CN114385185A - 一种智能合约的控制流图生成方法及装置 - Google Patents

一种智能合约的控制流图生成方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114385185A
CN114385185A CN202111598801.9A CN202111598801A CN114385185A CN 114385185 A CN114385185 A CN 114385185A CN 202111598801 A CN202111598801 A CN 202111598801A CN 114385185 A CN114385185 A CN 114385185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
instruction
jump
address
function
intelligent contract
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111598801.9A
Other languages
English (en)
Inventor
何嘉浩
张俊麒
苏小康
张开翔
范瑞彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WeBank Co Ltd
Original Assignee
WeBank Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WeBank Co Ltd filed Critical WeBank Co Ltd
Priority to CN202111598801.9A priority Critical patent/CN114385185A/zh
Publication of CN114385185A publication Critical patent/CN114385185A/zh
Priority to PCT/CN2022/131537 priority patent/WO2023116256A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/40—Transformation of program code
    • G06F8/41—Compilation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/40—Transformation of program code
    • G06F8/53—Decompilation; Disassembly

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices For Executing Special Programs (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种智能合约的控制流图生成方法及装置，该方法包括：在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对智能合约中的函数指令生成函数记录；跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；函数记录用于表征函数指令的边界地址；通过反汇编工具将以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据跳转记录、函数记录和顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到智能合约的控制流图。上述方法用于准确完整的生成EVM字节码形式的智能合约的控制流图。

Description

一种智能合约的控制流图生成方法及装置
技术领域
本申请涉及网络技术领域，尤其涉及一种智能合约的控制流图生成方法及装置。
背景技术
近年来，随着计算机技术的发展，越来越多的技术应用在金融领域，传统金融业正在逐步向金融科技(Fintech)转变，但由于金融行业的安全性、实时性要求，也对技术提出更高的要求。如，为了提高以太坊安全性，防止发生以太坊智能合约在开发过程的编写过程中引入漏洞，攻击者利用隐藏在智能合约中的漏洞发起攻击，造成用户的数字资产被窃取的危害，一般会对智能合约进行相应的漏洞或攻击的检测。
现有技术中一般通过绘制智能合约的控制流图对智能合约进行漏洞或攻击检测，检测方法包括静态分析和动态分析。其中，静态分析以控制流图为基础，遍历控制流图中所有可能路径的数据流，判断是否在控制流中存在触发漏洞的执行路径。动态分析在程序运行前，在控制流图中分析出安全执行路径，并在智能合约部署后，判断智能合约在执行过程中是否触发既定的执行路径，用以判断是否有未知漏洞被触发。这种方法虽然可以准确检测智能合约的漏洞和攻击，但随着区块链技术的发展，智能合约的形式从传统字节码X86逐渐发展出EVM字节码(以太坊虚拟机字节码)。而目标语言为x86的编译器在编译到跳转语句时，可以直接分析参数标签捕获其跳转地址，目标语言为EVM字节码的编译器在编译跳转语句时，因为跳转地址存放在运行栈中，需要根据当前编译状态的上下文才可捕获其跳转地址。其次，与x86字节码的编译器使用特殊的call指令处理函数调用语句不同，目标语言为EVM字节码的编译器在编译函数调用语句时，直接共用跳转指令JUMP来实现函数调用功能，为此需要结合上下文语义才能区分JUMP指令的功能场景。因此，传统的控制流图构建方案并不适用于以太坊智能合约的EVM字节码。
因此，现在亟需一种智能合约的控制流图生成方法及装置，适用于准确完整的生成EVM字节码形式的智能合约的控制流图。
发明内容
本发明实施例提供一种智能合约的控制流图生成方法及装置，适用于准确完整的生成EVM字节码形式的智能合约的控制流图。
第一方面，本发明实施例提供一种智能合约的控制流图生成方法，该方法包括：
在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录；所述跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；所述函数记录用于表征函数指令的边界地址；
通过反汇编工具将所述以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；
将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据所述跳转记录、所述函数记录和所述顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到所述智能合约的控制流图。
上述方法中，编译器将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码，并生成智能合约对应的跳转记录和函数记录。如此，编译器在编译过程中记录了以太坊虚拟机字节码形式的智能合约中跳转指令的跳转地址和函数指令的边界地址，使得后续控制流图的生成无需结合上下文语义即可得到智能合约中函数的跳转和边界信息。编译器以指令基本块为节点，根据每个指令基本块中的跳转指令或函数指令、多个指令基本块的顺序信息和跳转记录和函数记录生成各节点之间的有向边，得到智能合约的控制流图。如此，编译器可以根据指令基本块和指令基本块对应的跳转指令和函数指令、跳转记录和函数记录中的对应关系，以及指令基本块之间的顺序信息生成控制流图，保证控制流图的完整性和准确性。
可选的，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，包括：
针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，跳转信息包括跳转指令所在的地址及跳转指令对应的跳转地址。
上述方法中，控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令用于表示智能合约中各指令执行的跳转信息。如此，使得跳转记录中记录各跳转指令所在地址和对应的跳转地址，无需获取智能合约上下文信息即可确定智能合约中指令的跳转语义的对应位置，生成准确记录智能合约跳转信息的控制流图。
可选的，针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，包括：
针对所述控制指令中的循环指令，生成所述循环指令的跳转开始地址和跳转结束地址；在转译至JUMPI跳转指令时，将JUMPI跳转指令所在的地址及跳转结束地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转移至最末尾的JUMP跳转指令时，将JUMP跳转指令所在的地址及跳转开始地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；
针对所述控制指令中的条件语句/三元表达式，生成FALSE跳转地址和END跳转地址；在转译至条件判断语句对应的JUMPI跳转指令，将JUMPI跳转指令所在的地址及FALSE跳转地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转译至FALSE内容后的JUMP跳转指令，将JUMP跳转指令所在的地址及END跳转地址作为JUMP跳转指令的跳转信息。
上述方法中，针对控制指令中的循环指令，在转译至JUMPI跳转指令时，将JUMPI跳转指令所在的地址及跳转结束地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转移至最末尾的JUMP跳转指令时，将JUMP跳转指令所在的地址及跳转开始地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息。如此，针对控制指令中的循环指令，获取该循环语句的开始循环的跳转指令的所在的地址及跳转结束地址，也就记录了进入循环的位置，获取该循环语句的末尾循环的跳转指令的所在的地址及跳转开始地址，也就记录了从这一循环重新开始下一循环的位置。则根据这两组二元指令地址确定了控制指令中循环指令对应的循环语句的执行语义，使得后续生成的控制流图中记录了该循环指令的完整执行路径。
针对控制指令中的条件语句/三元表达式，在转译至条件判断语句对应的JUMPI跳转指令，将JUMPI跳转指令所在的地址及FALSE跳转地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转译至FALSE内容后的JUMP跳转指令，将JUMP跳转指令所在的地址及END跳转地址作为JUMP跳转指令的跳转信息。如此，针对控制指令中的条件语句/三元表达式，获取条件语句/三元表达式的语句开始执行的跳转指令的所在的地址及FALSE跳转地址，也就记录了进入条件语句/三元表达式的位置，获取条件语句/三元表达式转译至FALSE内容后的JUMP跳转指令的所在的地址及END跳转地址，也就记录了从条件语句/三元表达式“出来”的位置。则根据这两组二元指令地址确定了条件语句/三元表达式中条件语句的执行语义，使得后续生成的控制流图中记录了该条件语句/三元表达式的完整执行路径。以上实现了针对控制语句中各指令的执行语义，提高控制流图的完整性和准确性。
可选的，针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录，包括：
在转译到所述智能合约中的函数选择器时，将所述函数选择器中的公共函数的函数入口地址记录至函数记录中的函数入口信息，所述公共函数的函数入口地址为参数加载转译后的首个JUMPDEST指令的地址；
在转译到所述智能合约中的函数体时，将所述函数体中的私有函数的函数入口地址记录至所述函数入口信息；所述私有函数的函数入口地址为调用地址的首个参数的地址；
在转译到所述函数体中的函数调用语句时，将所述函数调用语句的调用地址和返回地址记录至函数记录中的调用信息；所述调用地址为函数调用语句对应的JUMP指令的地址；所述返回地址为函数调用语句对应的JUMPDEST指令的地址。
上述方法中，编译器在转译过程中根据公共函数、私有函数生成函数入口信息，根据函数调用语句的函数调用入口的跳转指令地址(调用地址-JUMP指令的地址)和返回地址(调用完成并回归对应的指令地址-JUMPDEST指令的地址)生成函数记录，根据控制语句的跳转指令的所在地址和跳转地址生成跳转记录。如此，使得记录了一个函数完整的执行过程，即，函数入口、跳转、调用的函数语义转换，进而使得生成的控制流图中完整准确的记录了智能合约中每个函数的入口、跳转、调用的语义转换，便于后续根据控制流图中的函数的语义转换信息识别智能合约的漏洞和被攻击的函数对象，提高检测和定位的准确性。
可选的，将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到有序的多个指令基本块，包括：
设置指令基本块的块入口地址为e；
从所述以太坊虚拟机指令序列中依次获取指令，若第i条指令为JUMPDEST指令，则将第i-1条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i条指令为的地址；
若第i条指令为JUMP/JUMP1跳转指令、REVERT指令、SELFDESTRUCT指令，则将第i条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i+1条指令的地址。
上述方法中，基于开始跳转指令(JUMP/JUMP1跳转指令、REVERT指令、SELFDESTRUCT指令)和跳转完成指令(JUMPDEST指令)准确确定一个完整的执行指令序列，进而得到以太坊虚拟机指令序列中各无跳转执行动作对应的执行序列-指令基本块，以得到控制流图的节点。
可选的，根据所述跳转记录和所述函数记录，生成各节点之间的有向边，包括：
根据所述函数记录中的函数入口信息，得到任一函数入口地址对应的第一节点；
通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点；继续确定所述第二节点指向的第三节点，直至所述函数入口信息中的各函数入口地址对应的节点均遍历结束。
上述方法中，根据函数记录中的函数入口信息、跳转记录中的跳转和调用信息和多个指令基本块的顺序信息，获取智能合约的指令基本块对应函数开始、指令基本块之间函数跳转、调用关系-节点之间的执行顺序，获取控制流图。
可选的，通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点，包括：
若所述第一节点的块出口地址在所述跳转记录对应有跳转地址，则生成所述第一节点指向所述跳转地址对应的第二节点的有向边；若所述第一节点的指令基本块中块出口地址在所述函数记录的调用信息对应有返回地址，则生成所述第一节点指向所述返回地址对应的第二节点的有向边；
否则，生成所述第一节点指向按照所述顺序信息位于所述第一节点之后的第二节点。
上述方法中，编译器根据函数记录中的函数入口地址确定包含函数入口地址对应的第一节点，若第一节点的指令基本块中出口指令为跳转指令，且从跳转记录中确定该跳转指令的地址和对应的跳转地址，则根据该对应的跳转地址找到包含该对应的跳转地址的第二节点得到第一节点指向第二节点的有向边，此时，第二节点的指令基本块中包含所述目标地址对应的指令。若跳转记录不具有该跳转指令的地址和对应的跳转地址，则从函数记录中确定该跳转指令的地址(调用地址)和对应的返回地址，从而确定返回地址对应的第二节点，得到第一节点指向第二节点的有向边，此时，第二节点的指令基本块中包含返回地址对应的指令；若第一节点的指令基本块中的出块指令为非跳转指令，则根据顺序信息得到第一节点指向第二节点的有向边，此时，第二节点为第一节点的指令基本块后的指令基本块对应的节点。
第二方面，本发明实施例提供一种智能合约的控制流图生成装置，该装置包括：
转译和记录模块，用于在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录；所述跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；所述函数记录用于表征函数指令的边界地址；
构建模块，用于通过反汇编工具将所述以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；
所述构建模块还用于，将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据所述跳转记录、所述函数记录和所述顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到所述智能合约的控制流图。
第三方面，本申请实施例还提供一种计算设备，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于调用所述存储器中存储的程序，按照获得的程序执行如第一方面的各种可能的设计中所述的方法。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读程序，当计算机读取并执行所述计算机可读程序时，使得计算机执行如第一方面的各种可能的设计中所述的方法。
本申请的这些实现方式或其他实现方式在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种智能合约的控制流图生成系统的架构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种编译器生成控制流图的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种智能合约的控制流图生成方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种循环语句结构和跳转指令示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种循环语句结构和跳转指令示意图；
图6为本发明实施例提供的一种条件语句/三元表达式结构和跳转指令示意图；
图7为本发明实施例提供的一种智能合约的控制流图；
图8为本发明实施例提供的一种智能合约的控制流图生成方法的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的一种智能合约的控制流图生成装置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种智能合约的控制流图生成系统的系统架构，其中，转译模块根据智能合约进行转译获取以太坊虚拟机字节码(EVM字节码)，在此过程中，跳转地址捕获模块捕获控制语句中跳转指令所在的地址和跳转地址得到跳转记录，函数边界捕获模块捕获智能合约中的函数选择器中的公共函数的函数入口地址、函数体中的私有函数的函数入口地址和函数体中的函数调用语句的调用地址和返回地址得到函数记录。转译模块将智能合约转译完成后，基本块划分模块通过反汇编工具将EVM字节码转换为指令序列，并将转换得到的指令序列划分得到多个指令基本块。控制流图构建模块以指令基本块为节点，根据跳转记录、函数记录和该多个指令基本块构建节点间的有向边得到控制流图。
基于上述系统架构，本发明实施例还提供了一种编译器生成控制流图的示意图，如图2所示，其中，Solidity编译器可以实现转译功能、跳转地址捕获功能、函数边界捕获功能。转译功能根据智能合约进行转译获取以太坊虚拟机字节码(EVM字节码)，在此过程中，跳转地址捕获功能捕获控制语句中跳转指令所在的地址和跳转地址得到跳转记录，函数边界捕获功能捕获智能合约中的函数选择器中的公共函数的函数入口地址、函数体中的私有函数的函数入口地址和函数体中的函数调用语句的调用地址和返回地址得到函数记录。转译功能将智能合约转译完成后，基本块划分模块通过反汇编工具将EVM字节码转换为指令序列，并将转换得到的指令序列划分得到多个指令基本块。Solidity编译器以指令基本块为节点，根据跳转记录、函数记录和该多个指令基本块构建节点间的有向边得到控制流图。
基于此，本申请实施例提供了一种智能合约的控制流图生成方法的流程，如图3所示，包括：
步骤301、在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录；所述跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；所述函数记录用于表征函数指令的边界地址；
步骤302、通过反汇编工具将所述以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；
步骤303、将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据所述跳转记录、所述函数记录和所述顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到所述智能合约的控制流图。
上述方法中，编译器将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码，并生成智能合约对应的跳转记录和函数记录。如此，编译器在编译过程中记录了以太坊虚拟机字节码形式的智能合约中跳转指令的跳转地址和函数指令的边界地址，使得后续控制流图的生成无需结合上下文语义即可得到智能合约中函数的跳转和边界信息。编译器以指令基本块为节点，根据每个指令基本块中的跳转指令或函数指令、多个指令基本块的顺序信息和跳转记录和函数记录生成各节点之间的有向边，得到智能合约的控制流图。如此，编译器可以根据指令基本块和指令基本块对应的跳转指令和函数指令、跳转记录和函数记录中的对应关系，以及指令基本块之间的顺序信息生成控制流图，保证控制流图的完整性和准确性。
本申请实施例提供了一种跳转记录生成方法，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，包括：
针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，跳转信息包括跳转指令所在的地址及跳转指令对应的跳转地址。在一种示例中，根据Solidity语法规则，生成JUMP/JUMPI指令的语句主要是控制语句，包括循环语句、条件语句、三元表达式三类。针对控制语句，可以在转译过程中捕获该控制语句对应的JUMP/JUMPI所在的地址和跳转地址，得到该控制语句的跳转信息。如此，实现针对控制语句对应的转译函数中各语句对应的高级语义，记录对应JUMP/JUMPI指令所在的地址和跳转地址的跳转信息。这里转译的方式可以包括Solidity编译器遍历智能合约源代码语法树生成EVM字节码。在一种示例中，在编译器转译的过程中，设置全局变量jumpTarget(跳转目标)数组，用于存放二元数组(jumpAddr(JUMP/JUMPI所在的地址)，target(跳转地址))。也就是说，跳转信息可以以二元数据的形式记录，即，跳转记录中包含至少一个二元数组。
本申请实施例提供了一种跳转信息生成方法，针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，包括：
针对所述控制指令中的循环指令，生成所述循环指令的跳转开始地址和跳转结束地址；在转译至JUMPI跳转指令时，将JUMPI跳转指令所在的地址及跳转结束地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转移至最末尾的JUMP跳转指令时，将JUMP跳转指令所在的地址及跳转开始地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；
针对所述控制指令中的条件语句/三元表达式，生成FALSE跳转地址和END跳转地址；在转译至条件判断语句对应的JUMPI跳转指令，将JUMPI跳转指令所在的地址及FALSE跳转地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转译至FALSE内容后的JUMP跳转指令，将JUMP跳转指令所在的地址及END跳转地址作为JUMP跳转指令的跳转信息。
在一种示例中，控制指令中的循环指令的循环语句包括While语句/For语句，本申请实施例提供了一种循环语句结构和跳转指令示意图，如图4所示，包括：
在While/For语句的转译功能中，Solidity编译器初始化两个跳转地址loopStart(跳转开始地址)和loopEnd(跳转结束地址)，在loopStart地址放置JUMPDEST(对应地址0x12)后，转译While语句中的条件判断语句和JUMPI(对应地址0x25)，紧接着转译While语句中的循环体部分(对应地址0x34至0x4f)，最后插入loopEnd的JUMPDEST(对应地址0x50)。相应的，在转译并生成跳转记录过程中，在转译至JUMPI指令(对应地址0x25)时将其跳转地址视为loopEnd-JUMPDEST(对应地址0x50)，将(0x25，0x50)记录入jumpTarget数组内。最后转译至While/For语句最末尾的JUMP指令(对应地址0x4f)时，将该JUMP指令跳转地址视为loopStart-JUMPDEST(对应地址0x12)，把(0x4f，0x12)记录入jumpTarget数组内。
当转译至While/For循环体内的break语句对应的JUMP指令(对应地址0x34)时，在jumpTarget数组上记录该JUMP指令所在的地址和对应跳转地址(当前循环所初始化的地址loopEnd)，即，(0x34，0x50)。
当转译至While/For循环体内的continue语句对应的JUMP指令(对应地址0x3a)时，在jumpTarget数组上记录该JUMP指令所在的地址和对应跳转地址(当前循环所初始化的地址loopStart)，即，(0x3a，0x12)。
在一种示例中，控制指令中的循环指令的循环语句包括Do-While语句，本申请实施例提供了又一种循环语句结构和跳转指令示意图，如图5所示，包括：
在原始的Do-While语句的转译功能中，Solidity编译器会初始化两个跳转地址loopStart(跳转开始地址)和loopEnd(跳转结束地址)。在loopStart地址放置JUMPDEST(对应地址0xa)后转译循环体的内容，最后转译条件判断语句并在放置JUMPI指令(对应地址0x51)后，在loopEnd地址放置JUMPDEST指令(对应地址0x52)。相应的，在转译至JUMPI指令(对应地址0x51)时记录将该JUMPI指令的跳转地址视为loopStart-JUMPDEST(对应地址0xa)，并在jumpTarget数组内记录JUMPI指令所在的地址和对应跳转地址(0x51，0xa)。
当转译至Do-While循环体内的break语句对应的JUMP指令(对应地址0x32)时，在jumpTarget数组上记录该JUMP指令所在的地址和对应跳转地址(当前循环所初始化的地址loopEnd-JUMPDEST)，即，(0x32，0x52)。
当转译至Do-While循环体内的continue语句对应的JUMP指令(对应地址0x3c)时，在jumpTarget数组上记录该JUMP指令所在的地址和对应跳转地址(当前循环所初始化的地址loopStart)，即，(0x3c，0xa)。
在一种示例中，控制指令中的条件语句/三元表达式包括If-Else语句/Triple语句，本申请实施例提供了一种条件语句/三元表达式结构和跳转指令示意图，如图6所示，在If-Else语句和三元表达式的Triple语句的转译功能中，If-Else语句和三元表达式的Triple语句的转译步骤基本相同。此处，以If-Else语句为例，在If-Else语句的初始转译功能中，Solidity编译器会初始化两个跳转地址If-False(FALSE跳转地址)和If-End(END跳转地址)，并在条件判断语句放置JUMPI(对应地址0xa9)。
随后转译if语句true内容并以JUMP指令(对应地址0xbc)结尾。最后，放置if-True的JUMPDEST指令后转译if语句的false内容并以If-False的JUMPDEST指令(对应地址0xbd)结尾。在转译至条件判断语句的JUMPI指令(对应地址0xa9)时将If-False-JUMPDEST(对应地址0xbd)视为该JUMPI指令的跳转地址，得到二元数组(0xa9，0xbd)。
在转译至false内容后的JUMP指令(对应地址0xbc)时将其跳转地址视为If-End-JUMPDEST(对应地址0xc2)，得到二元数组(0xbc，0xc2)，并把两个二元数组均记录入jumpTarget数组内。
If语句是If-Else语句的缩减版本。在If语句的转译功能中，Solidity编译器在完成会初始化跳转地址If-False后再转译条件语句的内容。最后转译条件语句对应的JUMPI指令(对应地址0xa9)后，转译if语句结构体内的内容，并在末尾放置地址为If-False的JUMPDEST指令(对应地址0xbd)。在编译器转译至JUMPI指令时，将If-False视为其跳转地址，得到二元数组(0xa9，0xbd)，并在jumpTarget数组上记录。
本申请实施例提供了一种函数记录生成方法，针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录，包括：
在转译到所述智能合约中的函数选择器时，将所述函数选择器中的公共函数的函数入口地址记录至函数记录中的函数入口信息，所述公共函数的函数入口地址为参数加载转译后的首个JUMPDEST指令的地址；
在转译到所述智能合约中的函数体时，将所述函数体中的私有函数的函数入口地址记录至所述函数入口信息；所述私有函数的函数入口地址为调用地址的首个参数的地址；
在转译到所述函数体中的函数调用语句时，将所述函数调用语句的调用地址和返回地址记录至函数记录中的调用信息；所述调用地址为函数调用语句对应的JUMP指令的地址；所述返回地址为函数调用语句对应的JUMPDEST指令的地址。在一种示例中，智能合约源代码为：
Figure BDA0003432467560000141
Solidity编译器将上述智能合约源代码转译为以太坊虚拟机字节码，以太坊虚拟机字节码如下所示(一串16进制字符串-EVM字节码)：
0x608060405260043610603f576000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff16806374135154146044575b600080fd5b348015604f57600080fd5b5060566058565b005b60008090505b60058110156092576003811015607a576075816095565b506086565b6084600382026095565b505b8080600101915050605e565b50565b6000816000540190509190505600
Solidity编译器通过反汇编工具将上述以太坊虚拟机字节码转换得到指令序列，且进一步将指令序列划分为17个指令基本块，指令基本块如下所示：
Figure BDA0003432467560000151
则在该示例中，智能合约中的函数选择器对应的指令地址为0x0至0x57，该函数选择器中的公共函数的函数入口地址为0x53地址对应的PUSHI中标记的0x58，即可知，公共函数的函数入口地址为参数加载转译后的首个JUMPDEST指令(对应上述基本块中的地址0x58)的地址。
即，这里对于公共函数，在Solidity编译器转译函数选择器时记录公共函数的函数入口地址。公共函数的函数入口在处理参数加载的转译后，将Solidity编译器完成参数加载转译后的首条JUMPDEST指令所在的地址0x58作为该公共函数的函数入口，向entryList数组中添加0x58。
智能合约中的函数体对应的指令地址为0x58至0xa2，该函数体中的私有函数的函数入口地址为0x95(指令地址0x95至0xa2对应源代码中的私有函数func2)，即可知，私有函数的函数入口地址为调用地址的首个参数的地址(对应上述基本块中的地址0x95)。
即，这里对于私有函数，Solidity编译会在该函数被调用时才会进行转译，上述分析“调用地址-返回地址”的过程中将调用地址的JUMP指令(0x74)的首个参数地址(对应地址0x95)视为私用函数的函数入口地址0x95。若entryList数组中没有存放过0x95，则向entryList中添加私有函数入口地址0x95。此时，得到entryList＝【0x58，0x95】。
智能合约的函数体中的函数调用语句为func1调用func2，和从func2返回func1，func1调用func2对应的调用地址-JUMP指令(对应地址0x74)，返回地址为函数调用语句对应的JUMPDEST指令(对应地址0x75)，从func2返回func1对应的调用地址-JUMP指令(对应地址0x83)，返回地址为函数调用语句对应的JUMPDEST指令(对应地址0x84)。
即，这里在编译函数调用语句时，会先初始化返回地址RET后，先把RET地址保存在操作数栈中，随后使用JUMP指令(对应地址0x74或0x83)跳入被调用函数(func2)的函数入口，最后在完成调用后添加RET地址的JUMPDEST指令(对应地址0x75或0x84)。在转译过程中将JUMP指令所在的地址记录视为调用地址call，把ret地址视为返回地址，最后把(call，ret)二元组记录到cList数组中。此时，得到cList＝【(0x74，0x75)，(0x83，0x84)】。
根据上述控制语句的跳转地址获取方法，可以获取本示例中控制语句的跳转地址记录，jumpTargets＝【(0x66，0x92)，(0x6e，0x7a)，(0x79，0x86)，(0x94，0x5e)】。
此处，本申请实施例提供了上述示例智能合约编译过程中获取jumpTargets、cList和entryList的方法，包括：
1、当编译器转译智能合约中的函数选择器时，记录公有函数func1()的入口为0x58，将0x58加入到entryList数组中。
2、当编译器转译func1的for循环语句中的i<5对应跳转语句JUMPI后，将JUMPI指令的地址0x66和其跳转目标JUMPDEST指令的地址0x92组成二元组(0x66，0x92)加入到jumpTarget数组中。
3、当编译器转译到func1的if条件判断语句的i<3对应跳转语句JUMPI后，将JUMPI指令的地址0x6e和其跳转目标JUMPDEST指令的地址0x7a组成二元组(0x6e,0x7a)加入到jumpTarget数组中。
4、当编译器转译到func1的函数调用语句“func2(i)”后，将对应的JUMP指令地址0x74和结束调用后的返回跳转目标JUMPDEST指令的地址0x75组成二元组(0x74，0x75)加入到cList数组中。其次，将JUMP指令的跳转目标JUMPDEST的地址0x95视为函数func2的入口，将0x95加入到entryList中。
5、当编译器完成func1的if为真的语句块后，将对应的JUMP指令地址0x79和跳转目标指令JUMPDEST的地址0x86组成二元组(0x79,0x86)加入到jumpTarget数组中。
6、当编译器转译到func1的函数调用语句“func2(i*3)”后，将对应的JUMP指令地址0x83和结束调用后的返回跳转目标JUMPDEST指令的地址0x84组成二元组(0x83，0x84)加入到cList数组中。
7、当编译器转译到func1的for循环递增语句“i++”后，将对应的JUMP指令地址0x94和跳转目标指令JUMPDEST地址0x5e组成二元组(0x94,0x5e)加入到jumpTarget数组中。
本申请实施例提供了一种指令基本块的划分方法，将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到有序的多个指令基本块，包括：
设置指令基本块的块入口地址为e；
从所述以太坊虚拟机指令序列中依次获取指令，若第i条指令为JUMPDEST指令，则将第i-1条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i条指令为的地址；
若第i条指令为JUMP/JUMP1跳转指令、REVERT指令、SELFDESTRUCT指令，则将第i条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i+1条指令的地址。也就是说，i表示指令序列中指令的顺序编号，将i初始化为0，将指令基本块的入口地址e也设置为0，则从EVM指令序列中取第i条指令instr。
若instr是JUMPDEST指令，将指令基本块出口地址s设置为第i-1条指令的地址，并将从指令基本块的入口地址e到指令基本块出口地址s的各指令为一个基本块，(e-s)添加到blockList(指令基本块记录)。同时将基本块入口e设置为第i条指令的地址。
若instr是JUMP/JUMPI、REVERT、SELFDESTRUCT指令，将基本块出口s设置为第i条指令的地址s，并将从地址e到地址s的各指令视为一个指令基本块，添加(e,s)到blockList。同时将基本块入口e设置为第i+1条指令的地址。
若i+1小于EVM指令序列的长度，递增i＝i+1，循环至上述“从EVM指令序列中取第i条指令instr”直至i+1不小于EVM指令序列的长度，输出指令基本块序列blockList。
基于上述示例的指令基本块序列和jumpTargets、cList、entryList，本申请实施例提供了一种获取该指令基本块序列的方法，包括：
a、将i初始化为0，将指令基本块的入口e地址设置为0。
b、从EVM指令序列中取第0条指令PUSHI(对应地址0x0)。
e、因为第0条指令既不是JUMPDEST也不是JUMP/JUMPI等指令，不做任何操作。递增i＝i+1＝1，跳转至步骤b。
b、取第1条指令PUSHI(对应地址0x2)。
e、因为第1条指令PUSHI既不是JUMPDEST也不是JUMP/JUMPI等指令，不做任何操作。递增i＝i+1＝2，跳转至步骤b。
…(重复步骤b和e至i＝7)。
d、因为第7条指令是JUMPI指令，当前地址为0xb,将(0x0，0xb)添加到blockList中，同时将指令基本块入口e设置为第i+1条指令对应的地址0xc。
e、递增i＝i+1，跳转到步骤b。
…(重复步骤b和e至i＝19)。
d、因为第19条指令是JUMPI指令，当前地址为0x3e，将(0xc，0x3e)添加到blockList中，同时将指令基本块入口e设置为第i+1条指令对应的地址0x3f。
e、递增i＝i+1，跳转到步骤b。
b、取第20条指令JUMPDEST。
c、将指令基本出口设置为0x3e，将(0xc，0x3e)添加到blockList中。因为blockList中已经存在(0xc，0x3e)，故未对blockList造成任何影响。同时将指令基本块入口地址e设置为0x3f。
e、递增i＝i+1,跳转到步骤b。
…(根据第i条指令的类型，不断重复上述步骤b、c、d、e直至i+1小于指令序列的长度)。
e、当i+1小于指令序列的长度时，算法停止。输出blockList＝[(0x0,0xb),(0xc,0x3e),(0x3f,0x43),(0x44,0x4a),(0x4b,0x4e),(0x4f,0x55),(0x56,0x57),(0x58,0x5d),(0x5e,0x66),(0x67,0x6e),(0x6f,0x74),(0x67,0x6e),(0x6f,0x74),(0x75,0x79),(0x7a,0x83),(0x84,0x85),(0x86,0x91),(0x92,0x94),(0x95,0xa2)]，包含上述示例中17个指令基本块的每个指令基本块的入口地址和出口地址。
本申请实施例提供了一种智能合约的控制流图生成方法，根据所述跳转记录和所述函数记录，生成各节点之间的有向边，包括：
根据所述函数记录中的函数入口信息，得到任一函数入口地址对应的第一节点；
通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点；继续确定所述第二节点指向的第三节点，直至所述函数入口信息中的各函数入口地址对应的节点均遍历结束。在一种示例中，利用entryList、cList、jumpTargets和blockList，构建控制流图的方法流程包括：
a.初始化控制流图G，将blockList数组中的所有元素(e,s)视为控制流图上的节点。此时控制流图G是只有节点没有边的空图。
b.从entryList中取出一个函数入口e。在blockList中寻找指令基本块入口地址为e的指令基本块block。若寻找成功，将该block加入队列Q中，跳至步骤c。否则从entryList取另一个函数入口重复步骤b。若entryList中的所有函数入口都已经处理完，则输出控制流图G。
c.若队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块block’，跳至步骤d。若队列Q为空，跳转至步骤b。若指令基本块block’的出口地址s的指令是JUMP/JUMPI则跳转到步骤e；是REVERT、SELFDESTRUCT指令，则跳转至步骤c；否则调整至步骤e。
d.将指令基本块的入口地址为s+1的指令基本块b_next’加入到Q中，在控制流图G中添加block’到b_next’的有向边，跳转至步骤c处理。
e.若block’的出口地址s的指令是JUMP/JUMPI，则从jumpTargets中寻找其跳转地址。若寻找成功，在控制流图G中为block’添加到以跳转地址为入口的指令基本块b_next的有向边，并将b_next添加到队列Q中(若为JUMPI指令，还需将入口地址为s+1的指令基本块b_next’加入到Q中，在控制流图G中添加block’到b_next’的有向边),跳至步骤c处理。若寻找失败，进入步骤f处理。
以block’的出口地址s，从cList中查询JUMP/JUMPI是否为函数调用，若寻找成功，则在控制流图G中为block’添加到以对应函数返回地址ret为入口的基本块b_next的有向边，并将b_next添加到队列Q中。最后跳至步骤c处理。
本申请实施例提供了一种智能合约的控制流图生成方法，通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点，包括：
若所述第一节点的块出口地址在所述跳转记录对应有跳转地址，则生成所述第一节点指向所述跳转地址对应的第二节点的有向边；若所述第一节点的指令基本块中块出口地址在所述函数记录的调用信息对应有返回地址，则生成所述第一节点指向所述返回地址对应的第二节点的有向边；
否则，生成所述第一节点指向按照所述顺序信息位于所述第一节点之后的第二节点。在上述示例中，根据该17个指令基本块的entryList、cList、jumpTargets和blockList构建控制流程图的方法包括：
a.以blockList数组中的所有元素为节点初始化控制流图，此时控制流图只有节点，没有任何边。
b.从entryList中取出函数入口0x58，在blockList中寻找入口为0x58的基本块(0x58，0x5d)。将(0x58,0x5d)加入到队列Q中，跳到步骤c。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出基本块(0x58,0x5d),因为0x5d的指令是POP，跳转到步骤d。
d.将下个基本块(0x5e,0x66)加入到Q中，在控制流图中添加(0x58,0x5d)到(0x5e,0x66)的有向边。跳转至步骤c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出基本块(0x5e,0x66),因为0x66的指令是JUMPI，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中存在地址为0x66(对应JUMPI指令)和跳转地址0x92，将入口为0x92的指令基本块(0x92,0x94)加入到Q中，添加(0x5e,0x66)到(0x92,0x94)的有向边。此外，将入口地址为0x66+1＝0x67的基本块(0x67,0x6e)加入到Q中，添加(0x5e,0x66)到(0x67,0x6e)的有向边。跳转至步骤c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出基本块(0x92,0x94),因为0x94的指令是JUMP，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中不存在地址0x94的跳转，跳至步骤f处理。
f.因为从cList中不存在地址为0x94的函数调用，跳至c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x67,0x6e),因为0x6e的指令是JUMPI，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中存在地址0x6e(JUMPI指令)和对应跳转地址0x7a，将入口为0x7a的基本块(0x7a,0x83)加入到Q中，添加(0x67,0x6e)到(0x7a,0x83)的有向边。此外，将入口地址为0x6e+1＝0x6f的基本块(0x6f,0x74)加入到Q中，添加(0x67,0x6e)到(0x6f,0x74)的有向边。跳转至步骤c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x7a,0x83),因为0x83的指令是JUMP，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中不存在地址0x83(JUMP指令)的跳转，跳至步骤f处理。
f.因为从cList中存在地址为0x83的函数调用(0x83,0x84)，寻找入口地址为0x84的指令基本块(0x84,0x85)。在控制流图添加(0x7a,0x83)到(0x84,0x85)的有向边，并将(0x84,0x85)添加到Q中。跳转至步骤c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x6f,0x74),因为0x74的指令是JUMP，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中不存在地址为0x74(JUMP指令)的跳转，跳至步骤f处理。
f.因为从cList中存在地址为0x74的函数调用(0x74,0x75)，寻找入口地址为0x75的指令基本块(0x75,0x79)。在控制流图添加(0x6f,0x74)到(0x75,0x79)的有向边，并将(0x75,0x79)添加到Q中。跳转至步骤c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x84,0x85),因为0x85的指令是POP，跳转到步骤d处理。
d.将下个指令基本块(0x86,0x91)加入到Q中，在控制流图中添加(0x84,0x85)到(0x86,0x91)的有向边。跳转至步骤c处理。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x75,0x79),因为0x79的指令是JUMP，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中存在地址为0x79(JUMPI指令)和对应跳转地址0x86。因为(0x86,0x91)已经加入过Q中，故不再重复加入，添加(0x75,0x79)到(0x86,0x91)的有向边,跳至c。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x86,0x91),因为0x91的指令是JUMP，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中存在地址为0x91(JUMPI指令)和对应跳转地址0x5e,因为(0x5e,0x66)已经加入过Q中，故不再重复加入，添加(0x86,0x91)到(0x5e,0x66)的有向边，跳至步骤c。
c.队列Q为空，跳转至步骤b处理。
b.从entryList取出函数入口0x95，在blockList中寻找入口为0x95的基本块(0x95，0xa2)。将(0x95,0xa2)加入到队列Q中，跳到步骤c。
c.队列Q不为空，从队列Q中取出指令基本块(0x95,0xa2),因为0xa2的指令是JUMP，跳转到步骤e处理。
e.因为在jumptTarget中不存在地址为0x95的跳转，跳至步骤f。
f.因为从cList中不存在地址为0x95的函数调用，跳至c。
c.队列Q为空，跳转至步骤b处理。
b.entryList已经为空，结束算法。
通过以上方法步骤获取该智能合约的控制流程图，如图7所示。
基于以上方法流程，本申请实施例提供了一种智能合约的控制流图生成方法的流程，如图8所示，包括：
步骤801、获取智能合约。
步骤802、将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码，并获取该智能合约的跳转记录和函数记录。
步骤803、将该以太坊虚拟机字节码转换为指令序列。
步骤804、将该指令序列划分得到指令基本块和各指令基本块的顺序信息。
步骤805、以指令基本块为节点，根据跳转记录、函数记录生成各节点之间的有向边，得到智能合约的控制流图。
基于同样的构思，本发明实施例提供一种智能合约的控制流图生成装置，图9为本申请实施例提供的一种智能合约的控制流图生成装置示意图，如图9示，包括：
转译和记录模块901，用于在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录；所述跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；所述函数记录用于表征函数指令的边界地址；
构建模块902，用于通过反汇编工具将所述以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；
所述构建模块902还用于，将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据所述跳转记录、所述函数记录和所述顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到所述智能合约的控制流图。
可选的，所述转译和记录模块901具体用于：针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，跳转信息包括跳转指令所在的地址及跳转指令对应的跳转地址。
可选的，所述转译和记录模块901具体用于：针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，包括：针对所述控制指令中的循环指令，生成所述循环指令的跳转开始地址和跳转结束地址；在转译至JUMPI跳转指令时，将JUMPI跳转指令所在的地址及跳转结束地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转移至最末尾的JUMP跳转指令时，将JUMP跳转指令所在的地址及跳转开始地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；针对所述控制指令中的条件语句/三元表达式，生成FALSE跳转地址和END跳转地址；在转译至条件判断语句对应的JUMPI跳转指令，将JUMPI跳转指令所在的地址及FALSE跳转地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转译至FALSE内容后的JUMP跳转指令，将JUMP跳转指令所在的地址及END跳转地址作为JUMP跳转指令的跳转信息。
可选的，所述转译和记录模块901具体用于：在转译到所述智能合约中的函数选择器时，将所述函数选择器中的公共函数的函数入口地址记录至函数记录中的函数入口信息，所述公共函数的函数入口地址为参数加载转译后的首个JUMPDEST指令的地址；在转译到所述智能合约中的函数体时，将所述函数体中的私有函数的函数入口地址记录至所述函数入口信息；所述私有函数的函数入口地址为调用地址的首个参数的地址；在转译到所述函数体中的函数调用语句时，将所述函数调用语句的调用地址和返回地址记录至函数记录中的调用信息；所述调用地址为函数调用语句对应的JUMP指令的地址；所述返回地址为函数调用语句对应的JUMPDEST指令的地址。
可选的，所述构建模块902具体用于，设置指令基本块的块入口地址为e；从所述以太坊虚拟机指令序列中依次获取指令，若第i条指令为JUMPDEST指令，则将第i-1条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i条指令为的地址；若第i条指令为JUMP/JUMP1跳转指令、REVERT指令、SELFDESTRUCT指令，则将第i条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i+1条指令的地址。
可选的，所述构建模块902具体用于，根据所述函数记录中的函数入口信息，得到任一函数入口地址对应的第一节点；通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点；继续确定所述第二节点指向的第三节点，直至所述函数入口信息中的各函数入口地址对应的节点均遍历结束。
可选的，所述构建模块902具体用于，若所述第一节点的块出口地址在所述跳转记录对应有跳转地址，则生成所述第一节点指向所述跳转地址对应的第二节点的有向边；若所述第一节点的指令基本块中块出口地址在所述函数记录的调用信息对应有返回地址，则生成所述第一节点指向所述返回地址对应的第二节点的有向边；否则，生成所述第一节点指向按照所述顺序信息位于所述第一节点之后的第二节点。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能合约的控制流图生成方法，其特征在于，所述方法包括：
在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录；所述跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；所述函数记录用于表征函数指令的边界地址；
通过反汇编工具将所述以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；
将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据所述跳转记录、所述函数记录和所述顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到所述智能合约的控制流图。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，包括：
针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，跳转信息包括跳转指令所在的地址及跳转指令对应的跳转地址。
3.如权利要求2中所述的方法，其特征在于，针对所述智能合约中的控制指令，生成所述控制指令对应的跳转地址；针对所述控制指令中的每个JUMP/JUMPI跳转指令，生成跳转指令对应的跳转信息，包括：
针对所述控制指令中的循环指令，生成所述循环指令的跳转开始地址和跳转结束地址；在转译至JUMPI跳转指令时，将JUMPI跳转指令所在的地址及跳转结束地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转移至最末尾的JUMP跳转指令时，将JUMP跳转指令所在的地址及跳转开始地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；
针对所述控制指令中的条件语句/三元表达式，生成FALSE跳转地址和END跳转地址；在转译至条件判断语句对应的JUMPI跳转指令，将JUMPI跳转指令所在的地址及FALSE跳转地址作为JUMPI跳转指令的跳转信息；在转译至FALSE内容后的JUMP跳转指令，将JUMP跳转指令所在的地址及END跳转地址作为JUMP跳转指令的跳转信息。
4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录，包括：
在转译到所述智能合约中的函数选择器时，将所述函数选择器中的公共函数的函数入口地址记录至函数记录中的函数入口信息，所述公共函数的函数入口地址为参数加载转译后的首个JUMPDEST指令的地址；
在转译到所述智能合约中的函数体时，将所述函数体中的私有函数的函数入口地址记录至所述函数入口信息；所述私有函数的函数入口地址为调用地址的首个参数的地址；
在转译到所述函数体中的函数调用语句时，将所述函数调用语句的调用地址和返回地址记录至函数记录中的调用信息；所述调用地址为函数调用语句对应的JUMP指令的地址；所述返回地址为函数调用语句对应的JUMPDEST指令的地址。
5.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到有序的多个指令基本块，包括：
设置指令基本块的块入口地址为e；
从所述以太坊虚拟机指令序列中依次获取指令，若第i条指令为JUMPDEST指令，则将第i-1条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i条指令为的地址；
若第i条指令为JUMP/JUMP1跳转指令、REVERT指令、SELFDESTRUCT指令，则将第i条指令的地址s确定为指令基本块的块出口地址，将块入口地址e至块出口地址s的各指令作为一个指令基本块并更新指令基本块的块入口地址e为第i+1条指令的地址。
6.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，根据所述跳转记录和所述函数记录，生成各节点之间的有向边，包括：
根据所述函数记录中的函数入口信息，得到任一函数入口地址对应的第一节点；
通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点；继续确定所述第二节点指向的第三节点，直至所述函数入口信息中的各函数入口地址对应的节点均遍历结束。
7.如权利要求6中所述的方法，其特征在于，通过所述第一节点的块出口地址是否在所述跳转记录对应有跳转地址或所述函数记录的调用信息对应有返回地址，确定所述第一节点指向的第二节点，包括：
若所述第一节点的块出口地址在所述跳转记录对应有跳转地址，则生成所述第一节点指向所述跳转地址对应的第二节点的有向边；若所述第一节点的指令基本块中块出口地址在所述函数记录的调用信息对应有返回地址，则生成所述第一节点指向所述返回地址对应的第二节点的有向边；
否则，生成所述第一节点指向按照所述顺序信息位于所述第一节点之后的第二节点。
8.一种智能合约的控制流图生成装置，其特征在于，所述装置包括：
转译和记录模块，用于在将智能合约转译为以太坊虚拟机字节码过程中，针对所述智能合约中的跳转指令生成跳转记录，且针对所述智能合约中的函数指令生成函数记录；所述跳转记录用于表征跳转指令的跳转地址；所述函数记录用于表征函数指令的边界地址；
构建模块，用于通过反汇编工具将所述以太坊虚拟机字节码转换为以太坊虚拟机指令序列，并将所述以太坊虚拟机指令序列进行划分得到具有顺序信息的多个指令基本块；
所述构建模块还用于，将每个指令基本块作为控制流图中的节点，根据所述跳转记录、所述函数记录和所述顺序信息，生成各节点之间的有向边，得到所述智能合约的控制流图。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序，当所述程序在计算机上运行时，使得计算机实现执行权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于调用所述存储器中存储的计算机程序，按照获得的程序执行如权利要求1至7任一权利要求所述的方法。
CN202111598801.9A 2021-12-24 2021-12-24 一种智能合约的控制流图生成方法及装置 Pending CN114385185A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111598801.9A CN114385185A (zh) 2021-12-24 2021-12-24 一种智能合约的控制流图生成方法及装置
PCT/CN2022/131537 WO2023116256A1 (zh) 2021-12-24 2022-11-11 一种智能合约的控制流图生成方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111598801.9A CN114385185A (zh) 2021-12-24 2021-12-24 一种智能合约的控制流图生成方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114385185A true CN114385185A (zh) 2022-04-22

Family

ID=81197085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111598801.9A Pending CN114385185A (zh) 2021-12-24 2021-12-24 一种智能合约的控制流图生成方法及装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114385185A (zh)
WO (1) WO2023116256A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115879868A (zh) * 2022-09-09 2023-03-31 南京审计大学 一种专家系统与深度学习相融合的智能合约安全审计方法
WO2023116256A1 (zh) * 2021-12-24 2023-06-29 深圳前海微众银行股份有限公司 一种智能合约的控制流图生成方法及装置
CN116820405A (zh) * 2023-08-31 2023-09-29 浙江大学 一种基于复用分析的evm字节码控制流图构建方法
CN117270878A (zh) * 2023-11-22 2023-12-22 常熟理工学院 程序执行路径中程序变量的约束条件提取方法及设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3012762A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-27 Thomson Licensing Control flow graph flattening device and method
CN110175454B (zh) * 2019-04-19 2021-03-26 佛山市微风科技有限公司 一种基于人工智能的智能合约安全漏洞挖掘方法及系统
CN111062038B (zh) * 2019-11-23 2022-06-24 同济大学 一种基于状态空间的智能合约形式化验证系统及方法
CN111563237B (zh) * 2020-03-24 2023-08-08 博雅正链(北京)科技有限公司 一种智能合约安全增强方法
CN113312088B (zh) * 2021-06-29 2022-05-17 北京熵核科技有限公司 一种程序指令的执行方法及装置
CN114385185A (zh) * 2021-12-24 2022-04-22 深圳前海微众银行股份有限公司 一种智能合约的控制流图生成方法及装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023116256A1 (zh) * 2021-12-24 2023-06-29 深圳前海微众银行股份有限公司 一种智能合约的控制流图生成方法及装置
CN115879868A (zh) * 2022-09-09 2023-03-31 南京审计大学 一种专家系统与深度学习相融合的智能合约安全审计方法
CN116820405A (zh) * 2023-08-31 2023-09-29 浙江大学 一种基于复用分析的evm字节码控制流图构建方法
CN116820405B (zh) * 2023-08-31 2023-12-01 浙江大学 一种基于复用分析的evm字节码控制流图构建方法
CN117270878A (zh) * 2023-11-22 2023-12-22 常熟理工学院 程序执行路径中程序变量的约束条件提取方法及设备
CN117270878B (zh) * 2023-11-22 2024-02-09 常熟理工学院 程序执行路径中程序变量的约束条件提取方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023116256A1 (zh) 2023-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114385185A (zh) 一种智能合约的控制流图生成方法及装置
US11036614B1 (en) Data control-oriented smart contract static analysis method and system
Bao et al. {BYTEWEIGHT}: Learning to recognize functions in binary code
KR101731752B1 (ko) 결합된 분기 타깃 및 프레디킷 예측
JP3790683B2 (ja) コンピュータ装置、その例外処理プログラム及びコンパイル方法
US10044750B2 (en) Code labeling based on tokenized code samples
Alrabaee et al. Sigma: A semantic integrated graph matching approach for identifying reused functions in binary code
JP7394211B2 (ja) スマートコントラクトの並行実行の方法、装置、機器、及び媒体
Su et al. Parallel pointer analysis with CFL-reachability
CN112346730B (zh) 一种中间表示的生成方法、计算机设备及存储介质
US10135851B2 (en) Method for pattern processing
JP2002297396A (ja) コンパイラ、変換プログラム、例外処理プログラム及びこれらを用いたコンピュータ装置
US7661100B2 (en) Method and system for determining total code execution time in a data processor
CN106599681A (zh) 恶意程序特征提取方法和系统
Nurmukhametov et al. MAJORCA: Multi-Architecture JOP and ROP Chain Assembler
Demidov et al. Integer overflow vulnerabilities detection in software binary code
CN110457046B (zh) 混合指令集程序的反汇编方法、装置、存储介质及终端
CN110737465B (zh) 一种函数调用路径获取的方法和相关装置
Kargén et al. Speeding up bug finding using focused fuzzing
Zhu et al. Similarity measure for smart contract bytecode based on cfg feature extraction
CN114610606B (zh) 基于到达-定值分析的二进制模块相似性匹配方法及装置
Semenov et al. Obfuscated Code Quality Measurement
CN116820405B (zh) 一种基于复用分析的evm字节码控制流图构建方法
Jonischkeit et al. Enhancing control flow graph based binary function identification
CN117667738A (zh) 用于WebAssembly模块异常处理的方法、装置和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination