EIP-7823: 设置 MODEXP 的上限
每个输入字段限制为最大 8192 位
| Authors | Alex Beregszaszi (@axic), Radoslaw Zagorowicz (@rodiazet) |
|---|---|
| Created | 2024-11-11 |
| Requires | EIP-198 |
摘要
对 MODEXP 预编译的输入引入上限。这可以减少潜在错误的数量，因为测试范围不再是无限的，并且更容易使用 EVMMAX 进行替换。
动机
MODEXP 预编译一直是众多共识错误的来源。其中许多是由于使用不切实际的输入长度专门制作的案例造成的。
鉴于其无界输入的性质，其定价函数也相当复杂。虽然我们不建议修改定价函数，但一旦设置了限制，在未来的升级中可能会这样做。
此外，这种限制使得通过 EVMMAX 等功能用 EVM 代码替换预编译变得更加可行。
规范
从 EIP-198 回顾：
在地址
0x00……05，添加一个预编译，该预编译需要以下格式的输入：
<BASE 的长度> <EXPONENT 的长度> <MODULUS 的长度> <BASE> <EXPONENT> <MODULUS>
我们对预编译的输入引入上限，每个长度输入（BASE 的长度、EXPONENT 的长度和 MODULUS 的长度）必须小于或等于 8192 位（1024 字节）。
如果任何这些输入大于限制，则预编译执行停止，返回错误，并消耗所有 gas。
理由
限制
此上限允许 MODEXP 的现有用例：
- 验证高达 8192 位密钥的 RSA。常用的有 1024/2048/4196 位。
- 与椭圆曲线相关的用例通常小于 384 位。
EVMMAX
使用像 EVMMAX 这样的指令集用 EVM 代码替换预编译会因这个限制而变得更简单：常见情况（256、381、1024、2048）可以在特殊的快速路径中实现，而可以为其余情况提供慢速回退。甚至特殊、经常使用的模数也可以有自己的路径。
此外，可以考虑仅将长度限制为某些输入。
分析
由于 MODEXP 是在拜占庭硬分叉中引入的，因此在区块 5472266（2018 年 4 月 20 日）和区块 21550926（2025 年 1 月 4 日）之间进行了分析。所有输入的长度均以字节表示。
Base 长度出现次数
input_of_BASE |
数量 |
|---|---|
| 32 | 2439595 |
| 128 | 4167 |
| 256 | 2969 |
| 160 | 436 |
| 512 | 36 |
| 0 | 13 |
| 64 | 7 |
| 78 | 2 |
| 513 | 2 |
| 129 | 1 |
| 385 | 1 |
Exponent 长度出现次数
input_of_EXPONENT |
数量 |
|---|---|
| 32 | 2442255 |
| 3 | 4771 |
| 1 | 159 |
| 128 | 29 |
| 0 | 13 |
| 5 | 2 |
Modulo 长度出现次数
input_of_MODULUS |
数量 |
|---|---|
| 32 | 2439594 |
| 128 | 4167 |
| 256 | 2968 |
| 160 | 436 |
| 512 | 38 |
| 0 | 13 |
| 64 | 8 |
| 78 | 2 |
| 129 | 1 |
| 384 | 1 |
| 257 | 1 |
这表明过去没有成功的用例超过 513 字节的输入长度，并且大多数使用 32/128/256 字节的输入。
除了这些之外，还有一些无效输入的调用：
- 空输入
- 仅由
0x9e5faafc或0x85474728组成的输入 - 一个大的但无效的输入：
0x9e281a98000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000021e19e0c9bab2400000
向后兼容性
这是一个向后不兼容的更改。但是，基于直到区块 21550926 的分析（见上文），在此更改之后，过去的任何交易都不会有不同的行为。
安全注意事项
由于仅减少了接受的输入范围，因此预计不会出现新的安全面积。
版权
通过 CC0 放弃版权及相关权利。
Citation
Please cite this document as:
Alex Beregszaszi (@axic), Radoslaw Zagorowicz (@rodiazet), "EIP-7823: 设置 MODEXP 的上限 [DRAFT]," Ethereum Improvement Proposals, no. 7823, November 2024. [Online serial]. Available: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7823.