Echidna Docker镜像技术文档

镜像概述和主要用途

Echidna是一个基于Haskell开发的库，专为EVM（虚拟机）代码的模糊测试/属性测试设计，是生态系统中的模糊测试框架。其核心功能是通过生成随机调用序列，对智能合约的不变量（应始终保持为真的属性）进行验证，以发现潜在漏洞。通过Docker镜像可便捷部署和使用，无需复杂的环境配置。

核心功能和特性

• 定制化输入生成：根据合约代码生成针对性的输入序列，提高测试效率。
• 覆盖引导测试（可选）：通过代码覆盖分析引导测试，发现更深层次的漏洞。
• 自动测试用例最小化：定位漏洞后自动简化触发漏洞的调用序列，便于快速排查。
• 无缝集成开发流程：可直接集成到智能合约开发流程中，支持Solidity文件直接测试。
• 高效性能：测试执行速度快，适合频繁迭代的开发场景。
• 强大API支持：提供API用于构建高级模糊测试系统，满足复杂测试需求。

使用场景和适用范围

Echidna主要适用于***智能合约开发者，在合约开发和审计阶段进行安全测试：

• 验证合约关键属性（如余额下限、状态变量合法性、权限控制等）的稳定性。
• 发现因异常调用序列导致的逻辑漏洞（如整数溢出、权限绕过、状态篡改等）。
• 对合约进行自动化安全验证，减少人工测试成本。

详细的使用方法和配置说明

执行测试运行器

Echidna的核心可执行程序为echidna-test，其工作流程如下：

1. 接收智能合约文件和不变量函数作为输入。
2. 针对每个不变量，生成随机合约调用序列。
3. 检查调用序列是否导致不变量被破坏（返回false）。
4. 若发现破坏不变量的序列，输出该序列；若未发现，提供合约安全性的一定保证。

编写不变量

不变量通过Solidity函数定义，需满足以下规则：

• 函数名以echidna_开头。
• 无参数。
• 返回值为布尔类型（bool）。

示例：若需确保合约中balance变量不低于20，可定义：

solidity
function echidna_balance() public view returns (bool) {
    return balance >= 20;
}

测试示例：
Echidna提供示例合约（examples/solidity/basic/flags.sol），包含echidna_sometimesfalse（可被破坏）和echidna_alwaystrue（不可被破坏）两个不变量。

基本使用步骤

1. 准备合约文件：编写包含不变量函数的Solidity合约（如myContract.sol）。
2. 运行测试：通过echidna-test执行测试：

   bash
   echidna-test myContract.sol
   

示例输出：
测试flags.sol时，Echidna会发现破坏echidna_sometimesfalse的调用序列，而无法破坏echidna_alwaystrue。

配置选项

CLI参数

echidna-test支持通过命令行参数配置测试行为，常用选项：

• --coverage：启用覆盖引导测试，提升测试深度。
• --config <file>：加载指定配置文件（YAML格式）。
• 指定合约名称：若合约文件包含多个合约，可通过echidna-test contract.sol <合约名>指定测试目标。

示例命令：

bash
echidna-test myContract.sol TEST --coverage --config="config.yaml"

配置文件

配置文件支持自定义EVM参数和测试生成策略，默认配置示例路径：examples/solidity/basic/default.yaml。详细配置说明见***Wiki。

高级用法

Echidna提供API用于构建复杂模糊测试系统，相关示例和文档可参考：

• API示例目录
• Trail of Bits博客

Docker部署方案

镜像拉取

bash
docker pull trailofbits/echidna

基本运行

bash
docker run trailofbits/echidna

本地合约测试

挂载本地目录至容器，测试本地Solidity合约：

bash
# 假设当前目录包含测试合约，如examples/solidity/basic/flags.sol
docker run -t -v $(pwd):/src trailofbits/echidna echidna-test /src/examples/solidity/basic/flags.sol

说明：
-v $(pwd):/src将当前目录挂载到容器内/src路径，echidna-test /src/examples/...指定测试容器内的合约文件路径。

获取帮助

• Slack频道：Empire Hacking Slack
• 示例参考：Solidity示例目录
• 邮件联系：开发团队 <***>