Вразливість переповнення цілого числа та її захист

Переповнення цілого числа є поширеною вразливістю програмування, яка може виникнути в більшості мов програмування. Переповнення відбувається, коли результат обчислення виходить за межі діапазону представлення цілого типу. Наприклад, діапазон 32-бітного беззнакового цілого числа (uint32) становить від 0 до 4,294,967,295. Якщо до 4,294,967,295 додати 1, результат "переповниться" і стане 0.

Цей переповнення може призвести до серйозних помилок у програмі, особливо при обробці фінансових даних. Наприклад, якщо використовувати 32-бітне ціле число для представлення цін на акції, то коли ціна перевищує максимальне значення, вона може бути помилково прочитана як 0, що очевидно призведе до величезного хаосу.

Цілісні переповнення поділяються на два випадки: верхнє переповнення та нижнє переповнення:

• Переповнення: результат перевищує максимальне значення, наприклад, uint32 0xFFFFFFFF + 1 = 0x00000000
• Нижнє переповнення: результат менший за мінімальне значення, наприклад, uint32 з 0x00000000 - 1 = 0xFFFFFFFF

У розумних контрактах блокчейну вразливість переповнення цілого числа є особливо небезпечною. У 2018 році токен BEC BeautyChain був використаний зловмисниками через вразливість переповнення цілого числа, що призвело до викрадення великої кількості токенів.

!

Щоб запобігти переповненню цілого числа, мова Rust пропонує кілька ефективних методів:

1. Увімкніть перевірку переповнення в режимі випуску:

Томл [профіль.реліз] Переповнення-перевірки = Істина паніка = 'перервати'

2. Використовуйте пакет uint для підтримки більших типів цілих чисел, таких як U256, U512 тощо.

3. Використовуйте функції перетворення типів для перевірки переповнення, наприклад:

ржавчина нехай amount_u256 = U256::from(u128::MAX) + 1; let amount_u128 = amount_u256.as_u128(); // викликатиме паніку

4. Використовуйте функції Safe Math, такі як checked_add, checked_sub тощо:

іржа let result = x.checked_sub(y).expect("Відбулося переповнення");

!

За допомогою цих методів ми можемо ефективно виявляти та запобігати переповненню цілих чисел, підвищуючи безпеку смарт-контрактів. Під час написання контрактів, що містять обчислення з великими значеннями, обов'язково обережно ставтеся до можливих ситуацій переповнення.

!