Уязвимость переполнения целых чисел и ее защита

Переполнение целого числа — это распространенная уязвимость программирования, которая может возникнуть в большинстве языков программирования. Переполнение происходит, когда результат вычислений превышает диапазон представления целочисленного типа. Например, диапазон 32-битного беззнакового целого числа (uint32) составляет от 0 до 4,294,967,295. Если к 4,294,967,295 прибавить 1, результат "переполнится" и станет 0.

Такое переполнение может привести к серьезным ошибкам в программе, особенно при обработке финансовых данных. Например, если цена акций представлена 32-битным целым числом, когда цена превышает максимальное значение, она может быть ошибочно прочитана как 0, что, очевидно, вызовет огромный хаос.

Целочисленный переполнение делится на два случая: переполнение вверх и переполнение вниз.

• Переполнение: результат превышает максимальное значение, например, uint32 0xFFFFFFFF + 1 = 0x00000000
• Недостаток: результат меньше минимального значения, например, 0x00000000 - 1 = 0xFFFFFFFF для uint32

В смарт-контрактах на блокчейне уязвимость переполнения целых чисел особенно опасна. В 2018 году токен BEC от BeautyChain был использован злоумышленниками из-за уязвимости переполнения целых чисел, что привело к краже большого количества токенов.

!

Чтобы предотвратить переполнение целых чисел, язык Rust предлагает несколько эффективных методов:

1. Включите проверку переполнения в режиме release:

томл [профиль.выпуск] overflow-checks = true panic = 'прерывание'

2. Используйте пакет uint для поддержки больших целочисленных типов, таких как U256, U512 и т.д.

3. Используйте функции преобразования типов для проверки переполнения, например:

ржавчина пусть amount_u256 = U256::from(u128::MAX) + 1; let amount_u128 = amount_u256.as_u128(); // Это вызовет панику

4. Использование функций Safe Math, таких как checked_add, checked_sub и т.д:

ржавчина let result = x.checked_sub(y).expect("Произошла недоходность");

!

С помощью этих методов мы можем эффективно обнаруживать и предотвращать переполнение целых чисел, повышая безопасность смарт-контрактов. При написании контрактов, связанных с вычислениями больших чисел, необходимо осторожно обращаться с возможными ситуациями переполнения.

!