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SCStudio: Making smart contract development more secure

SCStudio 是一款针对 Solidity 合约的安全分析工具。在Visual Studio Code(VS Code)开发环境下,开发者可通过 SCStudio 提供的 VS Code 扩展,在合约的开发过程中使用 SCStudio 进行实时安全性检查。SCStudio 由清华大学软件系统安全保障小组开发并贡献。

当前,本项目由fCorleone(清华大学)、renardbebe(清华大学)及 vita-dounai(微众银行)负责维护。 如果你在使用过程中遇到了任何问题,请移步至issue 区提交 issue。

一、快速开始

1.1 安装 Visual Studio Code 插件

启动 Visual Studio Code 后,点击左侧侧边栏中“扩展”一项,在弹出扩展列表顶部的搜索框中键入“SCStudio”并搜索,在搜索结果中选择 SCStudio 进行安装。安装完毕后,遵循 Visual Studio Code 的提示重新载入窗口。

marketplace

1.2 配置

在 Visual Studio Code 的顶部菜单栏中依次点击文件首选项设置扩展SCStudio,可对 SCStudio 进行配置。当前 SCStudio 提供下列配置项:

Configuration

  • Max Waiting Time:在 SCStudio 对合约代码进行安全性检测时,会涉及网络交互、符号执行等较为耗时的过程。根据合约的复杂程度,检测过程可能会持续数秒至数分钟不等。为避免 SCStudio 陷入无尽等待,可以通过该配置项指定 SCStudio 的最大超时时间(以秒为单位)。该配置项默认设置为 60 秒。特别地,Max Waiting Time可配置为 0,此时启动检测过程后,SCStudio 将会持续等待,直至后端检测服务返回分析结果或网络出现异常;

  • Server Address:此配置项用于配置后端检测服务的服务器地址,包括 IP 地址及其端口。当该配置项为空时,SCStudio 会将合约代码提交至用于试用服务器进行分析检测,此时需要有可用的外部网络连接。也可以按照部署本地检测服务一节中的说明,在本地搭建后端检测服务,并将Server Address配置为本地检测服务的地址。Server Address配置项的格式为<IP地址>:<端口>,例如“127.0.0.1:7898”。

当配置更新后,需要对配置文件进行保存以使配置项生效。

1.3 使用

当在 Visual Studio Code 中新建或打开一个后缀名为“.sol”的文件后,SCStudio 插件将自动载入并初始化。当初始化完成后,VS Code 右下角的状态栏中将显示“SCStudio: Ready”字样:

Status

此时 SCStudio 进入就绪(Ready)状态,你可以通过以下四种方式触发 SCStudio 对当前编辑窗口中的合约代码进行安全性检测:

  • 命令:打开 VS Code 命令栏(Windows 及 Linux 下可通过 Ctrl + Shift + P快捷键、macOS 可通过 Command + Shift + P快捷键),并执行“SCStudio: Analyze Contract”或“SCStudio: Analyze Contract Without Compiling”命令即可开始对合约代码进行分析。两种命令的区别仅在于后者不会对合约代码进行自动编译。一般而言选择“SCStudio: Analyze Contract”可获得更多错误提示;

  • 右键菜单:在编辑窗口中点击鼠标右键,在弹出的菜单中点击“Analyze Contract”或“Analyze Contract Without Compiling”,其效果分别等同于执行“SCStudio: Analyze Contract”或“SCStudio: Analyze Contract Without Compiling”命令;

  • 状态栏:可以直接点击 VS Code 右下角状态栏中“SCStudio: Ready”字样,点击后 SCStudio 将开始执行“SCStudio: Analyze Contract”命令;

  • 快捷键:Ctrl + F10(macOS 下为Command + F10)可执行“SCStudio: Analyze Contract”命令;Ctrl + Shift + F1(macOS 下为Command + Shift + F10)可执行“SCStudio: Analyze Contract Without Compiling”命令。

需要注意的是,当 SCStudio 开始对合约进行分析后,SCStudio 将由就绪状态转变为分析(Analyzing)状态,此时 VS Code 右下角状态栏中将显示“SCStudio: Analyzing”字样及对应动画,此时状态栏暂时无法点击、右键菜单中 SCStudio 相关菜单项暂时不可用,同时相关命令及快捷键也将暂时失效,直至分析过程结束、SCStudio 重新进入就绪状态。

当 SCStudio 检测到合约代码中存在安全性问题后,会通过彩带形式进行显式提示。当鼠标悬停于彩带上时,会显示错误详情、修复建议等信息,如下图所示;

Hint

除彩带提示外,当合约代码中存在安全性问题时,SCStudio 会以通知的形式询问是否需要将检测报告保存至本地:

Store

当选择“Yes”后,SCStudio 将打开文件浏览器,可在文件浏览器中选择报告的存放目录。选择完毕后,SCStudio 将在指定目录生成一份 HTML 格式的检测报告,报告文件的名称形如“VulnerabilitiesReport_{date}.html”,其中{data}为生成报告时的日期及时间。检测报告提供了界面更加友好的错误展示,你可以使用浏览器打开检测报告并进行浏览:

Report

二、部署本地检测服务

Server Address配置项设置为空,则在合约代码检测的过程中,SCStudio 会将合约代码提交至试用服务器以进行检测。由于试用服务器的计算资源有限,此过程可能会较不稳定或耗时较长。同时,由于试用服务器运行于公网环境,因此可能会造成合约内容的外泄。若对用户体验或隐私性有较高要求,推荐在本地部署检测服务。

检测服务依赖于 Docker,因此部署服务前需要在本地预先安装Docker,当前检测服务能够运行于 macOS 、 Linux 或安装有 WSL2 的 Windows 环境中,部署过程如下:

# 安装Mythril
docker pull mythril/myth
# 安装Oyente
docker pull qspprotocol/oyente-0.4.25
# 根据合约中要求的Solidity编译器版本安装Solidity编译器
# 此处以安装0.4.26版本的Solidity编译器为例
docker pull ethereum/solc:0.4.26
# 安装检测服务
docker pull fiscoorg/scstudio_backend:latest
# 运行检测服务
docker run -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v /tmp:/tmp -p 8001:7898 -it --rm fiscoorg/scstudio_backend:latest
cd backend/ && ./start_server.sh

容器内的检测服务固定监听容器内的7898 端口,可以在执行docker run命令时修改-p选项参数指定宿主与容器间的端口映射。在上述示例中,宿主的 8001 端口将会被映射至容器的 7898 端口,因此需要将Server Address配置项修改为“127.0.0.1:8001”,SCStudio 便能够正常访问本地的检测服务。

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