管理者说,是你商户自己家的防盗门不好,关我商业街屁事?可是如果一条商业街上,商户动辄就会发生偷盗失窃的事情,还有商户和用户来吗?如果没有了商户和用户,这条商业街还开不开呢?

从区块链发展来看,区块链之所以能从比特币的“炒币”特征中抽离出来,很大一部分原因是“智能合约”让人们看到了区块链的技术价值和应用价值。但就目前而言,区块链的真实应用没普及起来,但智能合约的漏洞事件倒是先流行起来了。

由于这些智能合约,很多都是和资金有关。所以黑客更喜欢寻找这些智能合约的漏洞,通过攻击进行获利。如果智能合约的漏洞问题无法得到很大的改善,谈及区块链的技术应用纯属空中楼阁。没有人敢把真正有价值的东西,放置在一个没有太多安全保障的“价值互联网”上。

智能合约漏洞,该如何应对?

其实,智能合约安全漏洞频现并非偶然,当前数字货币市场鱼龙混杂,智能合约缺乏有效的监管,缺少安全审计流程,其代码安全性与逻辑漏洞仅靠开发人员人工审核,难免存在隐患和漏洞。因此,部署智能合约之前,必须要对其进行全面深入的代码安全审计,尽可能消除漏洞、降低风险。

在对这些智能合约进行安全审计中,形式化验证是经常被提及的一种方法。所谓形式化验证,就是指根据某个或某些形式化规范或属性,使用数学的方法证明其正确性或非正确性。最早是在硬件上开始普及的。当年Intel的PentiumCPU浮点运算单元出错,数以万计的CPU不得不回收和替换,给Intel造成了巨大损失。

从那之后,Intel开始在其芯片设计中广泛采用形式化方法。计算机硬件巨头如IBM,AMD,NVIDIA等等也都是形式化方法的使用者。我国的玉兔号月球车控制系统和我国第一个自主研发的空间飞行器嵌入式实时操作系统SpaceOS,也都是通过形式化方法验证其正确性。

形式化验证,如何帮助检查智能合约漏洞?

举个例子来说,对于一段智能合约程序,我们可以从它所有可能的输入(例如函数参数的组合)和初始状态(例如状态变量初始值的组合)出发,根据每条语句的语义,逐句推导出程序的所有可能的结束状态(例如合约执行结束后的状态变量的值和产生的eventlog),并检查合约的所有输入、初始状态、结束状态的组合是否都和形式化规范保持一致。

这有点类似于柯南破案那样,一步步地推演。只不过,这里所有的定义都是通过严格的数学语言描述,推导和检查也是严格的数学推导和证明。根据待验证的系统及其形式化规范的复杂程度,推导和证明即可以手工构造,也可能可以由机器自动产生。

在实践中,推导和证明无法进行下去往往意味着设计和实现中存在不符合规范的bug。通过分析推导和证明卡壳的位置和原因,可以定位出bug在设计和实现中的具体位置和成因。这样的方法,让数字资产领域中中严格意义上的规避错误、避免损失成为可能。

形式化验证,并未万能

不过,这种形式化验证(FormalVerification)与程序测试是两码事。程序测试能证明错误的存在,但不能证明错误不存在。举例说明:2009年,澳大利亚的科学家使用形式化方法对工业级操作系统seL4微内核进行了完整功能性验证,验证方式同时以形式化验证和程序测试两种方式分别展开,验证的结果是:形式化方法共发现460多个Bug,而程序测试只发现了16个Bug。

不过需要注意的是:程序测试是在“真实”环境里进行的,形式化验证只是数学层面,在“真实”环境中的测试是形式化验证无法取代的。也就是说,即便经过了形式化验证,也并不能说明智能合约就不会出现漏洞了。

只要是人编写的代码,就会有漏洞。形式化验证只能帮助开发者,用数学的方法来验证能验证的部分,对于不能验证的部分,形式化验证也解决不了问题。所以,智能合约的安全问题,依旧任重而道远。

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