本文从源代码层面详解介绍了?Solidity(?0.8.13<=solidity<0.8.17)编译器在编译过程中，因为?Yul?优化机制的缺陷导致的状态变量赋值操作被错误删除的中/高漏洞原理及相应的预防措施。
帮助合约开发人员提高合约开发时的安全意识，有效规避或缓解?SOL-2022-7?漏洞对合约代码安全性的影响。
官方文档。
在编译过程的?UnusedStoreEliminator?优化步骤中，编译器会将“冗余”的?Storage?写入操作移除，但由于对“冗余”的识别缺陷，当某个?Yul?函数块调用特定的用户定义函数(函数内部存在某个分支不影响调用块的执行流)，且在该?Yul?函数块中被调用函数前后存在对同一状态变量的写入操作，会导致在?Yul?优化机制将块中该用户定义函数被调用前的所有的?Storage?写入操作从编译层面被永久删除。
考虑如下代码：
contractEocene{
????????uintpublicx;
????????functionattack()public{
????????????????x=1;
Coinbase将上线MNDE和MSOL:据官方消息，Coinbase将在Solana网络（SPL代币）上增加对Marinade(MNDE) 和Marinade Staked SOL(MSOL) 的支持。如果满足流动性条件，交易将于太平洋时间2022年11月3日上午9点或之后开始。[2022/11/3 12:11:24]
????????????????x=2;
????????}
}
在?UnusedStoreEliminator?优化时，x=?1?显然对于函数?attack()的整个执行是冗余的。自然的，优化后的?Yul?代码会将?x=?1;删除来降低合约的?gas?消耗。
接下来考虑在中间插入对自定义函数调用：
contractEocene{
uintpublicx;
functionattack(uinti)public{
????????x=1;
????????y(i);
????????x=2;
}
functiony(uinti)internal{
Solana基金会传播负责人：y00tlist推特账户恢复前将暂停所有广告支出:8月31消息，Solana 基金会传播负责人 Austin Federa 在社交媒体发文表示，我已经暂停了 Solana 基金会所有（对推特）的广告支出，直到恢复 Solana 生态市值最高的 NFT 项目 DeGods 二代项目 y00tlist 的账号。之所以说推特一团糟，是因为它既不透明，也不负责任。也许 y00ts 做了什么不好的事，也许推特核实出了一个 y00ts 的虚假账户。问题在于透明度和诚实度——没人知道为什么会发生这种事，也没人知道该和谁沟通。[2022/8/31 13:00:18]
????????if(i>0){
????????????????return;
????????}
????????assembly{return(?0,?0。
}
}
显然，由于?y()函数的调用，我们需要判断?y()函数是否会影响函数?attack()的执行，如果?y()函数可以导致整个函数执行流终止(注意，不是回滚，Yul?代码中的?return()函数可以实现)，那么?x=?1?显然是不能删除的，所以对于上面的合约来说由于?y()函数中存在?assembly{return(?0,?0。可以导致整个消息调用终止，x=?1?自然不能被删除。
去中心化IDO平台 SolanaPrime 完成种子轮融资:2月5日消息，去中心化 IDO 平台 SolanaPrime 宣布完成种子轮融资，本轮融资由 Pluto Digital、Llama Ventures、Sheesha Finance、Next Chymia（来自 Kenji Sasaki）、Influx Group、Nodeseeds、Faculty Capital、Contango Digital Assets、ZBS Capital、Stratosphere、Baselayer Capital、Arenum 等参投，具体融资金额暂未透露。[2022/2/5 9:32:22]
但在?Solidity?编译器中，由于代码逻辑的问题，使得?x=?1?在编译时被错误的删除，永久改变了代码逻辑。
实际编译测试结果如下：
震惊！不应该被优化的?x=?1?的?Yul?代码丢了！欲知后事如何，请往下看。
在?solidiry?编译器代码的?UnusedStoreEliminator?中，通过?SSA?变量追踪和控制流追踪来判断一个?Storage?写入操作是否是冗余的。当进入一个自定义函数中时，UnusedStoreEliminator?如果遇到：
Chorus One公布为Lido构建的SOL流动性质押协议进展：即将启动主网:为Lido构建Solana代币SOL质押服务的PoS节点专业服务商Chorus One公布路线图，该由Lido DAO治理的流动性质押协议名为“Lido for Solana”，允许通过Lido质押SOL来获得流动性质押代币stSOL，以将流动性质押引入Solana和将stSOL集成到Solana DeFi生态系统及其他领域。[2021/8/7 1:40:56]
memory?或?storage?写入操作：将?memory?和?storage?写入操作存储到?m_store?变量中，并将该操作的初始状态设置为?Undecided；
函数调用：获取函数的?memory?或?storage?读写操作位置，并和?m_store?变量中存储的所有?Undecided?状态下的操作进行对比：
1.如果是对?m_store?中存储操作的写入覆盖，则将?m_store?中对应的操作状态改为?Unused
2.如果是对?m_store?中存储操作的读取，则将对应?m_store?中的对应操作状态改为?Used
3.如果该函数没有任何可以继续执行消息调用的分支，将?m_store?中所有的内存写操作改为?Unused
动态 | 日本证券通证协会与卢森堡安全平台运营商Tokeny Solutions合作:日本证券通证协会（JSTA）与卢森堡安全平台运营商Tokeny Solutions达成协议，以改善日本的证券型代币生态系统。在未来，双方将与日本的金融机构（例如银行和证券公司）以及监管机构合作，以扫除证券型代币的发展障碍。（BraveNewCoin）[2019/11/23]
???1.在上诉条件下，如果函数可以终止执行流，将?m_store?中，状态为?Undecided?状态的?storage?写操作改为?Used；反之，标识为?Unused
函数结束：将所有标记为?Unused?的写入操作删除
对?memory?或?storage?写入操作的初始化代码如下：
可以看到，将遇到的?memory?和?storage?写入操作存储到?m_store?中
遇到函数调用时的处理逻辑代码如下：
其中，operationFromFunctionCall()和?applyOperation()实现上诉的?2.1?，?2.2?处理逻辑。位于下方的基于函数的?canContinue?和?canTerminate?进行判断的?If?语句实现?2.3?逻辑。
需要注意，正是下方的?If?判断的缺陷，导致了漏洞的存在！！！
operationFromFunctionCall()来获取该函数的所有?memory?或?storage?读写操作，这里需要注意，Yul?中存在很多的内置函数，例如?sstore(),?return()。这里可以看到对于内置函数和用户定义函数有不同的处理逻辑。
而?applyOperation()函数则是将从?operationFromFuncitonCall()获取的所有读写操作进行对比，来判断存储到?m_store?中的是否在该次函数调用中被读写，并修改?m_store?中的对应的操作状态。
考虑上述的?UnusedStoreEliminator?优化逻辑对?Eocene?合约的?attack()函数的处理：
将?x=?1?存储操作到?m_store?变量中，状态设置为?Undecided
????1.遇到?y()函数调用，获取?y()函数调用的所有读写操作
????2.遍历?m_store?变量，发现?y()调用引起的所有读写操作和?x=?1?无关，x=?1?状态仍然是?Undecided
????????1.获取?y()函数的控制流逻辑，因为?y()函数存在可以正常返回的分支，所以?canContinue?为?True，不进入?If?判断。x=?1?状态仍然为?Undecided！！！
????3.遇到?x=?2?存储操作：
????????1.?遍历?m_store?变量，发现处于?Undecided?状态的?x=?1?，x=?2?操作覆盖?x=?1?，设置?x=?1?状态为?Unused。
????????2.?将?x=?2?操作存入?m_store,初始状态为?undecided。
????4.函数结束：
????????1.将所有?m_store?中?undecided?状态的操作状态改为?Used
????????2.将所有?m_store?中?Unused?状态的操作删除
显然，在调用函数时，如果被调用函数可以终止消息执行，应该将被调用函数前所有的?Undecided?状态的写入操作改为?Used，而不是依旧保留为?Undecided，导致位于被调用函数前的写入操作被错误的删除。
此外，需要注意的是，每个用户自定义函数控制流标识是会传递的，所以在多个函数递归调用的场景下，即便最底层函数满足上诉逻辑，x=?1?也有可能被删除。
在Solidity中，举例了基本相同的逻辑下，不会受到影响的合约代码。但，该代码不受该漏洞的影响并不是因为?UnusedStoreEliminator?的处理逻辑存在其他可能，而是在?UnusedStoreEliminator?之前的?Yul?优化步骤中，存在?FullInliner?优化过程会将微小或只有一次调用的被调用函数，嵌入到调用函数中，避免了漏洞触发条件中的用户定义函数。
contractNormal{
????uintpublicx;
????functionf(boola)public{
????????x=1;
????????g(a);
????????x=2;
????}
????functiong(boola)internal{
????????if(!a)
????????assembly{return(?0,?0。
????}
}
编译结果如下：
函数?g(boola)被嵌入到函数?f()中，避免了用户定义函数的漏洞条件，避免了漏洞的产生。
2.解决方案
最根本的解决方案是不使用在受影响范围的?solidity?编译器进行编译，如果需要使用漏洞版本的编译器，可以考虑在编译时去除?UnusedStoreEliminator?优化步骤。
如果想要从合约代码层面进行漏洞缓解，考虑到多个优化步骤的复杂性，以及实际函数调用流的复杂性，请寻找专业的安全人员进行代码审计来帮助发现合约中的因为该漏洞导致的安全问题。
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