科普 | OpenEthereum客戶端 “柏林” 升級后出錯始末_區塊鏈:ETHplode

AlexStokes@ralexstokes：

你可能已經聽說了，@OpenEthereum客戶端的一個錯誤導致了一些支撐以太坊網絡的重要服務宕機。

我們來琢磨一下那筆造成事故的交易。

首先，我想感謝所有快速反應到事故并解決了問題的工程師：https://twitter.com/OpenEthereumOrg/status/1382719444833726470?s=20…

另外，我沒有自己跟蹤所有的細節，下文中的重要事實都由用戶eb在EthR&Ddiscord服務器里提出。

先從那筆觸發了錯誤的交易開始：https://etherscan.io/tx/0x7006f38fa2e6654fae1a781aefc5885fe0cb8f778b1add10636eaf7e34279247

聲音 | 上海股交所總經理：區塊鏈想要大規模發展要做好社會科普工作:金色財經報道，上海股交所總經理張云峰表示，區塊鏈當前還處于一個“概念”的階段，距離成熟應用，影響到百姓的日常生活還有很長的路要走。對于“區塊鏈”和其會帶來的社會和經濟效果，沈陽應當持審慎的態度。區塊鏈想要大規模發展，一方面要做好這項復雜技術的社會科普工作，加快社會大眾對區塊鏈的了解。另一方面，要充分發揮市場的作用，讓企業用實實在在的技術創新，賦能實體經濟的發展。[2019/11/17]

這是一筆合約調用交易，從KuCoin交易所發出，向許多地址分發ETH。該筆交易的calldata的ABI編碼錯誤，最終導致了鏈分裂。你可以在Etherscan上看看這筆交易的“InputData”。

動態 | 人民日報官方微博科普區塊鏈 強調區塊鏈不等于比特幣:人民日報官方微博今早發表9圖科普區塊鏈。其中涉及區塊鏈的特點有：1、安全；2、不可篡改；3、可訪問；4、無第三方。區塊鏈對未來的影響：1、不需繁瑣個人證明；2、看病避免反復檢查；3、旅行消費更加便捷；4、交易無需第三方。同時強調，區塊鏈不等于比特幣。比特幣只是區塊鏈技術的一種應用，區塊鏈還有醫療衛生、食品安全、版權保護等諸多應用領域。[2019/10/28]

1/在合約中調用sendEths時，需要提供兩個參數：一個是關于目標地址的不定長數組；一個是關于轉賬數額的不定長數組；兩者相搭配才知道要轉移多少錢給哪個地址。

2/我們可以解析calldata來看看到底哪里出了錯：第一行表示地址列表從字節64開始。第二行表示轉移數額的列表從字節416開始。

聲音 | ETC Labs主管：科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰:ETCLabs主管Darin Kotalik認為，科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰，人們必須要對區塊鏈有基本的認識，分清楚公鏈和私鏈的區別。[2019/8/25]

3/因此，大體上，我們是希望成對成對地、從上往下、向某個地址發送一定數量的ETH——看起來很直接嘛。

4/然而，當我們開始遍歷這個列表，我們先跳轉到calldata的正確字節，而SolidityABI聲明了數據的第一個字是整個不定長數組的長度。

5/這就是最終bug的根源：因為calldada中的值是“0x10”，但是calldata只給出了10個地址-數值對。對這個calldata的正確ABI編碼應該是“0xA”——不是“0x10”！

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

6/你可能已經猜到了那時候會發生什么事，我們可以通過執行情況跟蹤器來看看：https://etherscan.io/vmtrace?txhash=0x7006f38fa2e6654fae1a781aefc5885fe0cb8f778b1add10636eaf7e34279247&type=parity

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

7/合約成功地遍歷了前10個地址。本來合約應該在此時停止執行，但根據calldata的聲明，還有很多個地址！那就繼續執行吧。

但是，根據calldata的結構，“第11個地址”是用于編碼列表長度的0x10，所以合約就嘗試發送0ETH到地址0x10。

8/此外，似乎，當合約嘗試讀取并不存在的calldata時，會返回0ETH——你可以想象成合約在這里跑出了一個錯誤，但它卻繼續發送0ETH到它從calldata中讀取的另外6個“地址”。

此時，你可能會注意到，0x10有可能是我們所謂的“特殊地址”之一，它完全在EVM預編譯合約的范圍內。

而我們也并不期望預編譯合約0x10能夠返回ETH。如此，它就成了一個ETH黑洞。但是，這也并不必然造成任何問題。到底是什么導致了整個客戶端崩潰？

原因在于，0x10實際上是一個由EIP-2537斷言的預編譯合約，是為BLS配對密碼學程序而設的，但這個EIP還未部署到主網上。所以雖然你能夠跟這個地址互動，但主網上的這個地址里沒有任何合約，不會有任何進一步的動作。

此外，我們還需要一個事實來解釋這次分裂，你可能也猜到了，就是“柏林”硬分叉：它改變了EVM中Gas消耗量的計量方法。

在EIP-2929實施后，如果你在一筆交易中對同一個存儲槽多次執行狀態存儲操作，第一次執行會消耗更多Gas，后續執行的消耗會更少。這種重定價理論上能更準確地反映當前的客戶端訪問存儲項的成本……

而且，要知道，在所有客戶端的執行中，這些數據通常都換存在更便宜的硬件層中。

現在我們終于找到了OpenEthereum在區塊#12244294處發生的Bug：該客戶端包含了所有已實現的預編譯，作為EIP-2929訪問清單的一部分。

因為EIP-2537在大部分客戶端中都已經實現就緒了，OpenEthereum對所有訪問了0x10的交易都給了gas折扣。

但網絡的絕大部分活躍客戶端都不是這樣實現EIP-2929的，它們只會給訪問了已激活預編譯合約的交易提供gas折扣——而EIP-2537屬于還未激活的預編譯合約！所以，OpenEthereum客戶端對該交易消耗了多少Gas的計算與網絡中其他客戶端發生了分歧。

所幸，@mhswende很快找出了該bug，而@sorpaas出力修復了該bug：https://github.com/openethereum/openethereum/pull/364

還有很多東西可說，我也預期會有比我更能觀察到全貌人來撰寫更好的時候報告。

我能說的只是，這個bug彰顯了硬分叉的內在風險，以及持續致力于建設更有彈性的基礎設施的重要性。

依賴于OpenEthereum客戶端的單客戶端系統在今天停機了一段時間，因為客戶端無法在問題區塊出現后與網絡保持同步。Etherscan自身也因此停機。

慶幸的是，這個bug沒有嚴重到導致重大的鏈分叉，但這樣的可能性并不是不存在。我們可以利用多客戶端實現來提升抗性——多客戶端本身就是我們以太坊生態的一大長處——并推動您的基礎設施提供商也這樣做。

我們已經看到，2021年的普及速度已經前所未有地快，而且前景非常光明。我們要從這個事故中吸取教訓，一起打造更好的以太坊。

原文鏈接:https://twitter.com/ralexstokes/status/1382750001026146304作者:AlexStokes翻譯:阿劍

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