Анализ безопасности языка Move

Язык Move, будучи языком смарт-контрактов нового поколения, изначально был разработан с акцентом на безопасность. В этой статье будет проведен анализ безопасности языка Move с трех сторон: характеристик языка, механизмов выполнения и инструментов верификации.

1. Безопасные характеристики языка Move

Язык Move в своем дизайне отказался от некоторых гибких, но небезопасных особенностей, таких как динамическая диспетчеризация и рекурсивные внешние вызовы. Напротив, он вводит концепции обобщений, глобального хранилища, ресурсов и т.д. для реализации безопасных моделей программирования.

Вот простой пример реализации токена:

двигаться модуль 0x1::TestCoin { используйте 0x1::signer;

const ADMIN: address = @0x1;

структура Coin имеет ключ { значение: u64 }
структура Info имеет ключ { total_supply: u64 }

инвариант для всех a: адрес, где существует<coin>(a):
    глобальный<coin>(a).value <= глобальный<info>(ADMIN).total_supply;

Публичные развлечения initialize(account: &signer) {
    assert!(signer::address_of(account) == ADMIN, 0);
    переместить_в(аккаунт, Информация { общее_предложение: 0 });
}

public fun mint(account: &signer, сумма: u64): Монета {
    assert!(signer::address_of(account) == ADMIN, 0);
    let supply = borrow_global_mut<info>(ADMIN);
    supply.total_supply = supply.total_supply + сумма;
    Монета { значение: сумма }
}

Публичные развлечения value_mut(coin: &mut Coin): &mut U64 {
    &mut coin.value  
}

}

Этот пример демонстрирует некоторые важные особенности языка Move:

1. Модульность: код организован в модулях, можно импортировать типы и функции из других модулей.

2. Структура: Используйте struct для определения структуры данных, можно добавить метки возможностей, такие как ключ.

3. Глобальное хранилище: управление глобальным состоянием с помощью операций move_to и borrow_global_mut.

4. Безопасность ресурсов: обеспечение безопасного использования ресурсов через систему возможностей и линейные типы.

5. Инварианты: можно определить правила инвариантов для статической проверки.

Язык Move обеспечивает безопасность на этапе компиляции с помощью проверщика байт-кода и проверки инвариантов:

• Верификатор байт-кода: проверяет законность структур, семантику логики процесса, ошибки связывания и т. д.

• Проверка инвариантов: проверка состояния программы на соответствие заранее определенным правилам инвариантов.

2. Механизм работы Move

Программа Move выполняется в виртуальной машине, а состояние выполнения состоит из стека вызовов, памяти, глобальных переменных и стека операндов. Основные характеристики включают:

1. Выполнять в контролируемой среде, нельзя напрямую доступить системную память.

2. Используется стековый интерпретатор, что облегчает реализацию и контроль.

3. Ресурсы могут только перемещаться, их нельзя копировать.

4. Стек вызовов записывает контекст выполнения и поддерживает статический переход.

5. Разделение логики хранения данных и вызова, повышение безопасности и эффективности выполнения.

Этот дизайн избегает некоторых распространенных проблем безопасности, таких как атака повторного входа.

3. Переместить Провер

Move Prover — это инструмент формальной верификации, который помогает разработчикам проверять правильность смарт-контрактов. Его рабочий процесс следующий:

1. Получите исходный код Move и спецификации в качестве входных данных.

2. Анализ исходного кода, извлечение спецификации.

3. Преобразуйте код и спецификации в объектную модель валидатора.

4. Генерация промежуточного кода Boogie.

5. Использование Z3 SMT решателя для проверки истинности спецификации.

6. Генерация диагностического отчета с указанием потенциальных проблем.

Move Prover использует язык спецификации Move для описания норм поведения программы, что позволяет писать его независимо от бизнес-кода. Это предоставляет мощную поддержку формальной проверки для смарт-контрактов.

Резюме

Язык Move в своем дизайне уделяет особое внимание безопасности, предоставляя всеобъемлющую защиту на уровне языковых особенностей, выполнения виртуальной машины и инструментов проверки. Он может эффективно избегать многих распространенных уязвимостей смарт-контрактов, таких как повторный вход, переполнение и т. д. Однако логические ошибки и проблемы управления доступом все еще требуют особого внимания со стороны разработчиков. Рекомендуется, чтобы разработчики смарт-контрактов Move, помимо использования особенностей языка и инструментов проверки, также искали услуги стороннего аудита безопасности для дальнейшего обеспечения безопасности контрактов.

\u003c/info\u003e\u003c/info\u003e\u003c/coin\u003e\u003c/coin\u003e