CertiK首席科学家：黑客永远只会对系统中更弱的一环进行攻击

随着加密数字货币市值的增长，区块链进入大众视野，但同时，区块链上的数字资产，也吸引了黑客的注意，把区块链当成了提款机。据 BCSEC 统计，自 2011 年到 2018 年 7 月，全球范围内因区块链安全事件造成的损失近 30 亿美元。HowMuch 在今年 6 月份，整理了区块链行业发展的这几年里，加密数字货币遭遇到的主要的黑客攻击及相应的损失金额。

Odaily星球日报此前曾发布的《2018年区块链技术安全服务行业报告》，分析了交易所、智能合约、钱包、矿池这些业务场景对应的区块链技术安全问题。从风险事故的频发比例来看，交易平台占到 34%，智能合约占 20%。

市场的需求刺激了区块链安全公司随之的应运而生，目前来看，更侧重于智能合约安全的公司有 CertiK、 Quantstamp、Zeppelin、Runtime Verification、Solidified、Securify.ch、链安科技等；专于私钥安全存储的有库神、碧盾；要着眼于区块链整个生态系统安全的，有派盾 PeckShield、慢雾科技等。此外，还有从社区化角度切入安全领域的安全链 SECC。

其中，Odaily星球日报曾报道过的 CertiK，要通过形式化验证技术，为智能合约和区块链生态提供安全保护。

CertiK 的首席科学家 Vilhelm Sjöberg 表示，“在安全领域，黑客永远只会找系统中更弱的那一环进行攻击”。那么如何确保每个环节都很安全，就变得格外重要，但是要实现的话又有难度。

形式化验证，是根据某个或某些形式规范或属性，使用数学的方法证明其正确性或非正确性。在安全方面，如果用传统的测试方法，无法穷举所有的可能性，但是从数学的角度来看，形式化验证可以验证系统的每个环节的安全性。

据报道，目前主要运用形式化验证技术的公司，除了 CertiK，还有 Securify.ch、Runtime Verification、Tezos、The Matrix、成都链安科技等。现阶段各家公司的定位主要分三类:  VaaS 平台、公链和语言。

图片来源：财链社

CertiK 从形式化验证这个技术方向出发，研发了深度规范、分层结构等具体技术。具体到其业务上，CertiK 通过分层结构技术，把一个要验证的复杂系统进行分层，然后通过深度规范技术，来验证是否每一层都符合正确的规范。

这次，关于智能合约为什么经常被曝漏洞，为什么形式化验证在互联网时代没有商业前景，CertiK 的技术壁垒所在，如何理解分层结构，区块链安全领域面临的最大的挑战等，Odaily星球日报采访了 CertiK 的首席科学家 Vilhelm Sjöberg 。

以下为采访原文，有删减：

Odaily星球日报： 近一年来看，智能合约经常被曝出漏洞，有人说是因为智能合约太灵活，还有人说是因为代码 copy 现象严重，您怎么看？

Vilhelm Sjöberg： 智能合约经常被曝漏洞，主要是两点原因：一个原因是代码出 bug 这个事儿是不可避免的，在互联网时代可以通过快速迭代来修复，但智能合约在部署后是无法更新的，上线的代码就需要是完美的。另一个是攻击智能合约漏洞获得的价值回报（token）高，所以会有很多人盯着你的代码找错误。 

Odaily星球日报： 相比于智能合约，对区块链底层基础设施进行验证的难度有多大？

Vilhelm Sjöberg： 区块链的底层基础设施要比智能合约本身复杂，其复杂程度主要体现在两方面：计算的复杂度（也就是代码的复杂度）、运行环境（也就是多线程）的复杂度。在证明程序正确性的时候，如果一旦这两方面复杂，那么要证明的问题就会变得复杂。而 CertiK 是目前唯一可以对复杂的计算、运行环境进行证明的公司，这是我们的价值点所在。此前对于复杂代码的多线程验证，在业界是被认为不可能实现的，前几年被我们成功进行了验证。

Odaily星球日报： 为什么形式化验证这项技术，在互联网行业或者说区块链技术变热之前，并没有多少商业前景？

Vilhelm Sjöberg： 互联网时代，虽然程序很复杂，但是对于形式化验证技术来说，并没有多少市场。如果程序有 bug，比如微信有 bug，这对用户而言并没有多少损失，而且中心化服务器端也可以将数据回滚来挽回损失。

形式化验证这项技术适合代码价值很高、不是特别复杂的程序，区块链就是用有限的代码数量来控制价值很大的东西（token）。

还可以再举个例子来明这一点，比如对安全性要求最高的或许是无人驾驶车，但是从黑客的角度来看的话，与其攻击无人驾驶车，不如攻击智能合约、钱包，得到的价值更大。

Odaily星球日报： 目前，行业里有其它安全公司在使用形式化验证技术，CertiK 在这个方向的技术壁垒是什么？

Vilhelm Sjöberg： 验证复杂度是一个很难的事情，以前一直被业界认为是不可能的。邵中教授至少花了 3 年时间，才第一个真正解决了在多线程的环境下，如何证明一个复杂系统的正确性，所以说，CertiK 本身具有先发优势。

我们通过深度规范技术，来验证了自己研发的 CertiKOS 防黑客操作系统，后来美国国防部请谷歌团队对 CertiKOS 防黑客操作系统进行攻击，但是攻击了一个月都没有成功。

此外，我们最近开发了第一代高性能智能合约自动检测引擎 CertiK AutoScanEngine（CASE），用户上传智能合约后，该引擎可以自动进行扫描并定位出漏洞。整个过程实现了最大化机器验证，对人力的依赖非常少。

Odaily星球日报： CertiK 于 2015 年提出了分层结构理论，如何理解分层结构？

Vilhelm Sjöberg： 举个例子，比如我们使用一个数字，计算机的内存是有限的，不可能表示出任何数，计算机每次碰到一个数字的时候，都需要考虑到这个数字的这样几点：数字的精度、数字的范围，有没有溢出（overflow）。如果你每次用数字时，需要重新来验证，是个没有多少意义的事情。所以，不如把整个数字的证明做成一个 layer（层）。比如整数本身在代码里是如何表征的，我们把它证明正确，直接做成一层。以后每次用整数的地方，就直接调用这一层。

具体到每一层究竟是如何的，我简单举例来说明：第一层，可能是证明整数是否在 range（范围）内的。第二层，可能是来证明加减乘除的准确性。第三层，可能就是证明乘方/开方。当然，后面还会有很多层。通过建这种模型，就可以节省大量的计算。

所以说这个技术在经验方面很重要，我们团队之前已经研发出很多层，其他人如果也想做形式化验证，需要从头开始研发，而我们已经可以基于此前的研究，来构建更多商业逻辑上的东西。

Odaily星球日报： CertiK 的商业化模式中，除了提供中心化验证服务，还有一个是去中心化的安全验证系统，这两部分如何协调？而且去中心化的安全验证系统具体指的是什么？

Vilhelm Sjöberg： 中心化验证服务主要是由我们自己先把一个复杂的系统进行分层，然后再把每一层的计算分给社区来执行，也就是交给去中心化的安全验证系统。

去中心化的安全验证系统的目标主要两个：一个是借助更多的计算资源，相比于 POW 这种没有意义的计算，我们的目标是把计算变得有意义。用户提供算力，计算出了一个证明方法，然后这个知识大家可以共享。而且整个验证过程是透明的，用户可以接入区块链，来看到整个验证过程。

另一个是希望借助整个社区的证明能力，构建一个去中心化的关于形式化证明程序方法的知识库。比如说你知道对某个程序的证明方法，但我可能是不知道的，通过借助通证经济，可以让这个证明方法被共享出来。如果是我直接花钱买了你的证明方法，这个知识实际上并没有被共享。

对于社区用户来说，我们目前在开发一整套的 工具 以降低用户门槛。社区用户可以有多个角色，你可以进来提交需要验证的程序，也可以分享计算资源，还可以定期对引擎本身进行评估等等。

Odaily星球日报： 在区块链安全领域，CertiK 对于未来的发展规划以及目前的合作进度如何？

Vilhelm Sjöberg： 智能合约这方面目前需求最大，CertiK 以智能合约为切入口，逐渐侧重于对区块链基础设施的安全，从而布局整个区块链生态系统的安全问题。

区块链基础设施的安全问题很重要，比如 Payment Channel（支付通道），如果底层的VM或者其它链本身的支付通道有问题，那么智能合约必然会有安全问题。

在合作方面，CertiK 目前主要与公链、交易所展开了合作：

公链方面，CertiK 和 NEO、星云链、Qtum量子链、本体、ICON、Waves 等项目有合作，主要负责对公链的 VM 进行安全审核。此外，我们目前也在争取与以太坊的合作。

交易所方面，CertiK 和火币、OKex、Gate、KuCoin、FCoin 等有合作，主要负责交易所上币项目的安全审计，之后还会针对交易所对安全的需求点来提供服务。此外，币安还是 CertiK 的种子轮投资者。

Odaily星球日报： 您觉得区块链安全行业面临的最大的挑战是什么？

Vilhelm Sjöberg： 最大的挑战在于工程、研究方面。工程的实现需要一个强大的团队；研究方面还有一些问题没有解决，比如有些语言的特性很复杂；开发人员依赖的工具本身（如编译器），其安全性有时也会有问题；又比如说我们目前正在运用形式化验证，来研究哪一种共识机制是最好的，是在数学上最公平的、合理的、最安全的。

Odaily星球日报： 您如何看待区块链技术面临的量子计算攻击？

Vilhelm Sjöberg： 技术方面，量子计算不会完全毁掉现在所有的加密算法，比如 POW，但是量子计算会通过更多的计算，来降低攻破它的难度。而且另一方面，研究人员也在研究，如果量子计算一旦出现，我们用什么方法来保证公钥、私钥的安全性。 其实，对于区块链来说，在技术方面并没有多少威胁，更多的可能还是政策方面。