PEN:因 “0x10” 地址的 Gas 消耗分歧產生的柏林硬分叉 Bug

以太坊?OpenEthereum?單客戶端在區塊?#12244294?處發生的 Bug 導致當時的以太坊網絡停機，并在問題區塊產生后無法與網絡保持同步。那么造成這個事故的原因究竟是什么呢？

先看觸發了這個事故的交易：

https://eth.tokenview.com/cn/tx/0x7006f38fa2e6654fae1a781aefc5885fe0cb8f778b1add10636eaf7e34279247

這是一筆合約調用交易，是從 KuCoin 交易所向其他地址分發ETH。

一名比特幣核心代碼管理員已于本周四離開，當前擁有代碼修改權限的僅剩5人:2月17日消息，一名比特幣核心代碼管理員已于本周四離開，當前擁有代碼修改權限的僅剩5人，據比特幣核心開發者Andrew Chow此前統計數據顯示，自2009年推出以來僅有包括他在內的17人獲得過更改比特幣核心代碼權限，包括中本聰、Martti Malmi (Sirius, sirius_m)、Gavin Andresen、Gloria Zhao (glozow)等。

分析認為，比特幣核心代碼管理員離開或與薪酬有關，數據顯示比特幣維護者的一年補助金從10-15萬美元不等，相比之下谷歌公司的中級程序員薪水可達22.5萬美元（外加福利、獎金和股票）。Coinbase在提交給美國證券交易委員會的文件中警告，比特幣核心開發者的組織方式可能會限制比特幣增長，這些人對代碼所做的更改“可能會影響網絡的速度、安全性、可用性或價值”。[2023/2/17 12:12:54]

捷克王子希望使用NFT保存家族歷史:7月25日消息，捷克共和國王子 William Rudolf Lobkowicz 最近在接受 CNBC 采訪時表示，他計劃通過 NFT 來保存他家族的歷史。NFT 包含家族藝術品的數字版本。Lobkowicz 王子最近還在 Twitter 上表現出對 Web3 和區塊鏈技術的興趣。（finbold）[2022/7/25 2:36:36]

我們仔細分析一下合約調用過程：

Glassnode：超150萬枚BTC在1.76-2.12萬美元價格區間交易:金色財經報道，據區塊鏈分析公司Glassnode披露數據顯示，當價格跌至1.76萬美元時，總共有921.6萬枚BTC處于持有未實現的損失狀態。然而，在6月18日的投降之后，經過一個月的盤整，以及價格反彈到2.12萬美元之后，這個數量已經下降到768萬枚BTC，這表明有153.9萬枚BTC在1.76萬美元和2.12萬美元之間進行了交易（以成本為基礎），說明大約有8%的流通量在這個價格范圍內轉手。[2022/7/23 2:32:42]

在瀏覽器的“數據輸入”欄展示的是合約調用的參數，第一行表示地址列表從“40”(16進制)字節，也就是 64 字節開始，圖中第4行，第二行表示轉移數額的列表從“1a0”(16進制)字節，也就是 416 字節開始，數據輸入欄第15行。

轉賬是按照地址列表的順序進行的，往每個地址轉入的數額和轉移數據的列表一一對應的。

現在我們開始遍歷地址列表，看第三行的“10” (16進制)，表示的是即將為接下來的 16 個地址轉入 ETH。

按照圖上順序，當數到第11個地址的時候，發現值是“10”。這個值會被認為是地址列表中的第11個地址，然而事實上是表示轉移數額的列表長度。那么按照第三行的指示，應該向 16 個地址轉入，合約會把“0x10”當成地址繼續執行轉賬操作，向地址“0x10”轉入 0 個 ETH。

注意，“0x10”是EVM “特殊地址” 之一，它完全處在 EVM 的預編譯合約列表內。它是一個由 EIP-2537 斷言的預編譯合約，是為 BLS 配對密碼學程序而設的，但這個 EIP 還未部署到主網上。

那么在柏林硬分叉中給“0x10”發送 0 ETH 會造成什么呢？會造成 Gas 消耗產生分歧。

柏林硬分叉改變了 EVM 中 Gas 消耗量的計量方法。在 EIP-2929 實施后，如果在一筆交易中對同一個存儲槽多次執行狀態存儲操作，第一次執行會消耗更多 Gas，后續執行的消耗會更少。

這就是OpenEthereum 在區塊 #12244294 處發生 Bug 的根源：OpenEthereum包含了EVM已實現的預編譯列表。所以OpenEthereum 會對該筆交易中訪問了“0x10”的交易給gas 折扣。但網絡的絕大部分活躍客戶端都不是這樣實現 EIP-2929 的，它們只會給訪問了已激活預編譯合約的交易提供 gas 折扣。

由此，OpenEthereum 客戶端對該交易消耗了多少 Gas 的計算與網絡中其他客戶端發生了分歧。

這場由Gas消耗分歧引起的 OpenEthereum 單客戶端停機，雖沒有嚴重到導致重大的鏈分叉，但也提醒我們利用多客戶端實現來提升節點穩定性。

不可否認，區塊鏈技術仍然處于不斷嘗試不斷前進的過程中，2021 年爆發的Defi和NFT也以前所未有的速度普及給更多的受眾，Tokenview希望攜手更多的開發者打造更好的區塊鏈世界。

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