以太坊:以太坊 Input Data 解析

前段时间,Poly Network 被盗事件的一个小插曲,一地址向黑客地址转账在 input data 中告知其 USDT 已被冻结,不要使用 USDT,黑客知晓后向该地址转账 13.37 ETH。

事后很多人便通过 input Data 在区块链上“聊天”向黑客“索要”虚拟货币,那么我们经常在区块链浏览器中看到的 input Data 到底是什么?知道创宇区块链安全实验室 为您解答。

在以太坊协议中,当交易(transaction)为合约创建时,input data 是账户初始化程序的 EVM 代码;

而当交易(transaction)为消息调用时,input data 是合约函数调用数据。正常情况下简单的消息调用如调用转账函数时需要填写你要转账的地址 _to 和你要转账的数量 _amount,这些基本信息都包含在 input data 里面。我们通过一个调用合约的转账交易具体分析,来理解消息调用时 input data 的结构。

解析形式:

以太坊信标链ETH质押APR跌破4%:11月14日消息,据以太坊官方网站数据显示,以太坊信标链ETH质押ARP已跌破4%,截至目前为3.9%。当前以太坊信标链质押ETH总量为15,797,401 ETH,验证者总量为466,308个。[2022/11/14 13:02:42]

原始形式:

我们将原始的 input data 分为三个部分进行分析:

0xa9059cbb:函数标识符

000000000000000000000000345d8e3a1f62ee6b1d483890976fd66168e390f2: 第一个参数为 address 即你要转账的地址,并补位到 32 字节即 64 个 16 进制字符

0000000000000000000000000000000000000000000054b7d8ed70650b290000: 第二个参数为 value 即你要转账的数量,并补位到 32 字节即 64 个 16 进制字符

?通过对比分析我们可以发现 input data 的基本结构为函数标识符+参数

函数标识符

这里的函数标识符即为函数选择器,根据官方文档可知函数选择器是某个函数签名的 Keccak(SHA-3)哈希的前 4 字节(高位在左的大端序)。

Perpetual Protocol v2在以太坊二层扩容解决方案Optimism上发布:12月1日消息,去中心化永续期货交易所Perpetual Protocol在以太坊二层扩容解决方案Optimism上发布。在Optimism主网发布Perpetual Protocol v2(称为Curie)降低了交易成本,加快了交易执行速度,同时依赖以太坊网络的安全性和去中心化。

Perpetual Protocol v2与Uniswap v3集成并进行创新,提高流动性提供者(LP)的资本效率,同时允许其利用DEX上永续期货产生的交易量。Visor Finance、Popsicle Finance、Teahouse Finance等DeFi协议将在新主网发布后不久推出其针对v2的托管LP服务。(Cryptoslate)[2021/12/1 12:43:56]

我们可以通过代码

bytess4(keccake256("transfer(adddress,uint256)"))或者在线工具获取这种函数签名。下图可以看出加密结果的前四个字节 (a9059cbb) 跟 input data 中函数标识符一致。

这里之所以要将函数签名截断到四个字节是考虑到 Gas 成本问题。

在一笔交易中0字节需要支付 4 gas,而非0字节需要 68 gas 也就是 0 字节的 17 倍。在 SHA-3 加密中生成的 32 字节随机字符串更倾向于多的非 0 字节,所以大概成本是32x68=2176 gas,而截断成本大概为 4x68=272 gas,可见截断到四个字节能够节省约 8 倍的 gas 费。

以太坊链上交易量下降40.76%:金色财经消息,据欧科云链OKLink数据显示,以太坊24h链上活跃地址数逾60.72万,环比下降5.29%;链上交易量近442.32万ETH,环比下降40.76%;以太坊建议Gas费用为116.43Gwei,环比下降27.87%。[2021/1/6 16:32:56]

而函数标识符的作用是指定调用哪一个函数,在同一个合约中两个不同函数的 SHA-3 签名的前 4 字节相同的概率是十分小的,所以截断到四个字节实际不会影响函数调用。

参 数

在 evm 执行字节码的约定中,静态类型左补齐零至 64 长度,而动态类型则是右补齐零至 64 长度。归纳下常见的静态类型:uint,bool,Address,bytes, 动态数组类型:bytes,string,address[],bytes32[].....我们通过 pyethereum的ABI编码函数 来研究不同数据类型的编码方式。静态类型先导入 encode_abi 函数

import rlp ?from ethereum.abi import encode_abi

我们以函数 transfer(address,uint 256) 为例

> encode_abi(["address", "uint256"],[345d8e3a1f62ee6b1d483890976fd66168e390f2,1]).hex()000000000000000000000000345d8e3a1f62ee6b1d483890976fd66168e390f20000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

以太坊链上锚定BTC的代币在两周内减少了1.2亿美元:Decrypt今日刊文称,数据显示,在过去的12天里,以太坊上锚定BTC的代币数量已经从11月20日的153591枚下降到现在的147350枚,减少了6421枚,约合1.2亿美元。从6月到10月,以太坊上锚定BTC的代币数量从接近零飙升至20亿美元,但该数据从上个月开始开始下降。文章分析称,导致该数量下降的原因是:1.在等待价格上涨期间投资了DeFi智能合约的比特币长持者可能已经变现;2.DeFi流动性挖矿激励措施减少导致DeFi协议的交易活动减少,交易者对WBTC等代币化资产的需求减少。[2020/12/3 22:56:34]

对于小于 32 字节的定长数组会被自动填充到 32 字节:

> encode_abi(["int8"],[[1, 2, 3]).hex()// 自动填充 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003

动态类型动态类型编码要稍微复杂一些,需要先计算偏移量进行占位处理,我们通过一个简单的例子来具体说明。

> encode_abi( ?["uint256[]", "uint256[]", "uint256[]"], ?[[0xa1, 0xa2, 0xa3], [0xb1, 0xb2, 0xb3], [0xc1, 0xc2, 0xc3]]).hex()// 参数 1 的偏移量:32*3=96 十六进制 0x600000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000060// 参数2的偏移量=参数 1 偏移量+参数 1 数据部分长度=96+32*4=224 十六进制0xE000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000e0// 参数3的偏移量=参数 2 偏移量+参数 2 数据部分长度=224+32*4=352 十六进制0x1600000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000160// 偏移量 0x60 位置开始传入参数 1 的数据0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003//元素个数00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000a1//第一个数组元素00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000a2//第二个数组元素00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000a3//第三个数组元素// 0xe0位置。参数 2 的数据000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000300000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000b100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000b200000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000b3//0x160 位置。参数 3 的数据000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000300000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000c100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000c200000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000c3

数据:Deribit上以太坊期权未平仓和活跃头寸达到最高点:Skew数据显示,衍生品交易所Deribit上以太坊期权合约的未平仓和活跃头寸达到最高点。虽然美元等值的未平仓金额仍低于其历史高点,但以太坊的数量并非如此。这表明,交易员在交易所新开的头寸比过去要多,这是通过以太坊合约的数量来衡量的,而不是由此产生的等值美元。

到5月15日,49500份以太坊期权合约预计将到期,这将是以太坊期权合约全年第四高的单日到期数量,会不可避免地降低未平仓金额。自去年4月以来,仅发生过7次此类回调,其中最突出的3次发生在去年6月28日、9月27日和12月27日。最近一次回调是在今年4月24日。由于回调将在今日结束前发生,执行价格预计将下跌,但看涨期权预期将上涨。(AMBCrypto)[2020/5/15]

短地址攻击经过前面的分析当静态类型如 address 长度不足 32 字节时 EVM 会根据规则将长度补齐到 32 字节,如果当转账的地址以00结尾,如0x641988625108585185752230bde001b3ebd0fc00,转账时将地址后面的两个零去掉,EVM 依然会认为 address_to是 32 位的,所以它会从_value的高位取 0 来补充,amount的位数会多两位也就是会乘以256。攻击过程如下:

将恶意转账地址最后一个字节的 0 去掉函数标识符:a9059cbb转账地址:000000000000000000000000641988625108585185752230bde001b3ebd0fc转账金额:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001由于 EVM 的补位规则,解析结果为:0xa9059cbb000000000000000000000000641988625108585185752230bde001b3ebd0fc0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100我们分解后发现,转账金额已经多了两位也就是多了一个字节,即为原来转账的 256倍函数标识符:a9059cbb转账地址:000000000000000000000000641988625108585185752230bde001b3ebd0fc00转账金额:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100

如何在 input data 附着信息

在以太坊中直接进行转账交易的 input data 字段默认是没有内容的,但是我们可以通过设置钱包实现文章开头的“聊天功能”。我们以 MetaMask 钱包为例展示如何通过转账在 input data 字段附着一些额外的信息。

1、首先我们需要打开钱包高级选项的显示十六进制数据开关

2、在转账时将你要附着的信息通过十六进制编码后填入下方十六进制数据中,记得在开头加上 0x 然后进行转账

3、转账成功后在 etherscan 中就能够看到附着信息

总结

我们能够通过交易中的 input data 将一些信息永久存储在区块链中,可以通过此项技术在食品药品监管部门的产品防伪溯源、财税部门的电子票据打假验真、学术成果存证等方面实现应用落地。

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地球链

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