如何审计Solana智能合约 第1部分：系统方法
- Sec3dev
- 发布于 2021-11-12 20:56
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本文介绍了对Solana智能合约进行审计的系统方法，强调了与以太坊相比，Solana在编程语言和代码与数据分离上的独特之处。文章详细列出了攻击者可能的动机以及智能合约的攻击面，并探讨了一些常见漏洞和审计时应考虑的逻辑和经济错误。
Solana因其极低的交易费用而爆炸性地增长。随着越来越多高价值的Dapp在Solana上构建，开发相应的审计技术至关重要。
然而，审计Solana智能合约需要相比于以太坊（在过去三年中已建立审计规则）新的更高级的技能。Solana与以太坊有两个主要区别：
- 它使用不同的语言 — Rust（以太坊使用Solidity）和
- 它将代码和数据解耦。
在这一系列文章中，我们将介绍一种系统化的方法，包括一些自动化的审计技术，用于审计Solana智能合约。
攻击者想要什么，他们可能做什么？
首先，审计应该培养攻击者的思维模式，了解他们的动机。以下是一些攻击者的用户故事：
- 我能从智能合约中窃取资金（SPL代币、SOL或其他原生货币）吗？
- 我能冻结智能合约吗（锁定用户资金，禁用存款/取款过程，禁用升级等）？
- 我能让智能合约向错误的用户发送资金吗？
- 我能改变智能合约的重要状态（改变所有者、多签所有者或验证者列表）吗？
- 我能改变智能合约的代码（将其升级为恶意代码）吗？
- 我能以低价购买代币吗？
- 我能要求更多的退款超过应得金额吗？
- 我能购买超过允许数量的代币吗？
- …
以上列表可以很容易地扩展，包括利用智能合约中的经济或逻辑漏洞进行的攻击。
智能合约中的攻击面有哪些？
接下来，找出智能合约的所有攻击面。与每个公共或外部函数都可以被攻击者调用的Solidity不同，Solana智能合约只有一个由entrypoint!宏定义的入口点：
在上面，函数process_instruction是唯一的入口点。它传递了三个参数：program_id、accounts和instruction_data，后两个参数可能被攻击者控制（除了program_id）。换句话说：
攻击者可以为accounts和instruction_data提供任意数据，以利用由program_id标识的Solana智能合约
在process_instruction中，合约可以实现任何商业逻辑。以下是来自solido的代码片段：
根据instruction_data的解析结果，合约可以调用不同的函数来处理不同的逻辑：process_initialize、process_deposit、process_stake_deposit等。这些函数可以读取和写入accounts中的数据，调用Rust库和Solana辅助函数，或进一步调用其他链上程序。如果这些代码路径中的任何一个存在缺陷，攻击者可能利用它们窃取资金或做其他坏事。
攻击者可以利用Solana中的哪些常见漏洞？
接下来，了解Solana中的特定领域规则和复杂性。虽然智能合约漏洞和攻击向量的数量在增长，但有多种已知漏洞，其中一些在所有智能合约中很常见，而一些是Solana特有的：
- 缺少签名者检查：如果指令仅应对有限实体可用，但程序未验证调用是否已由适当实体签名（例如，检查AccountInfo::is_signer）。
- 缺少所有权检查：对于不应该完全由用户控制的账户，程序未检查AccountInfo::owner字段。
- 缺少租金豁免检查：所有持有Account、Mint或Multisig的Solana账户必须包含足够的SOL，以被视为免租。否则，账户可能无法加载。
- 调用未验证程序的签名调用：程序未验证任何通过invoke_signed() API调用的程序的pubkey。
- Solana账户混淆：程序未能确保账户数据具有其期望的类型。
- 跨实例混淆的重新初始化
- 算术溢出/下溢：如果一个算术操作导致更高或更低的值，该值将以二进制补码的形式进行环绕。
- 数值精度错误：浮点数的数值计算可能导致精度错误，这些错误可能会累积。
- 计算中的精度损失：像整数类型的除法这样的数值计算可能会导致精度损失。
- 不正确的计算：例如，因复制/粘贴错误导致的计算错误。
- 类型转换截断
- 计算中的指数复杂性
- 缺少冻结权限检查
- SPL代币账户验证不足
- 贷款的超/低付款
Solana和Rust程序中的一般问题是什么？
审计还应考虑Solana区块链和Rust编程语言的一些一般问题，例如跨程序调用的深度、有限重入、不安全的Rust等。
- Solana跨程序调用的深度：当前的深度限制为4。
- 重入：由于跨程序调用的深度限制，Solana允许自我递归，且限定在固定深度内。这防止了大多数在以太坊中发现的重入攻击。
- 不安全的Rust代码：Rust类型系统不检查不安全Rust代码的内存安全性。因此，如果智能合约包含任何不安全的Rust代码，它仍然可能遭受内存损坏，如缓冲区溢出、使用后释放、未初始化内存等。
- 过时的依赖关系：Rust/Cargo使管理依赖关系变得容易，但这些依赖关系可能过时或包含已知的安全漏洞。可以使用cargo-outdated检查过时的依赖关系。
- 冗余代码：可以清理或简化以减少代码复杂度的重复代码或死代码。
- 不遵循安全最佳实践：未能正确使用断言、检查用户错误、多签名等。
检查高级逻辑及经济错误
除了检查这些常见漏洞和一般问题外，审计还应检查智能合约是否存在高级语义错误，例如：
- 确保合约逻辑正确实现项目规范，
- 详细检查代码以查找合约特定的低级漏洞，
- 排除经济攻击，
- 排除拒绝服务攻击
- 检查允许抢跑或三明治攻击的指令，
- 检查可能导致未来引入常见漏洞的不安全设计，
- 检查Solana区块链结构中出现的任何其他尚未明示的漏洞类别，
- 检查拔腿机制或隐藏后门。
sec3审计
sec3团队很高兴为Solana上具有高影响力的Dapps提供审计服务。请通过电子邮件contact@sec3.dev与我们联系或访问sec3.dev
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接下来是什么
在接下来的几篇文章中，我们将详细说明一些常见漏洞及其实例，审计使用Anchor框架编写的Solana智能合约，并介绍自动化安全扫描和测试工具。
如何审计Solana智能合约系列？
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