solidity 语言安全·整型溢出
solidity 语言安全·整型溢出
本文节选自《Netkiller Blockchain 手札》
Netkiller Blockchain 手札
Mr. Neo Chan, 陈景峯(BG7NYT)
中国广东省深圳市龙华新区民治街道溪山美地 518131 +86 13113668890 <netkiller@msn.com>
文档始创于2018-02-10
版权 © 2018 Netkiller(Neo Chan). All rights reserved.
版权声明
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内容摘要
这一部关于区块链开发及运维的电子书。
为什么会写区块链电子书？因为2018年是区块链年，区块链是一个风口，前几个风口我都错过了。例如web2.0, 云， 大数据等等，都从身旁擦肩而过。所以我要抓住这次。
这本电子书是否会出版（纸质图书）？ 不会，因为互联网技术更迭太快，纸质书籍的内容无法实时更新，一本书动辄百元，很快就成为垃圾，你会发现目前市面的上区块链书籍至少是一年前写的，内容已经过时，很多例子无法正确运行。所以我不会出版，电子书的内容会追逐技术发展，及时跟进软件版本的升级，做到内容最新，至少是主流。
这本电子书与其他区块链书籍有什么不同？市面上大部分区块链书籍都是用2/3去讲区块链原理，只要不到 1/3 的干货，干货不够理论来凑，通篇将理论或是大谈特谈区块链行业，这些内容更多是头脑风暴，展望区块链，均无法落地实施。本书与那些书籍完全不同，不讲理论和原理，面向应用落地，注重例子，均是干货。
写作原则，无法落地的项目作者绝对不会写。凡是写入电子的内容均具备可操作，可落地。
电子书更新频率？每天都会有新内容加入，更新频率最迟不会超过一周，更新内容请关注 https://github.com/netkiller/netkiller.github.io/commits/master
本文采用碎片化写作，原文会不定期更新，请尽量阅读原文 http://www.netkiller.cn/blockchain/index.html
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什么是整型溢出呢？在solidity编写合约时，定义整型一般是用uint8, uint256。一个变量如果定义为uint8表示的无符号的8位整型，即取值范围为0-255。当给这个变量赋值256时，即整型溢出变成了0，以此类推257变成了1。
pragma solidity ^0.4.24;
//author: netkiller <netkiller@msn.com>
//homepage: http://www.netkiller.cn
contract NetkillerOverflowTest{
function add(uint8 a, uint8 b) pure public returns (uint8){
uint8 result = a + b;
return result;
}
function sub(uint8 a, uint8 b) pure public returns (uint8){
uint8 result = a - b;
return result;
}
function mul(uint8 a, uint8 b) pure public returns (uint8){
uint8 result = a * b;
return result;
}
function div(uint8 a, uint8 b) pure public returns (uint8){
uint8 result = a / b;
return result;
}
} 调用上面合约，运行结果
254 + 1 = 255
254 + 2 = 0
254 + 3 = 1 减法运行结果
10 - 20 = 246 乘法运行结果
51 * 5 = 255
51 * 6 = 50 再来测试乘法
255 / 10 = 25 这有点想千年虫问题，即99年变成00年后，你无法区分1900年还是2000年。
现在测试一下uint256，uint256支持的取值范围是0到2^256-1
pragma solidity ^0.4.24;
//author: netkiller <netkiller@msn.com>
//homepage: http://www.netkiller.cn
contract TestUint256Overflow {
// (2**256 – 1) + 1 = 0 向上溢出测试
function overflow() pure public returns (uint256 _overflow) {
uint256 max = 2 ** 256 - 1;
return max + 1;
}
// 0 – 1 = 2**256 – 1 向下溢出测试
function underflow() pure public returns (uint256 _underflow) {
uint256 min = 0;
return min - 1;
}
} 运行结果
_overflow : 0
_underflow : 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935 第一个函数溢出为 0，第二个函数 0 - 1 = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935
解决溢出问题使用SafeMath库
pragma solidity ^0.4.24;
//author: netkiller <netkiller@msn.com>
//homepage: http://www.netkiller.cn
library SafeMath {
function mul(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256 c) {
if (a == 0) {
return 0;
}
c = a * b;
assert(c / a == b);
return c;
}
function div(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
return a / b;
}
function sub(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
assert(b <= a);
return a - b;
}
function add(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256 c) {
c = a + b;
assert(c >= a);
return c;
}
}
contract NetkillerSafeMath {
using SafeMath for uint256;
function add(uint256 a, uint256 b) pure public returns (uint256){
uint256 result = a.add(b);
return result;
}
function sub(uint256 a, uint256 b) pure public returns (uint256){
uint256 result = a.sub(b);
return result;
}
function mul(uint256 a, uint256 b) pure public returns (uint256){
uint256 result = a.mul(b);
return result;
}
function div(uint256 a, uint256 b) pure public returns (uint256){
uint256 result = a.div(b);
return result;
}
} 测试 SafeMath
add(115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639934,1) => 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935
add(115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935,1) => 抛出异常