因“0x10”地址的Gas消耗分歧产生的柏林硬分叉Bug

以太坊 OpenEthereum 单客户端在区块 #12244294 处发生的 Bug 导致当时的以太坊网络停机，并在问题区块产生后无法与网络保持同步。那么造成这个事故的原因究竟是什么呢？

使用 Tokenview以太坊浏览器查看触发了这个事故的交易：https://eth.tokenview.io/cn/tx/0x7006f38fa2e6654fae1a781aefc5885fe0cb8f778b1add10636eaf7e34279247

这是一笔合约调用交易，是从KuCoin交易所向其他地址分发ETH。

我们仔细分析一下合约调用过程：

1. 在浏览器的“数据输入”栏展示的是合约调用的参数，第一行表示地址列表从“40”(16进制)字节，也就是 64 字节开始，图中第4行，第二行表示转移数额的列表从“1a0”(16进制)字节，也就是 416 字节开始，数据输入栏第15行。

2. 转账是按照地址列表的顺序进行的，往每个地址转入的数额和转移数据的列表一一对应的。

3. 现在我们开始遍历地址列表，看第三行的“10” (16进制)，表示的是即将为接下来的 16 个地址转入 ETH。

按照图上顺序，当数到第10个的时候，发现值变成了“10”。这个值事实上是表示转移数额的列表长度。但是按照第三行的指示，应该向16个地址转入，那么合约会把“0x10”当成地址继续执行转账操作，向地址“0x10”转入0个ETH。

事实上，“0x10”是EVM “特殊地址” 之一，它完全处在 EVM 的预编译合约列表内。它是一个由 EIP-2537 断言的预编译合约，是为 BLS 配对密码学程序而设的，但这个 EIP 还未部署到主网上。

那么在柏林硬分叉中给“0x10”发送0ETH会造成什么呢？会造成Gas消耗产生分歧。

“0x10”地址的Gas消耗分歧

柏林硬分叉改变了 EVM 中 Gas 消耗量的计量方法。在 EIP-2929 实施后，如果在一笔交易中对同一个存储槽多次执行状态存储操作，第一次执行会消耗更多 Gas，后续执行的消耗会更少。

这就是 OpenEthereum 在区块 #12244294 处发生 Bug 的根源：OpenEthereum包含了EVM已实现的预编译列表。所以OpenEthereum 会对该笔交易中访问了“0x10”的交易给gas 折扣。但网络的绝大部分活跃客户端都不是这样实现 EIP-2929 的，它们只会给访问了已激活预编译合约的交易提供 gas 折扣。

由此，OpenEthereum 客户端对该交易消耗了多少 Gas 的计算与网络中其他客户端发生了分歧。

这场由Gas消耗分歧引起的 OpenEthereum 单客户端停机，虽没有严重到导致重大的链分叉，但也提醒我们利用多客户端实现来提升抗性。

不可否认，区块链技术仍然处于不断尝试不断前进的过程中，2021 年爆发的Defi和NFT也以前所未有的速度普及给更多的受众，Tokenview希望携手更多的开发者打造更好的区块链世界。