Slither：智能合约的领先静态分析工具
我们已在国际软件工程区块链新兴趋势研讨会（WETSEB，与ICSE联合举办）上发表了关于Slither的学术论文。Slither是我们的智能合约静态分析框架。
论文表明，Slither在速度、鲁棒性以及检测与误报平衡方面，其错误检测能力优于其他静态分析工具。论文详细介绍了基于静态单赋值（SSA）形式的复杂中间语言的使用，这是现代优化编译器发展的关键进步，使Slither能够快速有效地工作，并易于扩展到新任务。
概述与应用
首先，我们描述Slither的设计及其功能。Slither被设计为一个静态分析框架，提供关于智能合约代码的细粒度信息，并具有支持多种应用的灵活性。该框架目前用于以下方面：
- 自动化漏洞检测：无需用户干预或额外规范工作即可检测多种智能合约错误。
- 自动化优化检测：Slither检测编译器遗漏的代码优化。
- 代码理解：Slither总结并显示合约信息，以帮助您研究代码库。
- 辅助代码审查：用户可以通过其API与Slither交互。
Slither的工作流程如下：
- 它将以Solidity编译器生成的Solidity抽象语法树（AST）作为初始输入。Slither开箱即用，支持最常见的框架，包括Truffle、Embark和Dapp。您只需指向要分析的合约。
- 然后生成重要信息，例如合约的继承图、控制流图（CFG）以及合约中所有表达式的列表。
- Slither将合约代码转换为SlithIR，这是一种内部表示语言，使精确和准确的分析更易于编写。
- 最后，Slither运行一组预定义的分析，为其他模块提供增强信息（例如，计算数据流、受保护的函数调用等）。
图1：Slither的工作原理
Slither与其他工具的对比
我们论文的重要部分侧重于将Slither与其他智能合约静态分析工具进行比较。我们将Slither（版本0.5.0）与其他开源静态分析工具进行对比，以检测以太坊智能合约中的漏洞：Securify（修订版37e2984）、SmartCheck（修订版4d3367a）和Solhint（版本1.1.10）。我们决定几乎完全专注于工具的重入检测器，因为重入是最古老、最易理解且最危险的安全问题之一。图2显示了一个简单的可重入合约的经典示例，该合约可通过使用回调函数再次调用withdrawBalance来耗尽所有以太币。
图2：可被利用的重入合约
重入检测器是我们评估的所有工具中少数可用的检测器之一。此外，我们实验了一千个最常用的合约（交易数量最多的合约），Etherscan提供了源代码，以获得以下结果：
图3：Slither在各个方面均优于其他工具
使用一千个合约的数据集，每个工具在每个合约上运行，超时时间为120秒，仅使用重入检测器。我们手动禁用了其他检测规则，以避免在测量中引入偏差。
总之，我们在漏洞检测方面观察到以下优势：
- 准确性：误报、标记合约和每合约检测行总结了准确性结果。我们的实验显示，Slither是最准确的工具，误报率最低，为10.9%；其次是Securify，为25%。相反，SmartCheck和Solhint的误报率极高：分别为73.6%和91.3%（！）。
此外，我们还包括检测到至少一个重入的合约数量（标记合约）和每个标记合约的平均发现数。一方面，SmartCheck标记了更多合约，证实了其高误报率（它标记的合约数量约为Slither的七倍，误报率也大约高七倍）。另一方面，Securify标记的合约数量非常少，这表明该工具未能检测到其他工具发现的一些真正阳性；请注意，Securify标记的合约远少于Slither，但仍然标记了更多误报。
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性能：平均执行时间和超时分析行总结了性能结果，确认Slither是最快的工具，其次是Solhint、SmartCheck，最后是Securify。在我们的实验中，Slither通常与简单的linter一样快。其他工具，如Solhint和SmartCheck，解析Solidity源代码或分析预编译合约，如Securify。
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鲁棒性：失败分析行总结了鲁棒性结果，显示Slither是最鲁棒的工具，其次是Solhint、SmartCheck和Securify。Slither仅对0.1%的合约失败；同时，Solhint失败约为1.2%。SmartCheck和Securify的鲁棒性较差，分别失败10.22%和11.20%的时间。
我们还比较了Slither与Surya，这是最相似的智能合约代码理解工具。我们发现Slither包含了Surya提供的所有重要信息，但由于其执行的静态分析，能够集成更高级的信息。未包含更深层次分析的代码理解工具仅限于表面信息，而Slither易于扩展到更复杂的代码摘要任务。
演讲
本文将由我们的安全工程师Josselin Feist和Gustavo Grieco在2019年5月27日上午11点的WETSEB 2019上展示。
超越论文
Slither在不断进化。我们最近发布了版本0.6.4，自撰写论文以来添加了多项改进和功能，包括可升级合约的自动化检查和Visual Studio集成。我们自豪地拥有30多个开源检测器，Slither还有大约相同数量的私有检测器，用于竞态条件、弱加密和其他关键缺陷。
Slither是crytic.io的核心，我们的持续保障系统（想象为“Travis-CI但用于以太坊”），它释放所有Slither分析以保护智能合约。
如果您需要帮助将Slither集成到开发过程中，或想了解更多关于Slither的功能，请联系我们或加入Empire Hacking Slack。
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