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守护者账本:保护去中心化交易所免受状态偏离缺陷

软件工程 2024-12-19 v2 密码学与安全

摘要

去中心化交易所(DEX)利用智能合约为用户在区块链上交易数字资产。开发人员通常将多个智能合约开发为一个项目,实现复杂的逻辑功能和多个交易操作。然而,这些合约之间的交互为开发人员分析状态逻辑带来了挑战。由于去中心化交易所项目中存在复杂的状态逻辑,近年来已出现许多关键状态偏离缺陷。本文对去中心化交易所的状态偏离缺陷进行了首次的系统性研究。我们定义了五类状态偏离缺陷并对其进行详细分析。此外,我们提出了一种新型深度学习框架 StateGuard,用于检测去中心化交易所的状态偏离缺陷。它利用智能合约解构器将合约解构为抽象语法树(AST),从中提取出五类依赖特征。随后,它实现了一个图优化器来处理结构化数据。最后,对优化后的数据使用图卷积网络(GCN)来识别潜在的状态偏离缺陷。我们通过包含 5671 个智能合约的 46 个去中心化交易所项目数据集对 StateGuard 进行了评估,实现了 94.25% 的 F1 分数。此外,在与最先进技术的对比实验中,StateGuard 的 F1 分数高出 6.29%。为了进一步验证其实际应用性,我们使用 StateGuard 对现实世界的合约进行审计,成功识别出多个新的 CVE。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.18935,
  title  = {Guardians of the Ledger: Protecting Decentralized Exchanges from State Derailment Defects},
  author = {Zongwei Li and Wenkai Li and Xiaoqi Li and Yuqing Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18935},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages