智能合约迁移的工作原理

智能合约是很容易受到攻击的——合约上存在的bug、用户的钱包的漏洞、或者设置上的疏忽，都会导致被攻击。如果您使用了智能合约，则必须准备好应急预案，在大多数情况下，唯一有效的解决方案是部署新的智能合约实例，并且将所有数据迁移到该实例中。

如果你计划开发可升级的智能合约，迁移过程将的最大风险是在升级机制的过程中。

本篇文章将带你了解智能合约迁移的工作原理。

*本文由Trailofbits团队首发于blog，由猎豹区块链安全团队翻译与编辑*

（译文链接：https://blog、trailofbits.com/2018/10/29/how-contract-migration-works/）

1. 你需要智能合约迁移

即使是没有任何漏洞的智能合约，用户也可能会因为私钥的丢失而被盗。在这类攻击中，即使智能合约具备了可升级的机制，也可能无法修复已部署的智能合约，因此需要部署并正确初始化合约的新实例，以便为用户恢复功能，所有开发人员必须在智能合约设计阶段就集成迁移功能，并且必须准备好折中方案进行迁移。

迁移有两个步骤：

1）恢复要迁移的数据

2）将数据写入新合约

让我们来看看细节、成本和运营后果。

2.如何执行迁移

第1步：数据恢复

需要从区块链中的特定区块来读取数据，如果是从事件（黑客或故障）中恢复，需要在事件发生之前，使用阻止或过滤攻击者的操作。

如果可能，先暂停合同，这对用户更加透明，并防止了黑客攻击不懂迁移的用户。

数据恢复将取决于您的数据结构：

对于简单类型的公共变量（例如uint或address），通过getter的检索值是微不足道的。对于私有变量，您可以依赖事件，也可以计算变量的内存偏移量，然后使用getStorageAt函数检索。由于元素的数量是已知的，因此阵列也很容易恢复。

映射的情况就有点复杂了，不存储映射的键，需要恢复它们才能访问这些值。为简化离线跟踪，我们建议在映射中存储值时发出事件。

对于ERC20智能合约来说，可以通过跟踪转移事件的地址找到所有持有者的列表，这个过程很难。

我们准备了两个方案来帮你：

首先，可以扫描区块链并自行检索持有者; 在第二种情况下，可以依赖以太网区块链公开的Google BigTable存档。

如果您不熟悉web3 API以从区块链中提取信息，则可以使用ethereum-etl，它提供了一组脚本来简化数据提取。

如果您没有同步区块链，则可以使用Google BigQuery API。图1显示了如何通过BigQuery收集给定令牌的所有地址：

图1：使用Google BigQuery恢复地址0x41424344处令牌的所有Transfer事件

BigQuery提供对块编号的访问，因此可以调整此查询以将事务返回到特定块。

一旦恢复了所有持有者的地址，就可以离线查询balanceOf功能以恢复与每个持有者相关的余额。过滤余额为空的帐户。

现在我们知道如何检索要迁移的数据，我们就可以将数据写入新合约。

第2步：数据写入

收集数据后，就要创建新的智能合约了。

对于简单的变量，可以通过智能合约的构造函数来设置值。

如果数据无法保存在单个中，则情况会稍微复杂和昂贵。每个交易都包含在一个区块中，该区块限制了其交易可以使用的gas总量（所谓的Gas Limit”）。如果交易的gas成本接近或超过此限制，矿工将不会再打包。因此，如果要迁移大量数据，则必须将迁移拆分为多个任务。

解决方案是在智能合约中添加初始化状态，只有所有者才能更改状态变量，用户无法执行任何操作。

对于ERC20令牌，该过程将采取以下步骤：

1）在初始化状态下部署契约，

2）迁移余额，

3）将合约的状态转移到生产状态。

4）初始化状态可以使用Pausable功能和指示初始化状态的布尔值来实现。

为了降低成本，可以使用批量传输功能实现余额的迁移，该功能允许您在单个事务中设置多个帐户：

在迁移合约时，会出现两个主要问题：

迁移成本和对交易所有什么影响。

3.迁移成本

数据的恢复是在链外完成的，因此是免费的。Ethereum-etl可以在本地使用。谷歌的BigQuery API提供足够的免费信用来支付其使用。

但是，发送到网络的每个事务和新合同存储的每个字节都有成本。

使用图2的batchTransfer功能，转移200个账户的成本约为2.4M gas，平均gas价格（10 Gwei）的5.04美元（ETH以今天的价格计算）。粗略地说，迁移一个数据需要0.025美元。

如果我们看看按市值排名的前五大ERC20代币的持有人数：

4.交易所

部署新合约可能会对运营产生影响。对于基于token的合同来说，在迁移期间与交换机协作非常重要，以确保将列出新合约，并且将丢弃之前的合约。

幸运的是，前面的标识迁移事件，表明交流有可能进行合作。

智能合约迁移与可升级智能合约

可升级的合约有几个缺点：

· 需要详细的EVM和Solidity的专业知识，基于委托调用的代理要求开发人员掌握EVM和Solidity是必要的。

· 增·加了复杂性和代码大小，合约更难审查，更有可能会有bug和安全问题。

· 增加了要处理的密钥数量，合约将需要多个授权用户（所有者，升级者）。授权用户越多，攻击面越大。

· 每笔交易的gas费用增加。合约变得比没有升级机制的同一版本更具竞争力。

· 他们鼓励在部署后解决问题。如果开发人员知道无法轻松更新合同，他们往往会更彻底地测试和审查合约。

· 它们减少了用户对合约的信任。用户需要信任合约的所有者，这会阻止真正分散的系统。

· 只有在存在强有力的论据时，合约才应具有可升级机制，例如：

· 合约需要经常更新。如果要定期修改合约，则定期迁移的成本可能高到足以证明可升级性机制的合理性。

· 合约要求固定地址。合约的迁移需要使用新地址，这可能会破坏与第三方的交互（例如与其他合同的交互）。

· 合约迁移实现了升级带来的好处，但缺点很少。升级相对于迁移的主要优点是升级成本更低。然而，这种成本并不能证明所有的缺点。

5.小贴士

在合同部署之前准备迁移过程、使用事件来促进数据跟踪。

如果要购买可升级版的合约，则还必须准备迁移程序，因为您的密钥可能会受到损害，或者您的合约可能会遭受错误且不可逆转的操纵。

智能合约带来了新的发展模式，它们的不可变性要求用户重新思考他们构建应用程序的方式，并要求彻底的设计和开发过程。