تحليل ثغرات مترجم Solidity واستراتيجيات التعامل معها

المترجم هو أحد المكونات الأساسية في أنظمة الكمبيوتر الحديثة، وهو مسؤول عن تحويل لغات البرمجة عالية المستوى إلى تعليمات قابلة للتنفيذ على مستوى منخفض. على الرغم من أن المطورين عادة ما يهتمون بأمان كود التطبيق، إلا أن أمان المترجم نفسه أمر مهم بنفس القدر. قد تسبب ثغرات المترجم في بعض الحالات مخاطر أمنية خطيرة، على سبيل المثال، قد تؤدي ثغرات محرك JavaScript في المتصفح إلى تنفيذ تعليمات برمجية عن بُعد.

لا يُستثنى مترجم Solidity من ذلك، حيث توجد عدة إصدارات تحتوي على ثغرات أمنية. على عكس ثغرات EVM، فإن ثغرات مترجم Solidity تؤثر فقط على مطوري العقود، ولا تهدد مباشرة أمان شبكة Ethereum. ولكنها قد تؤدي إلى عدم توافق كود EVM الناتج مع توقعات المطور، مما يؤدي إلى ثغرات في العقود الذكية، مما يهدد أمان أصول المستخدم.

فيما يلي بعض الأمثلة الحقيقية على ثغرات مترجم Solidity:

1. SOL-2016-9 تخزين البيانات عالية الترتيب النظيفة

إصدار التأثير: >=0.1.6 <0.4.4

قد تؤدي هذه الثغرة إلى تعديل متغير storage بشكل غير مقصود. على سبيل المثال:

صلابة عقد C { uint32 أ = 0x1234; uint32 ب = 0 ؛ دالة run() ترجع (uint) { a += 1; عودة ب ؛ } }

يجب أن تُرجع الدالة run() القيمة 0، ولكنها تعيد في الواقع 1. وذلك لأن المترجم لم يقم بتنظيف الجزء العلوي بشكل صحيح عند معالجة تجاوز السعة الصحيحة، مما أدى إلى كتابة بتات التجاوز في المتغيرات المجاورة.

2. SOL-2022-4 تأثيرات الذاكرة في التجميع الخطي

الإصدار المؤثر: >=0.8.13 <0.8.15

تنبع هذه الثغرة من عملية تحسين التجميع. على سبيل المثال:

صمود العقد C { وظيفة f() العوائد العامة النقية (uint) { تجميع { mstore(0 ، 0x42) } uint x; التجميع { x := mload(0) } إرجاع x; } }

يجب أن تعيد الدالة f( 0x42، لكن الإصدار الذي يحتوي على الثغرة سيعيد 0. وذلك لأن المترجم أزال عن طريق الخطأ عملية كتابة الذاكرة في الكتلة assembly الأولى.

3. SOL-2022-6 AbiReencodingHeadOverflowWithStaticArrayCleanup

الإصدار المؤثر: >= 0.5.8 < 0.8.16

يتعلق هذا الثغرة بتشفير ABI لمصفوفة calldata. على سبيل المثال:

صلابة العقد C { وظيفة f)bytes( calldata a[1] العوائد العامة النقية )bytes memory( { إرجاع abi.encode019283746574839201a); } }

يجب أن تُرجع دالة f() المصفوفة المدخلة، لكن النسخة المعرضة للثغرات سترجع سلسلة فارغة. وهذا بسبب أن المُجمع قام عن طريق الخطأ بتنظيف البيانات المجاورة أثناء عملية التشفير.

لتقليل مخاطر ثغرات مترجم Solidity، يجب على المطورين:

• استخدم إصدارًا أحدث من المترجم
• تحسين اختبارات الوحدة، وزيادة نسبة تغطية الكود
• تجنب استخدام ميزات اللغة المعقدة، مثل التجميع الداخلي، ترميز ABI للمصفوفات متعددة الأبعاد، إلخ.

يجب على موظفي تدقيق الأمان:

• النظر في المخاطر المحتملة للمجمعات خلال عملية التدقيق
• يُنصح فريق التطوير بترقية إصدار المترجم في الوقت المناسب
• إضافة فحص تلقائي لإصدار المترجم في عملية CI/CD

موارد مرجعية مفيدة:

• مدونة تحذيرات الأمان الرسمية لـ Solidity
• قائمة الأخطاء في مستودع Solidity GitHub
• تنبيه ثغرة المترجم على صفحة عقد Etherscan

بشكل عام، على الرغم من أن ثغرات المترجم ليست شائعة، إلا أن تأثيرها يمكن أن يكون خطيرًا. يجب على المطورين وفرق الأمان أن يكونوا يقظين وأن يتخذوا تدابير مناسبة لتقليل المخاطر.