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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211387071.2 (22)申请日 2022.11.07 (71)申请人 上海特高信息技 术有限公司 地址 200120 上海市浦东 新区张杨路707号 二层西区20 5室 (72)发明人 崔建军 许文波 朱清文 黄文林 阮镇南 (74)专利代理 机构 无锡经诚知识产权代理事务 所(普通合伙) 32504 专利代理师 吴仁芬 (51)Int.Cl. G06F 21/53(2013.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种用于加固智能合约安全运行的安全沙 箱系统 (57)摘要 本发明涉及区块链 技术领域, 具体是一种用 于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 包括 VM API过滤器模 块, 用于对各种V M API接口进行 过滤; 不一致函数消除器模块, 用于消除结果可 能不一致的函数; 运行时长监测器模块, 通过合 约VM执行的代码行数对合约的运行时长进行监 测; 内存分配跟踪器模块, 实时跟踪合约运行时 内存分配; 合约调用链跟踪器模块, 用于跟踪合 约调用链的深度, 防止因宿主环 境线程的调用栈 溢出, 导致区块链程序的异常退出; 账本存储计 费器模块, 用于对合约的每个存储操作收取交易 费用。 本系统通过将所有的合约V M都在本系统中 安全运行, 实现对各环节的监测与安全加固处 理, 可有效保护宿主系统和区块链 不受到威胁破 坏。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115438335 A 2022.12.06 CN 115438335 A 1.一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特 征在于, 包括: VM API过滤器模块: 根据安全接口白名单对合约VM提供的各种VM API接口进行过滤; 处于安全接口白名单之外的VM API接口均被屏蔽; 不一致函数消除器模块: 用于对VM API接口进行改造, 确保VM API接口的执行结果具 有一定的随机性或不确定性, 但可 得到完全一致的结果; 运行时长监测器模块: 通过合约VM执 行的代码行 数对合约的运行时长进行监测; 内存分配跟踪器模块: 针对合约VM, 设置相应的内存分配和释放Hook, 通过调用该内存 分配或释放 Hook 分别向宿主环境申请或释放内存, 并对已经分配的内存空间进行跟踪; 合约调用链跟踪器模块: 用于跟踪合约调用链的深度, 防止因宿主环境线程的调用栈 溢出, 导致区块链程序的异常退 出; 账本存储计费器模块: 用于对合约的每 个存储操作收取交易费用。 2.根据权利要求1所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述VM API过滤器模块根据安全接口白名单对合约VM提供的各种VM API进行过滤, 具 体为: 在创建合约VM后, 所述VM API过滤器模块会加载运行一段VM初始化程序, 所述VM初始 化程序会对 所述合约VM的全局名字空间进行扫描, 将处于该安全接口 白名单中的VM API接 口保留, 其 余VM API接口从所述全局名字空间中删除。 3.根据权利要求1所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述不一致函数消除器模块对VM API接口进行改造, 具体为: 对于随机函数, 保证其是一个伪随机函数, 不从宿主系统获取真实随机源或以系统时 间作为随机源; 对于时间函数, 其当前时间由所在账本高度的时间确定 。 4.根据权利要求3所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述不从宿主系统获取真实随机源或以系统时间作为随机源, 具体为: 默认情况下, 通 过VM时间函数获取当前时间, 对随机函数进行初始化; 或由合约调用者从外部提供一致的 随机源, 初始化随机函数。 5.根据权利要求1所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述通过合约VM执行的代码行数对合约的运行时长进 行监测, 具体为: 所述运行时长监 测器模块通过调用执行Hook对合约VM执行的代码行数进 行监测, 并根据其计算所需的执行 交易费用, 若执 行交易费用超出当前余 额, 则终止合约的执 行。 6.根据权利要求5所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述合约VM执 行的代码行 数是从初始合约开始执 行时统计。 7.根据权利要求1所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述内存分配跟踪器模块对已经分配的内存空间进 行跟踪, 具体为: 若内存空间超出预 设限制, 则回收已经释放但未完全回收的内存空间。 8.根据权利要求7所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述合约的运行内存统计为包含整个调用链中的所有合约VM的内存统计; 若因内存限 制终止合约VM时, 为对合约调用链中当前合约VM的终止 。 9.根据权利要求1所述的一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述合约调用链跟踪器模块对合约调用链深度的跟踪, 具体为: 每调用一个新合约时,权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 115438335 A 2合约调用链的深度加1; 而完成一个合约执行, 返回时, 合约调用链的深度减1; 在超过指定 深度限制时, 再次调用合约, 将直接返回合约调用失败。 10.根据权利要求1所述的一种用于加固智能合约 安全运行的安全沙箱系统, 其特征在 于: 所述账本存储计费器模块对合约的每个存储操作收取交易费用时, 若交易费用大于余 额时, 则存 储失败。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 115438335 A 3
专利 一种用于加固智能合约安全运行的安全沙箱系统
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