Stack Too Deepを攻略する

2019/11/29
blockchain.tokyo#23 登壇資料

Transcript

1. Stack too Deepを 攻略する Tomoaki Blockchain.Tokyo#23
2. 自己紹介 早稲田ブロックチェーン研究開発団体Bitbears(代表) LayerX (エンジニア) Tomoaki @tapioca_pudd 所属: 趣味: スポーツ全般 (野球、フットサル) 最近はサウナにハマっています
3. 問題 下のコントラクトを実行するとどうなるでしょう https://medium.com/coinmonks/stack-too-deep-error-in-solidity-608d1bd6a1ea
4. ちーん
5. visibilityをprivateにしてみる private
6. visibilityをprivateにしてみる private Compiled Successfully
7. あ、でも直接 呼べなくなった (笑)
8. よーし、 別の関数から 呼ぶゾ！
9. 別のfunctionから呼んでみる
10. 別のfunctionから呼んでみる Stack too Deep
11. 問題を整理します
12. satck too deepは関数が引数を多く持ちすぎた 時 ”など” に起きるエラー
13. Stack too deepはどんな時に起きるのか
14. なぜこんなエラーが起きるのか？ https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf そもそもEthereum Virtual Machineにはdataを保存できる場所は３つがあります。
15. EVMの全体像 https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf
16. 今回注目するのはStack https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf
17. https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf 右図のようにEVMのStackは256ビットの elementを1024個持っており、operationsと やりとりできるのはstackの上から16個の elementまでに限られています。 したがって、16番目より下のelementを参照 する処理を実行しようとするとリーチできる " 深さ"を超えることになり"stack too deep"エ ラーとなる、というからくりです。 Stackの限界
18. https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf 右図のようにEVMのStackは256ビットの elementを1024個持っており、operationsと やりとりできるのはstackの上から16個の elementまでに限られています。 したがって、16番目より下のelementを参照 する処理を実行しようとするとリーチできる " 深さ"を超えることになり"stack too deep"エ ラーとなる、というからくりです。 Stackの限界 操作可能 領域 17番目にアクセス
19. https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf 右図のようにEVMのStackは256ビットの elementを1024個持っており、operationsと やりとりできるのはstackの上から16個の elementまでに限られています。 したがって、16番目より下のelementを参照 する処理を実行しようとするとリーチできる " 深さ"を超えることになり"stack too deep"エ ラーとなる、というからくりです。 Stackの限界 16 17番目にアクセス Stack too Deep
20. Stackの中を覗く Stackの操作はopcodeによって行われます。 https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf
21. アヤシイ処理を探す アヤシイ処理①: DUPn アヤシイ処理②: SWAPn n番目のstackのアイテムを複製して 0番目の stackにpushする n番目のstackのアイテムと0番目のstackのアイ テムを入れ替える
22. 実際にopcodeを見てみる こちらのコントラクトをコンパイルする https://medium.com/coinmonks/stack-too-deep-error-in-solidity-608d1bd6a1ea
23. 実際にopcodeを見てみる こちらのコントラクトをコンパイルする https://medium.com/coinmonks/stack-too-deep-error-in-solidity-608d1bd6a1ea
24. 実際にopcodeを見てみる こちらのコントラクトをコンパイルする https://medium.com/coinmonks/stack-too-deep-error-in-solidity-608d1bd6a1ea 1 Stack too Deep
25. 実際にopcodeを見てみる "opcodes": "PUSH1 0x80 PUSH1 0x40 MSTORE CALLVALUE DUP1 ISZERO PUSH2 0x10 JUMPI PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST POP PUSH2 0x173 DUP1 PUSH2 0x20 PUSH1 0x0 CODECOPY PUSH1 0x0 RETURN INVALID PUSH1 0x80 PUSH1 0x40 MSTORE CALLVALUE DUP1 ISZERO PUSH2 0x10 JUMPI PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST POP PUSH1 0x4 CALLDATASIZE LT PUSH2 0x2B JUMPI PUSH1 0x0 CALLDATALOAD PUSH1 0xE0 SHR DUP1 PUSH4 0xE898288F EQ PUSH2 0x30 JUMPI JUMPDEST PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST PUSH2 0xF3 PUSH1 0x4 DUP1 CALLDATASIZE SUB PUSH2 0x200 DUP2 LT ISZERO PUSH2 0x47 JUMPI PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST DUP2 ADD SWAP1 DUP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 POP POP POP PUSH2 0xF5 JUMP JUMPDEST STOP JUMPDEST PUSH32 0xFCF771399D75A67A6D0E730AE98D34C40B6BFE6EBF8053B98DDF4DA8C2706250 DUP16 PUSH1 0x40 MLOAD DUP1 DUP3 DUP2 MSTORE PUSH1 0x20 ADD SWAP2 POP POP PUSH1 0x40 MLOAD DUP1 SWAP2 SUB SWAP1 LOG1 POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP JUMP INVALID LOG2 PUSH6 0x627A7A723158 KECCAK256 0xd0 MSIZE 0xf8 LOG1 JUMPI 0xd7 0xde SWAP12 PUSH21 0xD49F18B31A9480E20D14DCB2889E4522875FF6A451 PUSH32 0x2564736F6C634300050B00320000000000000000000000000000000000000000 ",
26. 実際にopcodeを見てみる "opcodes": "PUSH1 0x80 PUSH1 0x40 MSTORE CALLVALUE DUP1 ISZERO PUSH2 0x10 JUMPI PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST POP PUSH2 0x173 DUP1 PUSH2 0x20 PUSH1 0x0 CODECOPY PUSH1 0x0 RETURN INVALID PUSH1 0x80 PUSH1 0x40 MSTORE CALLVALUE DUP1 ISZERO PUSH2 0x10 JUMPI PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST POP PUSH1 0x4 CALLDATASIZE LT PUSH2 0x2B JUMPI PUSH1 0x0 CALLDATALOAD PUSH1 0xE0 SHR DUP1 PUSH4 0xE898288F EQ PUSH2 0x30 JUMPI JUMPDEST PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST PUSH2 0xF3 PUSH1 0x4 DUP1 CALLDATASIZE SUB PUSH2 0x200 DUP2 LT ISZERO PUSH2 0x47 JUMPI PUSH1 0x0 DUP1 REVERT JUMPDEST DUP2 ADD SWAP1 DUP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 DUP1 CALLDATALOAD SWAP1 PUSH1 0x20 ADD SWAP1 SWAP3 SWAP2 SWAP1 POP POP POP PUSH2 0xF5 JUMP JUMPDEST STOP JUMPDEST PUSH32 0xFCF771399D75A67A6D0E730AE98D34C40B6BFE6EBF8053B98DDF4DA8C2706250 DUP16 PUSH1 0x40 MLOAD DUP1 DUP3 DUP2 MSTORE PUSH1 0x20 ADD SWAP2 POP POP PUSH1 0x40 MLOAD DUP1 SWAP2 SUB SWAP1 LOG1 POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP POP JUMP INVALID LOG2 PUSH6 0x627A7A723158 KECCAK256 0xd0 MSIZE 0xf8 LOG1 JUMPI 0xd7 0xde SWAP12 PUSH21 0xD49F18B31A9480E20D14DCB2889E4522875FF6A451 PUSH32 0x2564736F6C634300050B00320000000000000000000000000000000000000000 ", DUP16を発見
27. debuggerを見てみる (DUP16実行時) DUP16
28. debuggerを見てみる (DUP16実行時) DUP16 引数 event ターゲット
29. satck too deepを防ぐためにはDUP16とSWAP16 以内の処理で実装する 知見
30. じゃあ、 どうすればいいの (笑)
31. ケースバイケースなので 一般解は特にない
32. 関数の引数を多くとりたい時 解決策 1) 引数をstructにする 2) 関数を分割する 3) 引数をエンコードする
33. 関数の引数を多くとりたい時 解決策 1) 引数をstructにする 2) 関数を分割する 3) 引数をエンコードする
34. 関数分割 (Atomic性を保つversion) 関数A 関数B mapping 完了event発火 1つ目の関数をで作成したデータを一旦マッピングでセーブして次の関数 でデータの作成の続きを行う。
35. 引数エンコード コントラクト オフチェーン abi.encoderで エンコード abi.encoderで デコード バイト列 web3.js ethers.js
36. 変数などのvisibilityをprivateにするといいこと があるかも Zombiee[] public zombiees; struct structの持てるプロパティが12個(くらい)
37. 変数などのvisibilityをprivateにするといいこと があるかも Zombiee[] private zombiees; struct structがプロパティを無限に(たくさん)取れるようになった
38. 最後に 皆さんに クリスマスプレゼントです
39. 拍手！！！！！
40. 今からめっちゃ情報量の多いゾンビ を作ります struct Zombiee { //プロパティは18個 uint256 id; string firstName; string middleName; string lastName; string favoriteFood; string placeOfBirth; string job; string nickName; uint256 age; uint256 height; uint256 weight; uint256 BMI; uint256 bloodPressure; uint256 footSize; uint256 motherAge; uint256 fatherAge; uint256 favoriteNumber; bool married; }
41. しかし、stack too deepエラー が現れた！！ 君の力を貸してくれ！！
42. 問題 以下のコントラクトのエラーを修正せよ tomo25 STD_Quiz/contracts/STD_Quiz_3.sol
43. WE ARE HIRING !!!