Token Type Identifier

iwin1203·2022년 10월 3일

구현 이더리움

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요약

바이트코드로 토큰 타입을 식별할 수 있는 방법을 알아보았다.
로그(이벤트)를 확인하는 것보다 더 빠르고 저렴하게 토큰 타입을 식별할 수 있는 방법이기 때문이다.
이더리움 bytecode 종류와 개념을 이해했다. 다양한 decompiler를 사용해보았다. Signature의 개념과 생성 방법을 이해하고 직접 프로그래밍해봤다.

bytecode를 decode할 수 있나?

bytecode를 통해 소스코드를 복원하는 것은 불가능하며, human-readable하게 만드는 것조차도 굉장히 어려운 태스크로 알려져있다. 컴파일 과정에서 함수명, 변수명 등이 제거되고 최적화가 진행되기 때문이다.

gigahorse (elipmoc), panoramix 등 여러 bytecode decompiler를 테스트해봤지만 (매우 힘들었음..) 여전히 어떤 내용의 코드인지 이해하는 데에는 한계가 있었다. 어떤 토큰인지 이해하는 것은 당연히 불가능했다.

Signature를 활용

반대로 생각해보자.

bytecode로부터 human-readable한 소스를 복원해낼 수 없다면, 미리 human-readable한 내용을 bytecode에 맵핑시켜놓는건 어떨까?

Transfer라는 event에 해당하는 bytecode를 생성해놓고, 이를 signature라 부르기로 하자. 만약 나중에 우리가 해독하고자 하는 bytecode에서 해당 signature가 발견된다면, 그 소스코드는 아마도 Transfer라는 event를 포함하고 있을 것이다.

이는 굉장히 empirical한 방식이기 때문에 단순히 이전에 등록한 적 없는 signature가 등장한다면 감지할 수 없다는 한계가 있다. 그럼에도 토큰 타입 식별과 같이 사전에 signature list를 미리 파악, 확보할 수 있는 경우에는 매우 강력한 방법이기도 하다.

구현해보자

signature를 활용하여 CA만으로 해당 컨트랙트가 토큰 컨트랙트인지, 그렇다면 어떤 토큰인지 식별해주는 프로그램을 작성해보자.

Ethereum signature database (https://www.4byte.directory/)를 적극 활용했다.
여태까지 이더리움 상 등록된 각종 메서드, 이벤트들의 signature를 모아놓은 사이트이다. 컨트랙트 작성자가 의도적으로 표준을 따르지 않고 창의성을 발휘한 경우만 아니라면 웬만해서 위 사이트에서 signature를 찾아볼 수 있다.

eip 20, 721에 등록된 must implement 메서드, 함수를 통해 각각의 interface를 생성한다.

interfaces.ts

export const erc20signature = {
  "18160ddd": "totalSupply",
  dd62ed3e: "allowance",
  "70a08231": "balanceOf",
  a9059cbb: "transfer",
  "23b872dd": "transferFrom",
  "95ea7b3": "approve", // 095ea7b3
  ddf252ad1be2c89b69c2b068fc378daa952ba7f163c4a11628f55a4df523b3ef:
    "e_transfer",
  "8c5be1e5ebec7d5bd14f71427d1e84f3dd0314c0f7b2291e5b200ac8c7c3b925":
    "e_approval",
};

export const erc721signature = {
  b88d4fde: "safeTransferFrom",
  "17307eab39ab6107e8899845ad3d59bd9653f200f220920489ca2b5937696c31":
    "e_approvalForAll",
  "42842e0e": "safeTransferFrom",
  "70a08231": "balanceOf",
  "6352211e": "ownerOf",
  "23b872dd": "transferFrom",
  "95ea7b3": "approve", // 0 하나 제거
  a22cb465: "setApprovalForAll",
  "81812fc": "getApproved", // 0 하나 제거
  e985e9c5: "isApprovedForAll",
  "1ffc9a7": "supportsInterface", // 01ffc9a7
  ddf252ad1be2c89b69c2b068fc378daa952ba7f163c4a11628f55a4df523b3ef:
    "e_transfer",
  "8c5be1e5ebec7d5bd14f71427d1e84f3dd0314c0f7b2291e5b200ac8c7c3b925":
    "e_approval",
};

export const erc1155signature = {
  "2eb2c2d6":
    "safeBatchTransferFrom(address,address,uint256[],uint256[],bytes)",
  "4e1273f4": "balanceOfBatch(address[],uint256[])",
  f242432a: "safeTransferFrom(address,address,uint256,uint256,bytes)",
  fdd58e: "balanceOf(address,uint256)", // 0 둘 제거
  "1ffc9a7": "supportsInterface(bytes4)", // 0 하나 제거
  a22cb465: "setApprovalForAll(address,bool)",
  e985e9c5: "isApprovedForAll(address,address)",
};

원하는 컨트랙트의 바이트코드를 받아온다. (.getCode() 메서드 활용)
해당 바이트코드에서 1의 interface가 발견되는지 확인한다.
(보이어무어 알고리즘을 활용한 fast-string-search 모듈을 활용하여 bytecode에서 signature를 브루트포스 방식으로 찾아주었다.)

checkMatching_signature.ts

import fss from "fast-string-search";
import Web3 from "web3";
import {
  erc20signature,
  erc721signature,
  erc1155signature,
} from "./interfaces";

const provider =
  "https://mainnet.infura.io/v3/{api key}";
const web3 = new Web3(provider);

const contractAddr: string = process.argv[2];

const exec = async (contractAddr: string) => {
  if (!web3.utils.isAddress(contractAddr)) {
    console.log("INVALID CONTRACT ADDRESS");
    return;
  }

  const bytecode: string = await _getCode(contractAddr);
  if (bytecode.length <= 2) {
    console.log("EOA or Empty CA");
    return;
  }

  if (_checkMatching(bytecode, 20)) return;
  if (_checkMatching(bytecode, 721)) return;
  if (_checkMatching(bytecode, 1155)) return;

  console.log("NOT A TOKEN CONTRACT");
};

const _getCode = async (contractAddr: string): Promise<string> => {
  const bytecode: string = await web3.eth.getCode(contractAddr);

  return bytecode;
};

const _checkMatching = (bytecode: string, tokentype: number): boolean => {
  let sig;
  if (tokentype == 20) sig = erc20signature;
  if (tokentype == 721) sig = erc721signature;
  if (tokentype == 1155) sig = erc1155signature;

  const keys: string[] = Object.keys(sig);
  for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
    const key: string = keys[i];
    if (fss.indexOf(bytecode, key).length == 0) {
      return false;
    }
  }
  console.log(`ERC${tokentype}`);
  return true;
};

exec(contractAddr);