OpenEthereum 客户端 “柏林” 升级出错始末

# 区块链 2021-04-20 16:48 10 4,816 来源：以太坊爱好者

Alex Stokes ralexstokes：

你可能已经听说了， OpenEthereum客户端的一个错误导致了一些支撑以太坊网络的重要服务宕机。

我们来琢磨一下那笔造成事故的交易。

首先，我想感谢所有快速反应到事故并解决了问题的工程师。

另外，我没有自己跟踪所有的细节，下文中的重要事实都由用户eb在Eth R&D discord服务器里提出。

先从那笔触发了错误的交易开始。

这是一笔合约调用交易，从KuCoin交易所发出，向许多地址分发ETH。对该笔交易的call data的ABI编码错误，最终导致了链分裂。你可以在Etherscan上看看这笔交易的“Input Data”。

在合约中调用sendEths时，需要提供两个参数：一个是关于目标地址的不定长数组（dynamically sized array）；一个是关于转账数额（以wei为单位）的不定长数组；两者相搭配才知道要转移多少钱给哪个地址。

我们可以解析call data来看看到底哪里出了错：第一行（在Etherscan上标记为“[0]”）表示地址列表从字节64（行“[2]”）开始。第二行表示转移数额的列表从字节416（行“[13]”）开始。

因此，大体上，我们是希望成对成对地、从上往下、向某个地址发送一定数量的ETH——看起来很直接嘛。

然而，当我们开始遍历这个列表，我们先跳转到call data的正确字节，而Solidity ABI声明了数据的第一个字是整个不定长数组的长度。

这就是最终bug的根源：因为call dada中的值是“0x10”（注意，这可是16进制！），但是call data只给出了10个地址-数值对。对这个call data的正确ABI编码（填在行[2]和行[13]的）应该是“0xA”——不是“0x10”！

你可能已经猜到了那时候会发生什么事，我们可以通过执行情况跟踪器（execution trace）来看看。

合约成功地遍历了前10个地址。本来合约应该在此时停止执行，但根据call data的声明，还有很多个地址！那就继续执行吧。

但是，根据call data的结构，“第11个地址”是用于编码列表长度的0x10，所以合约就尝试发送0 ETH到地址0x10。

此外，似乎，当合约尝试读取并不存在的call data时，会返回0 ETH——你可以想象成合约在这里跑出了一个错误，但它却继续发送0 ETH到它从call data中读取的另外6个“地址”。

此时，你可能会注意到，0x10有可能是我们所谓的“特殊地址”之一，它完全在EVM预编译合约的范围内（所谓“预编译合约”，就是一类特殊合约，在EVM之外有最优的实现，但是编译起来与大多数合约一样）。

而我们也并不期望预编译合约0x10能够返回ETH。如此，它就成了一个ETH黑洞。但是，这也并不必然造成任何问题。到底是什么导致了整个客户端崩溃？

原因在于，0x10实际上是一个由EIP-2537断言的预编译合约，是为BLS配对密码学程序而设的，但这个EIP还未部署到主网上。所以虽然你能够跟这个地址互动，但主网上的这个地址里没有任何合约，不会有任何进一步的动作。

此外，我们还需要一个事实来解释这次分裂，你可能也猜到了，就是“柏林”硬分叉（也正是这次硬分叉使这个问题浮出水面）：它改变了EVM中Gas消耗量的计量方法。

在EIP-2929实施后，如果你在一笔交易中对同一个存储槽多次执行状态存储操作，第一次执行会消耗更多Gas，后续执行的消耗会更少。这种重定价理论上能更准确地反映当前的客户端访问存储项的成本……

而且，要知道，在所有客户端的执行中，这些数据通常都换存在更便宜的硬件层中。

现在我们终于找到了OpenEthereum在区块#12244294处发生的Bug：该客户端包含了所有已实现的预编译，作为EIP-2929访问清单的一部分。（译者注：此处应为“EIP-2930”）

因为EIP-2537在大部分客户端中都已经实现就绪了（而且一度有人提议要把它包含在“柏林”升级里面！），OpenEthereum对所有访问了0x10的交易都给了gas折扣。

但网络的绝大部分活跃客户端都不是这样实现EIP-2929的，它们只会给访问了已激活预编译合约的交易提供gas折扣——而EIP-2537属于还未激活的预编译合约！所以，OpenEthereum客户端对该交易消耗了多少Gas的计算与网络中其他客户端发生了分歧。

所幸， mhswende很快找出了该bug，而 sorpaas出力修复了该bug。

还有很多东西可说，我也预期会有比我更能观察到全貌人来撰写更好的时候报告。

我能说的只是，这个bug彰显了硬分叉的内在风险，以及持续致力于建设更有弹性的基础设施的重要性。

依赖于OpenEthereum客户端的单客户端系统在今天停机了一段时间，因为客户端无法在问题区块出现后与网络保持同步。Etherscan自身也因此停机。

庆幸的是，这个bug没有严重到导致重大的链分叉，但这样的可能性并不是不存在。我们可以利用多客户端实现来提升抗性——多客户端本身就是我们以太坊生态的一大长处——并推动您的基础设施提供商也这样做。

我们已经看到，2021年的普及速度已经前所未有地快，而且前景非常光明。我们要从这个事故中吸取教训，一起打造更好的以太坊。

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