POS:SMTChecker 检查合约漏洞的超能力_TPOS价格

译文出自：登链翻译计划

译者：翻译小组

校对：Tiny熊

理论：什么是SMTChecker？

你是否敢打保证，你刚刚部署的合约没有严重的漏洞吗？如果你像我一样，想必答案是一个响亮的不。

我在传统的软件工程中见过足够多的黑客，知道你永远不可能100%确定。这很可怕，但不同技术的组合使用可以让我们相当接近到所需要的信心。

SMTChecker就是这样给我信心的技术之一。

SMTChecker是一个对合约进行形式化验证的工具：你定义一个规范，SMTChecker以证明该合约符合该规范。如果不符合，SMTChecker通常会给你一个具体的反例：一个破坏规范的交易序列。

最重要的是什么？如果你使用Solidity，你已经有了SMTChecker-它是Solidity编译器的一部分。

不过它决不是一个无懈可击的解决方案--验证错误是慢的。最重要的是，要定义一个完整的规范是非常困难的。但即使如此，SMTChecker仍然值得一试。

以跳棋合约为例

该合约实现了一个计数器--一个在8x8棋盘上玩的跳棋游戏的棋子。

我们将设计一个LazyCounter：它不能移动，但可以通过捕获(capture)相邻的“支点”棋子，跳到对角线格子：如果当前在，想要支点棋子是，我最终会跳在，很简单吧。

//SPDX-License-Identifier:MITpragmasolidity>=0

//////}

代码很简单：我们在一个给定的位置创建一个计数器。然后它可以捕捉其他棋子。

有趣的是最后一个函数(invariant)，它定义了一个在任何时候都必须保持的不变性。这个不变性很简单--计数器不能离开棋盘。让我们编译合约，看看我们的不变性是否被破坏。

~/hide/smtchecker_demo???solc1

functionmove1()public{x=1;y=2;require(isValidPosition());}functionmove2()public{x=2;y=1;require(isValidPosition());}functionmove3()public{x=2;y-=1;require(isValidPosition());}functionmove4()public{x-=1;y-=2;require(isValidPosition());}functionmove5()public{x-=1;y=2;require(isValidPosition());}functionmove6()public{x-=2;y=1;require(isValidPosition());}functionmove7()public{x-=2;y-=1;require(isValidPosition());}functionmove8()public{x-=1;y-=2;require(isValidPosition());}functionget_to_7_7()publicview{assert(!(x==7&&y==7));}}

动态 | 新加坡金融科技协会会长Chia Hock Lai先生加入SmartMesh基金会（SMT）担任顾问:据SmartMesh官方消息，新加坡金融科技协会会长Chia Hock Lai先生已于近日加入SmartMesh基金会担任顾问，其将为SmartMesh在新加坡的发展提供政策支持，并为SmartMesh在全球的落地应用普及提供帮助。Chia Hock Lai表示：很自豪加入SmartMesh基金会，支持这个通过区块链和天地一体化物联网技术为人们提供最后一公里连接服务的去中心化项目。[2019/8/14]

~/hide/smtchecker_demo???solc2

contractAMMPair{IERC20Metadatax;IERC20Metadatay;uint256xReserves;uint256yReserves;uint256totalSupply;constructor(IERC20Metadata_x,IERC20Metadata_y,uint256depositX,uint256depositY){require(_x

functionaddLiquidity(uint256depositX,uint256depositY)publicreturns(uint256){require(depositX!=0,"depositX!=0");require(depositY!=0,"depositY!=0");require(depositX*1e18/depositY==xReserves*1e18/yReserves,"unbalancing");uint256extraSupply=depositX*totalSupply/xReserves;xReserves=depositX;yReserves=depositY;totalSupply=extraSupply;x

}

我们可以添加什么样不变性？不多--也许储备不为空，仅此而已。

让我们把不变性的定义扩展，称之为动态不变性：知道执行addLiquidity之前和之后的状态，我们可以断言什么？

contractAMMPair{//..

动态 | 火币全球站目前仅支持基于ERC20的SMT代币充值上账:火币官方发布公告称，火币全球站目前仅支持基于ERC20的SMT代币，暂时不支持SMT主链代币，请误将SMT主链代币充入SMT的ERC20地址。已经误充的SMT主链代币目前无法上账，将在上线SMT主链时统一予以处理。[2018/10/5]

}

注意结尾处的revert()--它确保了此不变函数没有副作用，让我们试试吧

~/hide/smtchecker_demo???solc--model-checker-enginechc--model-checker-show-unproved--model-checker-timeout0--model-checker-contracts3

functionaddLiquidityStateChange(uint256depositX,uint256depositY)internalreturns(uint256){require(depositX!=0,"depositX!=0");require(depositY!=0,"depositY!=0");require((depositX*1e18)/depositY==(xReserves*1e18)/yReserves,"unbalancing");uint256extraSupply=(depositX*totalSupply)/xReserves;xReserves=depositX;yReserves=depositY;totalSupply=extraSupply;returnextraSupply;}functioninvariant1()publicview{assert(xReserves>0);assert(yReserves>0);}functioninvariantAddLiquidity(uint256depositX,uint256depositY)public{uint256oldSupply=totalSupply;uint256oldXReserves=xReserves;uint256supplyAdded=addLiquidityStateChange(depositX,depositY);assert(depositX/oldXReserves==supplyAdded/oldSupply);revert("alldone");}}contractAMMPairisAMMPairEngine{IERC20x;IERC20y;constructor(IERC20_x,IERC20_y,uint256depositX,uint256depositY)AMMPairEngine(depositX,depositY){require(_x

SMT与RDN合作推出SmartRaiden:今日SmartMesh官方推特发布，SmartMesh (SMT)和Raiden Network Token (RDN)合作推出了SmartRaiden开源技术，SmartRaiden 是移动版雷电网络，有助于提高SmartMesh 系统的功能和可扩展性。[2018/4/17]

functionaddLiquidity(uint256depositX,uint256depositY)public{addLiquidityStateChange(depositX,depositY);x

}

AMMPairEngine有addLiquidityStateChange作为一个内部函数。它是由AMMPair调用的。AMMPairEngine唯一的公共函数是不变性函数。如果我们不希望它们出现在部署的代码中，则它们可以被移到AMMPairEngineTestisAMMPairEngine合约中。

~/hide/smtchecker_demo???timesolc--model-checker-enginechc--model-checker-show-unproved--model-checker-timeout0--model-checker-contracts3.sol:AMMPairEngine3.solWarning:CHC:Divisionbyzerohappenshere.Counterexample:xReserves=2,yReserves=2,totalSupply=0depositX=1depositY=1oldSupply=0oldXReserves=1supplyAdded=0Transactiontrace:AMMPairEngine.constructor(1,1)State:xReserves=1,yReserves=1,totalSupply=0AMMPairEngine.invariantAddLiquidity(1,1)AMMPairEngine.addLiquidityStateChange(1,1)--internalcall-->3.sol:117:43:|117|assert(depositX/oldXReserves==supplyAdded/oldSupply);|^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^Warning:CHC:Assertionviolationhappenshere.-->3.sol:117:9:|117|assert(depositX/oldXReserves==supplyAdded/oldSupply);|^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^solc--model-checker-enginechc--model-checker-show-unproved03.sol7.11suser0.17ssystem98%cpu7.357total

SMT跌幅达13.16%:根据火币交易平台数据显示,SMT最新成交价格为人民币0.47元,24小时最高价达人民币0.59元，最低价格为人民币0.47元。24小时成交量35103455SMT，跌幅达13.16%。据悉，SmartMesh是一种用户自主通信协议，通过该协议，智能手机用户可以通过令牌来构建分散的网状网络。[2018/2/1]

可以看到会出现除以0会导致违反断言。反例使问题很明显：合约创建者存入了1e-18的X和1e-18的Y代币。这使得合约发行了0个LP代币。我们将切换到36进制的数学，这应该可以解决这个问题。

contractAMMPairEngine{//...constructor(uint256depositX,uint256depositY){//...totalSupply=depositX*depositY;//removed'/1e18'}//...}

~/hide/smtchecker_demo???timesolc--model-checker-enginechc--model-checker-show-unproved--model-checker-timeout0--model-checker-contracts3.sol:AMMPairEngine3.solWarning:CHC:Assertionviolationmighthappenhere.-->3.sol:117:9:|117|assert(depositX/oldXReserves==supplyAdded/oldSupply);|^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^solc--model-checker-enginechc--model-checker-show-unproved03.sol75.19suser0.50ssystem99%cpu1:16.27total

注意这个变化：现在没有除以0违反断言的情况，现在是Assertionviolationmighthappenhere。这里表达了不确定。我需要做更多的调查以更好地了解这里发生了什么。

更新09/05/2021:LeoAlt指出，可能发生并不足以称之为部分成功--而是SMTChecker真的很难证明这个断言，所以我们不能真的依赖它。

SMT价格走高，今日涨幅达40.86%:根据火币交易平台数据显示,SMT最新成交价格为人民币0.70元,24小时最高价达人民币0.80元，最低价格为人民币0.46元。24小时成交量55069401 SMT，涨幅达40.86%。SmartMesh是一种用户自主通信协议，通过该协议，智能手机用户可以通过令牌来构建分散的网状网络。[2018/1/24]

WechatIMG386image-20210909173722020

顺便说一句，你可以手动证明最后一个例子中的数学公式，但这显然没有扩展性，原代码中有断言违反，有一个反例：

1_H28r2hdKhCL9JAgarE53iA

证明新代码中没有违反断言的情况：

1_F9k9Dwa8_Lba-4zTG68q9w

结论

当我们编写合约的时候考虑到它，那每个人都可以享受到SMTChecke自动形式化验证的好处。

我希望能花些时间深入研究SMTChecker，敬请关注。

其他的替代品

Manticore是一个符号执行引擎，可以做与SMTChecker类似的事情。一方面它是高度可编程的，但它做更少的事情。另一方面，这些事情是可实现的，另外我们对验证过程有更多的控制

Echidna是一个模糊工具--使用类似于不变性的想法，随机地试图找到破坏它们的输入。它并不能证明不变性的成立，但可以快速发现很多非边缘案例的缺陷。Echidna使用与Manticore相同的语法，因此它们都可以并行使用。

Scribble采取了一种不同的方法--用动态不变性对每个函数进行注解。它使用自己的语言来描述不变性，并且可以用物化的不变性来记录你的代码。

大量的静态分析/其他模糊分析工具--它们非常有用，但不在本文的讨论范围之内。

鸣谢

AlbertoCuestaCa?ada为上述大多数参考资料和最小AMM的想法。

本翻译由CellETF赞助支持。

来源：https://medium.com/@sblowpckcr/smtchecker-almost-practical-superpower-5a3efdb3cf19

参考资料

登链翻译计划:https://github.com/lbc-team/Pioneer

翻译小组:https://learnblockchain.cn/people/412

Tiny熊:https://learnblockchain.cn/people/15

SMTChecker:https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.7/smtchecker.html

积极(aggressive):https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.7/smtchecker.html#timeout

准确(accurate):https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.7/smtchecker.html#constrained-horn-clauses-chc

这里:https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.7/smtchecker.html#smt-and-horn-solvers

可以可以帮助发现重入问题:https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.7/smtchecker.html#external-calls-and-reentrancy

LeoAlt:https://twitter.com/leonardoalt

你可以手动证明最后一个例子中的数学公式:https://github.com/sblOWPCKCR/smtchecker_demo/blob/main/z3.ipynb

Manticore:https://github.com/trailofbits/manticore

Echidna:https://github.com/crytic/echidna

Scribble:https://consensys.net/diligence/scribble/

AlbertoCuestaCa?ada:https://medium.com/u/8206cbb70805?source=post_page-----5a3efdb3cf19--------------------------------

CellETF:https://celletf.io/?utm_souce=learnblockchain

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