区块链学习打卡-20180706

BUG 描述

在调试第五课程序时的遇到了一个奇怪的BUG，我随手添加了一个地址为 0x0000000000000000000000000000000000000001 的雇员，在进行删除操作时，系统提示『资金不足』。然而在salary参数相同的条件下，其他地址（比如：0x2d4f946fc3c540342421f2c80a0f1f1058eb0cdb）的雇员信息却可以正常删除。很显然，我遇到了一个『钉子户』雇员 😂

无法删除地址为 0x0000000000000000000000000000000000000001 的雇员

BUG 假设

遇到这个问题时，脑海里首先闪过以下几种可能

1. 合约账户ETH余额不足

2. 合约中 PAY_DURATION 时间设置过短

3. 合约存在类似于『短地址攻击』的漏洞，导致 0x0000000000000000000000000000000000000001 这样的特殊地址在执行 _partialPaid 函数时，实际发放金额为被计算成了1  * 1000000000000000000000000000000000000000 ether，从而执行失败

前两点假设很容易进行验证，在确认合约余额，延长 PAY_DURATION 时间后，很快就被我排除掉了。而第三个假设，通过检查代码，使用类似 0x0000000000000000000000000000000000000002 地址进行试验，最终也被否定了。

BUG 追踪

由于之前的假设一一被否定，我意识到这个BUG可能并没有想象中那么简单，需要收集更多信息进行调试。在 ganache-cli 的日志中可以发现，交易之前的失败交易触发了revert操作

交易日志

利用remix debug 功能，单步调试，发现问题出在 employeeId.transfer(payment); 这个函数上。

revert 触发前的最后一行代码

然而，光有这些信息仍然无法解释为什么偏偏只有0x0000000000000000000000000000000000000001（后续简称『0x1地址』）这个地址会触发transfer异常，因此，需要继续深入查看实际执行transfer的evm指令。为了方便测试构造一个简化版的函数，分别传入常规地址和0x1地址，同样常规地址执行成功，而0x1地址执行失败。

简化版验证函数

通过对比成功交易的call stack，最终将问题锁定这个CALL指令的调用上

出现问题的CALL指令

官方文档中call函数的函数说明如下

call(g, a, v, in, insize, out, outsize) 

call contract at address a with input mem[in..(in+insize)) providing g gas and v wei and output area mem[out..(out+outsize)) returning 0 on error (eg. out of gas) and 1 on success

可以看出，call返回值为0，也就是调用失败了。由于tansfer传输的金额为v = 0，所以可以排除账户余额不足的情况，最大的可能性是gas不足，也就是目前传入给call的 g = 0x8fc （十进制：2300） gas 不足以支付调用费用。下图是正常的call调用消耗 了700 gas

正常调用 call 费用为 700 gas

而transfer到0x1地址消耗了2300+700 gas，也就是说，传入的gas全部被耗尽后仍然无法完成 call 调用，导致调用失败

异常调用消耗了2300+700 gas

暂且不考虑为什么0x1地址会消耗更多的gas，假设增加传入call操作的gas数量是否能成功调用该函数呢？为了验证这个猜想，构造如下函数

验证gas

该CALL调用参数与之前的函数一致，唯一不同的是call传入的gas数量变为了0xffff 也就是 65535，，传入0x1地址，执行成功！实际call调用消耗gas为700+3000

执行成功

由此可以得知，之前无法删除员工的原因便是：0x1地址调用call操作时消耗的gas超出了预分配的量，导致transfer失败，触发了revert()

GAS消耗之谜

尽管弄明白了调用失败的原因，但目前有一个问题仍旧没能解决，那就是为什么call在调用0x1地址时会消耗更多的gas。为此我查阅了EIP150的中相关gas消耗细节，其中大部分的opcode都规定了明确gas消耗数量，唯独call这一类型需要单独查看黄皮书

EIP150部分细节

在翻阅了黄皮书附录后，我终于找到了call的计费细节

call gas消耗细节-1 call gas消耗细节-2

根据黄皮书中细节描述，call调用的初始消耗是700 gas，触发revert的条件是堆栈深度超过1024或者预分配gas消耗殆尽，而预分配的gas只会在调用（或创建）其他合约时才会被使用，也就是说，对于非合约账户地址（也就是普通钱包地址），在不传入传出额外数据的情况下，不会产生额外的gas消耗，call调用的总gas消耗为700，这也和之前观测到的正常调用消耗一致。黄皮书似乎也没有解答这个问题。

由于之前的一直是在remix的javascript vm环境测试，会不会是这个仿真环境的bug呢？为此我也在ropsten网络进行了测试，结果依然不变，0x1地址会额外消耗3000点gas。主网环境下也依然如此，正常的eth转账需要消耗21000 gas，而如果给0x1地址转账的话，需要消耗24000gas。如果用metamask尝试给0x1地址转账的话，gaslimit 会默认是21000 gas，不出意外的话，这笔转账会fail掉。

给0x1地址转账，需要消耗24000gas

因此，要回答这个问题还是需要去看evm的具体代码实现。这也许是个bug，也许是个feature，也可能是我之前的分析还存在着一些漏洞，如有任何问题，欢迎各位大佬指正，也希望对此问题感兴趣的小伙伴们能做进一步研究。