如何评估“分叉版EVM”的安全风险?_POS:POSW价格

本文来自 Coinbase,原文作者:Ethen Pociask & Eric Meng & Nadir Akhtar & Gabriela Melendez Quan & Tom Ryan,由 Odaily 星球日报译者 Katie 辜编译。

为了加强对交易 ERC-20 和其他基于智能合约的资产的客户的安全和托管保证,Coinbase 区块链安全团队调查了定义这些资产行为的程序层:以太坊虚拟机(EVM)。在评估修改自身网络的 EVM 的项目时,Coinbase 的区块链安全团队会审查关键的 EVM 更改,以确定修改后的 EVM 是否能够提供与原始 EVM 实施相同的安全和托管保证。

截至 2023 年 5 月,以太坊虚拟机(EVM)夺得最热门智能合约执行平台“榜一大哥”头衔。根据 DefiLlama 的数据,总锁仓价值(TVL)排名前 10 位的链中有 9 个支持 EVM 智能合约。因此,深入了解 EVM 对于支持整个区块链生态系统中的智能合约至关重要。

美国财政部正在研究如何使用数字美元来保护隐私:金色财经报道,负责金融机构的助理部长Graham Steele表示,美国财政部一直在研究如何使潜在的数字美元的零售交易尽可能保持私密和匿名,尽管他说美国还没有决定是否推进中央银行数字货币(CBDC)的发展。

然而,Steele也指出了零售业CBDC可能存在的风险,特别是运行的危险。最近的美国银行业动荡表明,\"使存款流动的技术只会越来越快,\"这增加了高速、恐慌性的资金流动的危险。斯蒂尔说,一个由财政部领导的小组正在研究建立美国中央银行数据中心的可能性,\"该小组正在评估与全球金融领导地位、国家安全、隐私、非法金融和金融包容性有关的政策目标。[2023/6/14 21:34:44]

EVM 是一种虚拟机,用于在以太坊网络上去中心化执行智能合约。许多兼容 EVM 的区块链在其协议软件中直接利用不同语言的热门 Ethereum 执行客户端的标准实施方案,如 go-ethereum(Golang)和 besu(Java)。

也就是说,分叉和修改 EVM 实际上在区块链生态系统中非常常见,甚至在主要协议中也是如此。例如,为 Coinbase 的 Base L2 区块链提供“动力”的 Optimism Bedrock Stack 使用了一个名为 op-geth 的 go-ethereum 执行客户端的分叉版本,该版本运行的 EVM 与热门的以太坊执行客户端兼容。然而,这并不意味着以太坊上的 EVM 与 Optimism 上的 EVM 行为完全相同:op-geth EVM 在某些情况下的行为略有不同(即 DIFFICULTY 返回随机值是由序列器确定的)。

观点:英国加密监管的关键因素是如何处理零售问题:4月5日消息,在IFGS会议的第二天,金融服务行业集团Shearman & Sterling全球负责人Barnaby Reynolds在“Crypto重启:2021年及未来”的发言中,淡化了英国财政部日前关于英国稳定币使用的监管声明的重要性。Reynolds称:英国正在考虑如何监管加密货币,但昨天宣布将稳定币纳入支付体系的声明相对没有太大影响。就加密货币监管而言,伦敦和纽约是值得关注的两个重要市场,因为这两个市场是全球“脉搏”所在。Reynolds解释说,英国的关键因素是如何处理零售问题。英国对加密货币交易的禁令是争议所在,因为零售市场非常希望进入加密货币市场。

此前消息,英国财政部在官网宣布推出一系列举措,将把稳定币视为一种有效的支付方式,作为使英国成为全球加密资产技术和投资中心的计划的一部分。(Finextra)[2022/4/5 14:05:21]

虽然这听起来很可怕,但对于 EVM 的采用来说,一般情况下是有益的。虽然标准 EVM 实施方案针对以太坊基础协议进行了高度优化,但分叉的 EVM 通常会针对自己的新协议进行扩展。因此,合约在某些 EVM 兼容链上的执行方式可能与在以太坊上的执行方式不同,EVM 智能合约行为的安全假设在不同协议之间也可能存在很大差异。

亚马逊推出类似元宇宙游戏指导用户如何运用AWS:3月16日消息,亚马逊发布了一款类似元宇宙的在线角色扮演游戏。在这款名为“AWS Cloud Quest”的游戏中,用户可以创建自己的虚拟角色,在虚拟城市中穿梭,帮助居民解决与云相关的技术问题。亚马逊表示,推出Cloud Quest是为了帮助解释亚马逊云服务(AWS)核心服务和类别,包括计算、存储、数据库和安全服务,以及指导基本云解决方案的构建。(CNBC)[2022/3/16 13:59:49]

为此,Coinbase 开发了一个Web3安全框架,用于评估一些分叉 EVM 实施方案中的安全影响。我们称之为 Coinbase 的分叉 EVM 框架,下面将对其进行详细的解释。

有了这个分叉 EVM 安全框架,Coinbase 能够有效地:

了解我们的以太坊代币框架的安全假设的无效性,使我们能够安全地启用新的 EVM 兼容区块链,以便在我们的去中心化交易所支持 ERC-20/ERC-721 代币;

为智能合约审计师提供关于分叉 EVM 的智能合约漏洞情况的分析,特别是跨网络中的微小差异;

确保在 Coinbase 的 Base L2区块链上安全使用和执行 EVM 智能合约。

张春泉:区块链等如何与行业深度融合将是工业互联网发展关键要素:曙光云计算集团副总裁、中国科学院智慧城市产业联盟副秘书长张春泉表示,目前工业互联网发展呈现出新特征,一是在云计算技术架构支撑下,企业之间正从技术、产品和供应链的竞争逐步演进成为平台化的生态体系竞争。二是以工业互联网为支撑,助力企业迈向网络化、智能化的新阶段,构建数字化的工业生态和数字化的商业服务生态。三是新一轮的IT技术加速行业的深度融合,比如说标识解析、区块链等技术如何与行业深度融合,将是这一时期工业互联网发展的关键要素。(经济参考报)[2020/4/30]

为了解以太坊虚拟机中的安全风险是如何存在的,首先要知道标准 EVM 实施方案为我们提供了哪些保障。我们将标准 EVM 定义为以太坊执行规范中描述的以太坊验证器执行客户端一致使用的 EVM。到目前为止,最常用的客户端是 go ethereum(即 geth)。

我们将安全性总结为两个安全标准,它们代表了任何分叉 EVM 实施方案有资格获得 Coinbase 支持的最低要求。

我们的分叉 EVM 框架在评估是否符合总体安全标准(即合约不变性和安全执行环境)时,主要关注以下审计要求。需要注意的是,以下风险成分并不是分叉 EVM 审计的全部范围。

金色财经现场报道 360官方人员现场展示如何攻击EOS漏洞:金色财经现场报道,EOS区块链平台漏洞媒体沟通会上,360官方人员现场展示了是如何攻击的,攻击展示图片见下图。[2018/5/29]

修改 EVM 操作码的定义和编码会导致合约执行方式的重大差异。例如,假设一些分叉的 EVM 实施(EVM')将算术 ADD 操作码定义逻辑(x 1 + x 2 )改为减去两个值(x 1 - x 2 )。

结果,偏离的 EVM '在执行上与标准 EVM 不相等且不兼容。修改操作码的后果可能是有益的行为,比如防止算术操作码中的整数溢出和下溢,也可能是更危险的行为,比如导致本地资产无限铸造的自毁行为。

EVM 使用预编译合约来定义复杂的功能(如加密函数),使用更方便和性能更强的语言,如 Golang,而不是使用不太容易访问的 EVM 字节码。

从根本上说,这些是通过节点软件中表示的预定链地址来访问的编程功能。以太坊黄皮书(截至 2023 年 5 月)中定义了 9 个预编译器,对这 9 个预编译器所做的任何更改或引入新的预编译器都需要进行审计。

让我们再举一个具体的例子——BNB 智能链漏洞。BNB 智能链使用 go-ethereum 的一个偏离的实施方案来运行节点。为此,引入了两个新的预编译合约(tmHeaderValidate,iavlMerkleProofValidate),利用第三方软件(即 Cosmos SDK)来执行轻客户端区块验证和 Merkle 证明验证。问题是,Cosmos SDK 软件在其 IAWL 树表示法中有一个实施错误,允许加密无效的证明通过验证。换句话说,任何人都可以凭空产生资金。攻击者能够利用嵌套在 iavlMerkleProofValidate 预编译器中的这个实施漏洞,从币安跨链桥中抽走数亿美元。

这个利用漏洞的例子是为了展示预编译器安全性的必要性,以及为偏离的 EVM 实施引入新的预编译合约所带来的潜在风险。

引入额外的预编译器可能带来的致命风险包括:

允许一方单方面修改任何已部署合约的状态;

这包括所有存储修改(插入、更新、删除);

使用不受信任、未经验证或未经审计的第三方依赖项;

提供对不确定节点内值的访问。

尽管将编译器和 EVM 视为完全独立的实体,但值得注意的是,Solidity 编译器确实对前三个预编译合约(ecrecover、sha 256 和&ripemd)的行为做出了严格的假设,这些合约通过 Solidity 语言中的本机语言关键字函数表示。在后台,Solidity 编译器实际上将这些关键字处理成字节码,字节码执行合约间静态调用操作。下图进一步说明了这种合约间的沟通方式。

修改标准预编译器会带来的安全风险包括:

允许中心化的交易对手单方面修改任何已部署合约的状态;

Solidity 编译器预编译位置假设不一致;

提供对不确定节点内值的访问;

使用不受信任、未经验证或未经审计的第三方依赖项。

修改 EVM 基本组成部分所带来的关键风险包括:

不约束解释器堆栈,使其无限大;

对内存模型进行大小修改或改变,可能导致非确定性的执行;

绕过访问控制,允许任意的对手方单方面访问所有链状态;

使用不受信任、未经验证或未经审计的第三方依赖关系。

我们的目标是建立一个基于区块链技术的开放金融系统,为此,我们鼓励开发各种 EVM 实施方案。然而,为了让兼容 EVM 的区块链得到 Coinbase 的全面支持,它必须满足标准 EVM 实施的基本要求。本文希望提高人们对偏离 EVM 相关风险的认识,并鼓励资产发行人在偏离 EVM 时优先开发安全组件,提高整个 Web3 生态系统的安全意识。

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