基于侧链的去中心化智能合约审计系统

发布时间：2020-05-16 08:15

【摘要】：区块链系统在去中心化的环境下,通过链上节点共同维护数据一致性来实现不可篡改性。其导致了智能合约漏洞造成的经济损失难以追回的问题。当前智能合约审计通常采用交付专业审计机构和自动化审计两种方式。但前者存在过程繁琐、耗时长的问题,后者存在审计时间长、误报率高、只能发现已记录在库bug的局限。为了解决现有合约审计机制的局限,设计并实现一种基于侧链的合约审计平台(A Decentralized Smart Contract Auditing Platform Based on Sidechain,DCAPS),其适用于区块链生态,能够激励广大公链用户共同参与到合约审计。DCAPS提出一个激励模型,通过引入信用分与保证金等机制,在激励用户积极参与有效测试的同时,限制多方合谋篡改区块数据与消极测试等情况的发生。DCAPS通过双向锚定的侧链技术实现与主链耦合,使审计平台与主链间的数据资产可进行交互,在侧链上部署合约进行审计。审计流程高效透明,同时由于有多方角色参与,能更为全面地发现合约漏洞,并有效预防漏洞发现者隐瞒漏洞牟利与消极测试的问题。DCAPS在以太坊基础上实现了一个简单的去中心化合约审计模型,并测试其功能与额外性能开销。测试结果表明,DCAPS可抵御链上角色多方合谋等安全威胁,同时它为以太坊系统带来的额外开销不超过10%。
【图文】：

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图 3-2 Solidity token 定义示意图现CAPS 系统流程的开端，在合约发布者提出工与用户，让其自主选择是否加入侧链。然侧链用户的资产转移。，流程图如 3-3 所示：过将新增关键字发布合约审计，并附上激励易的形式进行全网广播，告知全体用户与矿身配置文件中定义的阈值，决定是否加入侧初始化侧链信息，矿工节点通过比对特殊交激励金的设置后选择加入侧链。侧链节点完内等待用户报名。自身配置文件后，选择加入侧链。用户向官方

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并正确导入 EVM操作栈中。在合约被矿工执行时，关键字对应的执行函数能够被正确执行。合约如图4-1 所示，新关键字被命名为 check_sentinel，通过将一个地址作为句柄，完成调用。图 4-1 新增关键字调用实例通过 solc --bin-runtime xxx.sol 获得智能合约 runtime code,即运行时字节码序列，编译示意图如图 4-2 所示：图 4-2 合约编译示意图得到运行时字节码序列后，调用 solc --hashes xxx.sol 获得合约中欲执行函数的hash。最后通过 evm --code runtimecode --input [输入参数]来获取合约函数的调用结果。其中 input 参数的类型为 16 位 hex 型，首部为 4byte 的函数 hash,之后每 32byte 是一个输入参数实例。之后本文测试了 Submarine Commitments 功能的实现，，首先漏洞举报用户发布了加密后的漏洞描述，如图 4-3 所示：待 6 个区块后，漏洞发布者公布解密秘钥，其余用户才能收获描述明文，如图 4-4 所示
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F232;TP311.13

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