Solanaエコシステムの安全確保 (4) — アカウント認証

0. レビュー

1. 概要

前回のブログでは、プログラムのアップグレード方法について解説しました。本記事では、DeFi分野で最も一般的で基本的なセキュリティトピックの一つである、アクセス制御に関連する問題についてご紹介します。

2. 指示

Solanaでは、各プログラムはentrypoint!で定義された単一のentrypointをエクスポートします。Ethereumとは異なり、クライアントはエントリポイントとして定義された単一の関数（通常はprocess_instructionと呼ばれる）のみを呼び出すことができます。エントリポイント関数は3つのパラメータを受け取ります。それらは、スマートコントラクトのプログラムID、プログラムが操作するアカウント、および命令データです。命令データは、どの命令が呼び出されるかを指定します。以下の図はその一例です。命令データをアンパックすることで、異なる命令（例：Lock、Unlock）が選択されます。したがって、エントリポイントから到達可能な命令はすべての人に公開されており、指定された命令データで実行できます。

3. アカウント検証

前述のように、プログラムは読み書きする必要のあるアカウントを受け取ります。この設計には2つの疑問が生じます。読み取られるアカウントについては、アカウントに保存されているデータが信頼できることをどのように保証できるでしょうか。書き込まれるアカウントについては、特権ユーザーのみがアカウントへの書き込みを指示できることをどのように保証できるでしょうか。以下に、アクセス制御の問題を説明します。すべてのテストコードはこちらで見つけることができます。

3.1 コードレビュー（PrivilegeOwner）

まず、DoorとConfigの2つの構造体を定義します。作成されたdoorを開けることができるのは、構造体doorで指定されたキーアカウント（17行目）のみです。ただし、システム状態がロックされている場合、ドアを開けることはできません。これは構造体Config（81行目）で指定されています。

前述のように、Configアカウントはドアを開けることができるかどうかを指定します。この場合、プログラムにはConfigアカウントは1つだけあるはずです。これを実現するために、PDAを使用してConfigのデータを格納します。Configアカウントを初期化した後、is_initialized属性をtrueに設定し、攻撃者による再初期化を防ぎます（108行目～110行目）。

命令Open()はドアを開くために使用されます。この命令は、開かれるドアアカウント、configアカウント、およびdoorを開こうとするownerアカウントを含むいくつかの В accounts を受け取ります。ドアがプログラムに属し、設定が有効であることを保証するために、doorアカウントの所有者とconfigアカウントをチェックします（204行目～205行目）。これにより、悪意のあるユーザーが偽のアカウントを提供することを防ぎます。これは最初の質問に答えるものです。読み取られるアカウントが信頼できることを保証するには、アカウントの所有者をチェックする必要があります！この場合、doorアカウントの所有者のみがドアを開くことができることを確認します。この場合、所有者アカウントがdoorの実際のownerであるか、さらに重要なことに、命令が所有者によって承認されているかを確認します（217行目～219行目）。

validate_owner()関数では、まずこれら2つのアカウントの公開鍵が同じであるかを確認し、次に所有者の署名を確認します。これは2番目の質問に答えるもので、特権ユーザーのみがopen命令を呼び出すことができることを保証するために、アカウントの所有者と署名者を確認する必要があります。close命令はopenと同様であり、詳細はコードで確認できます。

プログラムをテストネットにデプロイしました。以下のリンクから確認できます。

https://explorer.solana.com/address/2Q7FFMWCthBvc6ubLQRx9TRswvaimmd66VaCAfHwsYuC?cluster=testnet

すべてのテストトランザクションを以下に示します。このトランザクションの全プロセスは Allocate PDA()-> InitializeDoor()-> InitializeConfig()-> Unlock() -> Open() -> Close() です。

https://explorer.solana.com/tx/2X9CyMrHTNEvbzXTE95gem2j8spnvsQsabFeSpV8hiNpYjiQPPzLRqt5KN86ZYRjnQvydvs7y5eUjJK7no8knDhk?cluster=testnet
https://explorer.solana.com/tx/2XfVWiXeQeHbpqAEYm3AH2RU6hunnqtr155EC4EAM5Bq9VVZNP6QocAav9cPjEQdJFcQrbsSSxiKadr4HPMov8pz?cluster=testnet
https://explorer.solana.com/tx/5Em41sg7yFXeNpnEJnhUQJanfLWKwjMqiBeNAqEEzFrSN9P8zKKafcv5F7RKT2pseB171qeoa8Uz4fKgazzayCnW?cluster=testnet
https://explorer.solana.com/tx/2PMtzpSgjnKDLGmRWBdUSFBPimWnudCPekUYbWzPzokENFYa4N4ab4HCtynfGrzswFPTgGYKHU8PccUMHv3mXHkR?cluster=testnet
https://explorer.solana.com/tx/3kviP9MqkWGMV4yA7k7yPQ5BGfXmcYLcctmY1u2D7n56eT1nx8jMtDumkUNJy8yA3KkmzrmfQLjqpigc8ehGZzBN?cluster=testnet
https://explorer.solana.com/tx/38iEaJBzuGMLbfcszdVB8pkniezH8JrA3XGq7JdADZTQ4hNQC82GSTUA2bmcypdVy3t7htWnUzkZ4F8EakmNvqz8?cluster=testnet

3.2 攻撃トランザクション

所有者チェックと署名者チェックの重要性を示すために、2つの攻撃シナリオを例として使用します。

シナリオ1

1つ目は、configがロックされている間に「door」の所有者がドアを開けようとすることです。これを実現するために、別のプログラムで偽のconfigアカウントを作成し、is_lock属性をfalseに設定します。カスタムプログラムのコードを以下に示します。

偽のconfigアカウントを作成するためのトランザクションを送信しました。偽のconfigアカウントの公開鍵は次のとおりです。2MtSrbWp24VjPZQcSUkiWrvNro7qqKemVCsh3Yxc8LTy。

https://explorer.solana.com/tx/2qSyrL5gdQXmgGCFzmzMm1StFQRkDgWpss9A9jV11q2fgDGM5C1XRuXvbX1N5Dt3q2pRqnmyXHVtXGF5dqadAzpJ?cluster=testnet

偽のconfigアカウントが作成されたら、それをプログラムに渡します（423行目）。

結果は以下のとおりです。ログには「incorrect program id for instruction」と表示されており、これはconfigアカウントの所有者がプログラムでなければならないことを意味します。したがって、攻撃者はこのチェックをバイパスできません。

シナリオ2

2番目のシナリオは、ドアがロック解除されている間に悪意のあるユーザーがドアを開けようとすることです。

この場合、実際の所有者アカウントをプログラムに渡します（419行目）そしてトランザクションを送信します。結果は以下のとおりです。

「Signature verification failed」と表示されており、これはドアを開くには実際の所有者がトランザクションに署名する必要があることを意味します。したがって、私たちの2番目の攻撃も失敗します。

4. まとめ

Solanaでは、命令はクライアントまたは他のプログラムによって提供されるさまざまなアカウントに基づいて、指定されたロジックを実装します。したがって、アカウントの適切なチェックは非常に重要です。

この記事では、アカウントを適切にチェックする方法を紹介し、2つの攻撃シナリオを使用してこれらのチェックの重要性を説明しました。引き続き、より多くの記事を共有する予定です。

このシリーズの他の記事を読む:

BlockSecについて

BlockSecは、世界的に著名なセキュリティ専門家グループによって2021年に設立された、先駆的なブロックチェーンセキュリティ企業です。同社は、Web3の世界のセキュリティとユーザビリティを向上させ、その大規模な採用を促進することに尽力しています。そのために、BlockSecはスマートコントラクトとEVMチェーンのセキュリティ監査サービス、セキュリティ開発と脅威のプロアクティブなブロックのためのPhalconプラットフォーム、資金追跡と調査のためのMetaSleuthプラットフォーム、そしてWeb3開発者が暗号通貨の世界を効率的にサーフィンするためのMetaSuites拡張機能を提供しています。

現在までに、同社はMetaMask、Uniswap Foundation、Compound、Forta、PancakeSwapなど300以上の著名なクライアントにサービスを提供し、Matrix Partners、Vitalbridge Capital、Fenbushi Capitalなどの著名な投資家から2回の資金調達で数千万米ドルを受け入れています。

公式ウェブサイト：https://blocksec.com/

公式Twitterアカウント：https://twitter.com/BlockSecTeam