BlockScope: Detecting and Investigating Propagated Vulnerabilities in Forked Blockchain Projects

Yi X, Fang Y, Wu D, et al. BlockScope: Detecting and Investigating Propagated Vulnerabilities in Forked Blockchain Projects[C].Network and Distributed System Security (NDSS) Symposium 2023 27 February - 3 March 2023, San Diego, CA, USA.

NDSS23的工作

许多区块链重用或者fork了比特币/以太坊等经典区块链的代码，不难理解，当fork或频繁fetch时可能将原来链上存在的漏洞传播到当前链上。本文设计了BlockScope，能够在输入现有的BC/Ethereum安全补丁后，检测出多个cloned漏洞

BlockScope采用基于相似度的代码匹配机制，设计了一种新的计算代码相似度的方法来覆盖所有syntax-wide变量的克隆

BlockScope能够自动抽取补丁的上下文，找到潜在的相关代码进行对比

和现有工作ReDebug相比，能在精度接近的情况下实现1.8倍的recall（确定更多可能执行的路径或者函数调用）

分别在13/16个forked区块链上发现了101个漏洞

40个被接受或修复
66被知情，等待中
4个被拒绝

总结出了3类从源到分叉的链的漏洞传播规律

仅开源了具体的漏洞报告 VPRLab/BlkVulnReport: A Summary of Vulnerabilities Found in the BlockScope NDSS’23 Paper (github.com)，没有源代码

Intro

因为开源，所以可以fork或重用eth和Bitcoin的代码

漏洞传播可能的途径

最初分叉
update commits

创新点

相似度检查而不是精确的hash对比，相似度计算方法改进，更好处理增删和重排序
- 更接近Soundness：大幅降低假阴率，略微提高假阳率
抽取并利用补丁代码的语境定位可能相关的代码段
- 提高执行效率和精度

数据集采用了38个补丁

32个是比特币的代码仓库中来的（CVE只有4个
6个Ethereum的CVE

分别测试了11+6个fork链的C/Go的代码，准确率和recall率为91.8%

发现漏洞后试图总结传播规律

最初fork时传播
fetch时传播
被非显式的commit感染

大多数分叉链修补的时间延迟约为200天

提供的具体漏洞CVE和PR：VPRLab/BlkVulnReport: A Summary of Vulnerabilities Found in the BlockScope NDSS’23 Paper (github.com)

wu老师的主页总结了学术界和工业界安全相关会议的ddl Daoyuan Wu’s HomePage (daoyuan14.github.io)

design choices and system overview

基于补丁的代码检测
不针对特定编程语言，不采用类似程序分析的抽象
创新点
- 利用补丁代码上下文，仅定位相关的代码（不用分析全程序，精度更高）
- 采用基于代码相似度的代码匹配机制，支持3类代码克隆

问题与思考

什么是similariry based code match
recall：分析结果中确定可达分支的能力
extract之前需要normalizing and tokenizing