51、智能合约升级机制与变形合约漏洞解析

智能合约升级机制与变形合约漏洞解析

1. 钻石模式（Diamonds Pattern）

钻石模式由Nick Mudge提出，并于2020年被采纳为ERC - 2535多切面代理标准。最初，Mudge面临合约字节码大小超过24kb限制的问题。他本可以将合约拆分成多个小合约，但他希望所有函数能直接以相同方式访问状态变量，并且实现无缝升级，即无需重新部署整个合约就能替换、移除或添加新函数。

1.1 前置概念

• 钻石（Diamond） ：外界看到并与之交互的单一地址。
• 切面（Facet） ：钻石内部使用的智能合约，用于提供外部函数。所有状态变量存储在钻石中，而非单个切面。通过 delegatecall ，所有切面可直接读写钻石的状态变量。

外部对钻石的调用会检查被调用函数选择器对应的切面是否存在。若存在，调用通过 delegatecall 转发到该切面；若不存在，钻石抛出错误。为路由所有调用，钻石需要一个将已知函数选择器映射到对应切面地址的映射，可通过 mapping(bytes4 => address) 声明，且函数选择器在所有切面中必须唯一。

1.2 存储布局问题与解决方案

与代理模式类似，钻石模式也存在存储布局问题。之前代理模式采用继承存储策略，即代理和逻辑合约从同一合约继承以确保状态变量存储布局相同，但这种策略复用性差，可能导致变量遮蔽和名称冲突。

更好的策略是钻石存储（Di