ביקורת חוזים חכמים: חשיפת פגיעויות אבטחה בבלוקצ'יין

חוזים חכמים הם הסכמים המוצאים לפועל באופן אוטומטי, כתובים בקוד ופרוסים על גבי בלוקצ'יין. אי-ההפיכות (immutability) והאופי המבוזר שלהם הופכים אותם לכלים רבי עוצמה לאוטומציה של תהליכים שונים, החל מעסקאות פיננסיות ועד לניהול שרשרת אספקה. עם זאת, אותן תכונות שהופכות את החוזים החכמים לאטרקטיביים מציבות גם סיכוני אבטחה משמעותיים. מרגע שנפרסו, קשה מאוד, אם לא בלתי אפשרי, לשנות חוזים חכמים. לכן, ביקורת יסודית היא קריטית לזיהוי והפחתה של פגיעויות לפני הפריסה, ובכך למנוע השלכות הרסניות פוטנציאליות כגון אובדן כספים, פרצות נתונים ופגיעה במוניטין. מדריך זה מספק סקירה מקיפה של ביקורת חוזים חכמים, תוך התמקדות בפגיעויות נפוצות, מתודולוגיות ביקורת ושיטות עבודה מומלצות לפיתוח בלוקצ'יין מאובטח, והוא מיועד לקהל גלובלי עם רקעים טכניים מגוונים.

מדוע ביקורת חוזים חכמים חשובה?

לא ניתן להפריז בחשיבותה של ביקורת חוזים חכמים. בניגוד לתוכנה מסורתית, חוזים חכמים מנהלים לעיתים קרובות ערך פיננסי משמעותי ונשלטים על ידי קוד שאינו ניתן לשינוי. פגיעות בודדת עלולה להיות מנוצלת כדי לרוקן מיליוני דולרים, לשבש יישומים מבוזרים (dApps) ולשחוק את האמון במערכת הבלוקצ'יין כולה. הנה הסיבות לכך שביקורת היא חיונית:

• מניעת הפסדים כספיים: חוזים חכמים מנהלים לעיתים קרובות נכסים דיגיטליים. ביקורת יכולה לחשוף פגיעויות שעלולות להוביל לגניבה או להעברה לא מכוונת של כספים. פריצת ה-DAO בשנת 2016, שהביאה לאובדן של כ-60 מיליון דולר בערך של את'ר, היא תזכורת חדה לסיכונים הפיננסיים הכרוכים בחוזים חכמים שלא עברו ביקורת.
• שמירה על שלמות הנתונים: חוזים חכמים יכולים לאחסן נתונים רגישים. ביקורת מסייעת להבטיח שנתונים אלה מוגנים מפני גישה, מניפולציה או מחיקה בלתי מורשית. ביישומים של שרשרת אספקה, למשל, נתונים שנפגעו עלולים להוביל למוצרים מזויפים או לעסקאות הונאה.
• הבטחת עמידה ברגולציה: ככל שטכנולוגיית הבלוקצ'יין מתבגרת, הפיקוח הרגולטורי גובר. ביקורת יכולה לסייע להבטיח שחוזים חכמים עומדים בחוקים ובתקנות הרלוונטיים, כגון חוקי פרטיות נתונים ותקנות פיננסיות. לתחומי שיפוט שונים יש דרישות שונות, מה שהופך ביקורת בעלת מודעות גלובלית לחשובה עוד יותר.
• חיזוק אמון ומוניטין: דוח ביקורת שזמין לציבור מדגים מחויבות לאבטחה ושקיפות, ובונה אמון בקרב משתמשים ומשקיעים. פרויקטים שנותנים עדיפות לאבטחה צפויים יותר למשוך משתמשים ולשמור על מוניטין חיובי בטווח הארוך.
• צמצום חבויות משפטיות: חוזים חכמים לא מאובטחים עלולים לחשוף מפתחים וארגונים לחבויות משפטיות אם פגיעויות מנוצלות ומשתמשים סובלים נזקים. ביקורת יכולה לסייע בזיהוי והפחתה של סיכונים אלה.

פגיעויות נפוצות בחוזים חכמים

הבנת פגיעויות נפוצות היא הצעד הראשון לקראת ביקורת חוזים חכמים יעילה. הנה מבט מפורט על כמה מסיכוני האבטחה הנפוצים ביותר:

Reentrancy (כניסה חוזרת)

תיאור: פגיעות Reentrancy מתרחשת כאשר חוזה קורא לחוזה אחר לפני שהוא מעדכן את המצב (state) שלו. החוזה שנקרא יכול אז לקרוא בחזרה באופן רקורסיבי לחוזה המקורי, ובכך לרוקן כספים או לבצע מניפולציה על נתונים. זוהי אחת מפגיעויות החוזים החכמים הידועות והמסוכנות ביותר. חשבו על פרוטוקול הלוואות פשוט שבו משתמש יכול למשוך את כספיו. אם פונקציית המשיכה אינה מעדכנת את יתרת המשתמש לפני שליחת הכספים, חוזה זדוני יכול להיכנס מחדש לפונקציית המשיכה מספר פעמים, ולמשוך יותר כספים ממה שהוא זכאי לו.

דוגמה: פריצת ה-DAO ניצלה פגיעות Reentrancy בפונקציית המשיכה שלה. תוקף קרא באופן רקורסיבי לפונקציית המשיכה, ורוקן את כספי ה-DAO לפני שניתן היה לעדכן את היתרה.

הפחתה:

• תבנית Checks-Effects-Interactions: תבנית זו קובעת שיש לעדכן משתני מצב (Effects) לפני ביצוע קריאות חיצוניות (Interactions).
• Reentrancy Guards: שימוש ב-modifiers כדי למנוע קריאה רקורסיבית לפונקציה. `ReentrancyGuard` של OpenZeppelin היא ספרייה בשימוש נרחב למטרה זו.
• Pull over Push (משיכה על פני דחיפה): במקום לדחוף כספים למשתמש, אפשרו לו למשוך כספים מהחוזה. זה מגביל את שליטת התוקף על זרימת הביצוע.

גלישת מספרים שלמים (Overflow) וחמיקה (Underflow)

תיאור: גלישת מספרים שלמים מתרחשת כאשר פעולה אריתמטית מביאה לערך גדול מהערך המקסימלי שסוג נתונים יכול להכיל. חמיקת מספרים שלמים מתרחשת כאשר פעולה אריתמטית מביאה לערך קטן מהערך המינימלי שסוג נתונים יכול להכיל. בגרסאות Solidity לפני 0.8.0, תנאים אלה עלולים להוביל להתנהגות בלתי צפויה ולפגיעויות אבטחה.

דוגמה: אם למספר שלם לא מסומן בן 8 סיביות (uint8) יש ערך של 255 ואתם מוסיפים לו 1, הוא יגלוש ויחזור ל-0. באופן דומה, אם ל-uint8 יש ערך של 0 ואתם מחסירים ממנו 1, הוא יחמוק ויחזור ל-255. ניתן לנצל זאת כדי לבצע מניפולציה על יתרות, אספקת טוקנים או נתונים קריטיים אחרים.

הפחתה:

• שימוש בספריות SafeMath (לגרסאות Solidity < 0.8.0): ספריות כמו `SafeMath` של OpenZeppelin מספקות פונקציות הבודקות תנאי גלישה וחמיקה ומבטלות את העסקה אם הן מתרחשות.
• שדרוג ל-Solidity 0.8.0 ומעלה: גרסאות אלו כוללות הגנה מובנית מפני גלישה וחמיקה, אשר מבטלת עסקאות באופן אוטומטי אם תנאים אלה מתרחשים.
• ביצוע אימות קלט: ודאו בקפידה את קלט המשתמש כדי למנוע ממנו לחרוג מהערכים המקסימליים או המינימליים שהחוזה יכול לטפל בהם.

תלות בחותם זמן (Timestamp)

תיאור: הסתמכות על חותם הזמן של הבלוק (`block.timestamp`) עבור לוגיקה קריטית עלולה להיות מסוכנת, מכיוון שלכורים יש שליטה מסוימת על חותם הזמן. ניתן לנצל זאת כדי לבצע מניפולציה על תוצאות של פעולות רגישות לזמן, כגון הגרלות או מכירות פומביות. לכורים במיקומים גיאוגרפיים שונים עשויות להיות הגדרות שעון שונות במקצת, אך חשוב מכך, כורים יכולים להתאים אסטרטגית את חותם הזמן בטווח מסוים.

דוגמה: חוזה חכם של הגרלה המשתמש בחותם הזמן של הבלוק כדי לקבוע את הזוכה עלול להיות נתון למניפולציה על ידי כורים כדי להעדיף משתתפים מסוימים. כורה יכול להתאים במקצת את חותם הזמן כדי להבטיח שעסקה שהוגשה על ידי משתתף מועדף תיכלל בבלוק עם חותם זמן שהופך אותו לזוכה.

הפחתה:

• הימנעות מהסתמכות על חותמות זמן עבור לוגיקה קריטית: השתמשו במקורות חלופיים של אקראיות, כגון סכמות commit-reveal או פונקציות אקראיות ניתנות לאימות (VRFs).
• שימוש בטווח של מספרי בלוקים: במקום להסתמך על חותם זמן של בלוק בודד, השתמשו בטווח של מספרי בלוקים כדי להחליק מניפולציות פוטנציאליות.
• שימוש באורקלים לנתונים חיצוניים: אם אתם זקוקים לנתוני זמן אמינים, השתמשו בשירות אורקל מהימן המספק חותמות זמן מאומתות.

פגיעויות בקרת גישה

תיאור: בקרת גישה לא נכונה עלולה לאפשר למשתמשים לא מורשים לבצע פעולות בעלות הרשאות, כגון שינוי פרמטרים של חוזה, משיכת כספים או מחיקת נתונים. הדבר עלול להוביל לתוצאות קטסטרופליות אם גורמים זדוניים משיגים שליטה על פונקציות קריטיות בחוזה.

דוגמה: חוזה חכם המאפשר לכל אחד לשנות את כתובת הבעלים עלול להיות מנוצל על ידי תוקף שישנה את הבעלים לכתובת שלו, ובכך יעניק לו שליטה מלאה על החוזה.

הפחתה:

• שימוש בחוזה `Ownable`: חוזה `Ownable` של OpenZeppelin מספק דרך פשוטה ומאובטחת לנהל בעלות על חוזה. הוא מאפשר רק לבעלים לבצע פעולות מסוימות בעלות הרשאות.
• יישום בקרת גישה מבוססת תפקידים (RBAC): הגדירו תפקידים שונים עם הרשאות ספציפיות והקצו משתמשים לתפקידים אלה. זה מאפשר לכם לשלוט בגישה לפונקציות שונות בהתבסס על תפקיד המשתמש.
• שימוש ב-Modifiers לבקרת גישה: השתמשו ב-modifiers כדי להגביל גישה לפונקציות ספציפיות בהתבסס על תנאים מסוימים, כגון כתובת המתקשר או תפקידו.
• סקירה ועדכון קבוע של מדיניות בקרת הגישה: ודאו שמדיניות בקרת הגישה עדכנית ומשקפת את הצרכים הנוכחיים של היישום.

אופטימיזציית גז (Gas)

תיאור: אופטימיזציית גז היא חיונית למזעור עלויות עסקה ולמניעת התקפות מניעת שירות (DoS). קוד לא יעיל יכול לצרוך גז מופרז, מה שהופך עסקאות ליקרות או אפילו בלתי אפשריות לביצוע. התקפות DoS יכולות לנצל חוסר יעילות בגז כדי לרוקן את כספי החוזה או למנוע ממשתמשים לגיטימיים ליצור איתו אינטראקציה.

דוגמה: חוזה חכם שעובר על מערך גדול באמצעות לולאה שאינה מותאמת לצריכת גז עלול לצרוך גז מופרז, מה שהופך ביצוע עסקאות הכוללות את הלולאה ליקר. תוקף יכול לנצל זאת על ידי שליחת עסקאות שמפעילות את הלולאה, ובכך לרוקן את כספי החוזה או למנוע ממשתמשים לגיטימיים ליצור איתו אינטראקציה.

הפחתה:

• שימוש במבני נתונים ואלגוריתמים יעילים: בחרו מבני נתונים ואלגוריתמים שממזערים את צריכת הגז. לדוגמה, שימוש במיפויים (mappings) במקום במערכים עבור מערכי נתונים גדולים יכול להפחית משמעותית את עלויות הגז.
• מזעור קריאות וכתיבות לאחסון: פעולות אחסון הן יקרות מבחינת גז. מזערו את מספר הקריאות והכתיבות לאחסון על ידי שמירת נתונים בזיכרון או שימוש במשתנים שאינם ניתנים לשינוי (immutable).
• שימוש ב-Assembly (Yul) לפעולות עתירות גז: קוד Assembly יכול להיות יעיל יותר מקוד Solidity עבור פעולות מסוימות עתירות גז. עם זאת, קוד Assembly קשה יותר לכתיבה ולניפוי באגים, לכן השתמשו בו במשורה ובזהירות.
• אופטימיזציה של מבני לולאות: בצעו אופטימיזציה של מבני לולאות כדי למזער את צריכת הגז. לדוגמה, הימנעו מאיטרציות או חישובים מיותרים בתוך הלולאה.
• שימוש בקיצור דרך (Short Circuiting): השתמשו בקיצור דרך בהצהרות תנאי (למשל, `&&` ו-`||`) כדי להימנע מחישובים מיותרים.

מניעת שירות (DoS)

תיאור: התקפות DoS שואפות להפוך חוזה חכם ללא זמין למשתמשים לגיטימיים. ניתן להשיג זאת על ידי ניצול חוסר יעילות בגז, מניפולציה על מצב החוזה, או הצפת החוזה בעסקאות לא חוקיות. חלק מפגיעויות ה-DoS יכולות להיות מקריות, הנגרמות משיטות קידוד גרועות.

דוגמה: חוזה המאפשר למשתמשים לתרום את'ר ולאחר מכן עובר על כל התורמים כדי להחזיר להם את כספם עלול להיות פגיע להתקפת DoS. תוקף יכול ליצור מספר גדול של תרומות קטנות, מה שהופך את תהליך ההחזר ליקר באופן בלתי אפשרי ומונע ממשתמשים לגיטימיים לקבל את כספם בחזרה.

הפחתה:

• הגבלת גודל הלולאות ומבני הנתונים: הימנעו מאיטרציה על לולאות בלתי חסומות או שימוש במבני נתונים גדולים שיכולים לצרוך גז מופרז.
• יישום מגבלות תשלום: הגבילו את סכום הכספים שניתן למשוך או להעביר בעסקה בודדת.
• שימוש ב-Pull over Push לתשלומים: אפשרו למשתמשים למשוך כספים מהחוזה במקום לדחוף להם כספים. זה מגביל את שליטת התוקף על זרימת הביצוע.
• יישום הגבלת קצב (Rate Limiting): הגבילו את מספר העסקאות שמשתמש יכול להגיש בפרק זמן מסוים.
• תכנון לכישלון: תכננו את החוזה כך שיתמודד בחן עם שגיאות או חריגות בלתי צפויות.

פגיעויות Delegatecall

תיאור: פונקציית `delegatecall` מאפשרת לחוזה לבצע קוד מחוזה אחר בהקשר האחסון של החוזה הקורא. זה יכול להיות מסוכן אם החוזה שנקרא אינו מהימן או מכיל קוד זדוני, מכיוון שהוא עלול לדרוס את האחסון של החוזה הקורא ולקחת שליטה על החוזה. זה רלוונטי במיוחד בעת שימוש בתבניות פרוקסי.

דוגמה: חוזה פרוקסי המשתמש ב-`delegatecall` כדי להעביר קריאות לחוזה יישום עלול להיות פגיע אם חוזה היישום נפגע. תוקף יכול לפרוס חוזה יישום זדוני ולרמות את חוזה הפרוקסי להעביר אליו קריאות, מה שמאפשר לו לדרוס את האחסון של חוזה הפרוקסי ולקחת שליטה על החוזה.

הפחתה:

• השתמשו ב-Delegatecall רק לחוזים מהימנים: השתמשו ב-`delegatecall` רק כדי לקרוא לחוזים שאתם סומכים עליהם ועברו ביקורת יסודית.
• שימוש בכתובות שאינן ניתנות לשינוי עבור חוזי יישום: אחסנו את כתובת חוזה היישום במשתנה שאינו ניתן לשינוי (immutable) כדי למנוע את שינויו.
• יישום תבניות שדרוג בזהירות: אם אתם צריכים לשדרג את חוזה היישום, השתמשו בתבנית שדרוג מאובטחת המונעת מתוקפים לחטוף את תהליך השדרוג.
• שקלו להשתמש בספריות במקום Delegatecall: ספריות הן חלופה בטוחה יותר ל-`delegatecall` מכיוון שהן פועלות בהקשר הקוד של החוזה הקורא, ולא האחסון שלו.

חריגות (Exceptions) שלא טופלו

תיאור: אי טיפול נכון בחריגות עלול להוביל להתנהגות בלתי צפויה ולפגיעויות אבטחה. כאשר מתרחשת חריגה, העסקה בדרך כלל מבוטלת, אך אם החריגה לא מטופלת כראוי, מצב החוזה עלול להישאר במצב לא עקבי או פגיע. זה חשוב במיוחד בעת אינטראקציה עם חוזים חיצוניים.

דוגמה: חוזה שקורא לחוזה חיצוני להעברת טוקנים אך אינו בודק שגיאות עלול להיות פגיע אם החוזה החיצוני מבטל את העסקה. אם החוזה הקורא לא מטפל בשגיאה, המצב שלו עלול להישאר במצב לא עקבי, מה שעלול להוביל לאובדן כספים.

הפחתה:

• בדקו תמיד ערכי חזרה: בדקו תמיד את ערכי החזרה של קריאות לפונקציות חיצוניות כדי לוודא שהן הצליחו. השתמשו בהצהרות `require` או `revert` כדי לטפל בשגיאות.
• השתמשו בתבנית "Checks-Effects-Interactions": עדכנו משתני מצב לפני ביצוע קריאות חיצוניות כדי למזער את השפעת השגיאות.
• השתמשו בבלוקי Try-Catch (Solidity 0.8.0 ומעלה): השתמשו בבלוקי `try-catch` כדי לטפל בחריגות בחן.

Front Running (הקדמת עסקה)

תיאור: Front running מתרחש כאשר תוקף צופה בעסקה ממתינה ומגיש עסקה משלו עם מחיר גז גבוה יותר כדי שהיא תבוצע לפני העסקה המקורית. ניתן להשתמש בזה כדי להרוויח או לבצע מניפולציה על תוצאת העסקה המקורית. זה נפוץ בבורסות מבוזרות (DEXs).

דוגמה: תוקף יכול להקדים הזמנת קנייה גדולה ב-DEX על ידי הגשת הזמנת קנייה משלו עם מחיר גז גבוה יותר, מה שמעלה את מחיר הנכס לפני ביצוע ההזמנה המקורית. זה מאפשר לתוקף להרוויח מעליית המחיר.

הפחתה:

• שימוש בסכמות Commit-Reveal: אפשרו למשתמשים להתחייב לפעולותיהם מבלי לחשוף אותן מיד. זה מונע מתוקפים לצפות ולהקדים את העסקאות שלהם.
• שימוש בהוכחות אפס ידיעה: השתמשו בהוכחות אפס ידיעה כדי להסתיר את פרטי העסקאות מהצופים.
• שימוש בסידור מחוץ לשרשרת (Off-Chain Ordering): השתמשו במערכות סידור מחוץ לשרשרת כדי להתאים הזמנות קנייה ומכירה לפני הגשתן לבלוקצ'יין.
• יישום בקרת החלקה (Slippage Control): אפשרו למשתמשים לציין את ההחלקה המקסימלית שהם מוכנים לסבול. זה מונע מתוקפים לבצע מניפולציה על המחיר לרעתם.

מתקפת כתובת קצרה (Short Address Attack)

תיאור: מתקפת כתובת קצרה, הידועה גם כמתקפת ריפוד (padding attack), מנצלת פגיעויות באופן שבו חלק מהחוזים החכמים מטפלים בכתובות. על ידי הגשת כתובת קצרה מהאורך הצפוי, תוקפים יכולים לבצע מניפולציה על נתוני הקלט ועלולים להפנות כספים או להפעיל פונקציונליות לא מכוונת. פגיעות זו רלוונטית במיוחד בעת שימוש בגרסאות ישנות יותר של Solidity או באינטראקציה עם חוזים שלא יישמו אימות קלט תקין.

דוגמה: דמיינו פונקציית העברת טוקנים שמצפה לכתובת של 20 בתים כקלט. תוקף יכול להגיש כתובת של 19 בתים, וה-EVM עשוי לרפד את הכתובת עם בייט אפס. אם החוזה לא מאמת כראוי את האורך, זה עלול להוביל לכך שהכספים יישלחו לכתובת שונה מהמתוכנן.

הפחתה:

• אימות אורך קלט: ודאו תמיד את אורך נתוני הקלט, במיוחד כתובות, כדי להבטיח שהם תואמים לגודל הצפוי.
• שימוש בספריות SafeMath: אף על פי שהן נועדו בעיקר למניעת גלישות/חמיקות של מספרים שלמים, ספריות SafeMath יכולות לעזור בעקיפין על ידי הבטחה שפעולות על ערכים שעברו מניפולציה עדיין יתנהגו כמצופה.
• גרסאות Solidity מודרניות: גרסאות חדשות יותר של Solidity כוללות בדיקות מובנות ועשויות להפחית חלק מבעיות הריפוד, אך עדיין חיוני ליישם אימות מפורש.

מתודולוגיות לביקורת חוזים חכמים

ביקורת חוזים חכמים היא תהליך רב-גוני הכולל שילוב של ניתוח ידני, כלים אוטומטיים וטכניקות אימות פורמליות. הנה סקירה של המתודולוגיות המרכזיות:

סקירת קוד ידנית

סקירת קוד ידנית היא אבן הפינה של ביקורת חוזים חכמים. היא כוללת מומחה אבטחה שבוחן בקפידה את קוד המקור כדי לזהות פגיעויות פוטנציאליות, שגיאות לוגיות וחריגות משיטות עבודה מומלצות. זה דורש הבנה עמוקה של עקרונות אבטחת חוזים חכמים, וקטורי תקיפה נפוצים, והלוגיקה הספציפית של החוזה הנבדק. המבקר צריך להבין את הפונקציונליות המיועדת כדי לזהות במדויק אי-התאמות או פגיעויות.

שלבים עיקריים:

• הבנת מטרת החוזה: לפני הצלילה לקוד, על המבקר להבין את הפונקציונליות המיועדת של החוזה, הארכיטקטורה שלו והאינטראקציות עם חוזים אחרים.
• סקירת הקוד שורה אחר שורה: בחנו בקפידה כל שורת קוד, תוך שימת לב לאזורים קריטיים כגון בקרת גישה, אימות נתונים, פעולות אריתמטיות וקריאות חיצוניות.
• זיהוי וקטורי תקיפה פוטנציאליים: חשבו כמו תוקף ונסו לזהות דרכים פוטנציאליות לנצל את החוזה.
• בדיקה לאיתור פגיעויות נפוצות: חפשו פגיעויות נפוצות כגון reentrancy, גלישה/חמיקה של מספרים שלמים, תלות בחותם זמן ובעיות בקרת גישה.
• אימות עמידה בשיטות עבודה מומלצות לאבטחה: ודאו שהחוזה עומד בשיטות עבודה מומלצות לאבטחה, כגון תבנית Checks-Effects-Interactions.
• תיעוד ממצאים: תעדו בבירור את כל הממצאים, כולל מיקום הפגיעות, ההשפעה הפוטנציאלית וצעדי תיקון מומלצים.

כלים לניתוח אוטומטי

כלים לניתוח אוטומטי יכולים לסייע בייעול תהליך הביקורת על ידי זיהוי אוטומטי של פגיעויות נפוצות וריחות קוד (code smells). כלים אלה משתמשים בטכניקות ניתוח סטטי כדי לזהות בעיות אבטחה פוטנציאליות מבלי להריץ את הקוד בפועל. עם זאת, כלים אוטומטיים אינם תחליף לסקירת קוד ידנית, מכיוון שהם עלולים לפספס פגיעויות עדינות או לייצר תוצאות חיוביות שגויות (false positives).

כלים פופולריים:

• Slither: כלי ניתוח סטטי המזהה מגוון רחב של פגיעויות, כולל reentrancy, גלישה/חמיקה של מספרים שלמים ותלות בחותם זמן.
• Mythril: כלי ביצוע סימבולי החוקר את כל נתיבי הביצוע האפשריים של חוזה חכם כדי לזהות בעיות אבטחה פוטנציאליות.
• Oyente: כלי ניתוח סטטי המזהה פגיעויות נפוצות כגון תלות בסדר עסקאות ותלות בחותם זמן.
• Securify: כלי ניתוח סטטי המאמת עמידה בתכונות אבטחה בהתבסס על מפרט פורמלי.
• SmartCheck: כלי ניתוח סטטי המזהה ריחות קוד שונים ופגיעויות פוטנציאליות.

Fuzzing (בדיקת קלט אקראי)

Fuzzing היא טכניקת בדיקה דינמית הכוללת הזנת חוזה חכם במספר רב של קלטים אקראיים או חצי-אקראיים כדי לזהות פגיעויות פוטנציאליות או התנהגות בלתי צפויה. Fuzzing יכול לסייע בחשיפת באגים שעלולים להתפספס על ידי כלי ניתוח סטטי או סקירת קוד ידנית. עם זאת, Fuzzing אינה טכניקת בדיקה מקיפה ויש להשתמש בה בשילוב עם מתודולוגיות ביקורת אחרות.

כלי Fuzzing פופולריים:

• Echidna: כלי Fuzzing מבוסס Haskell המייצר קלטים אקראיים בהתבסס על מפרט פורמלי של התנהגות החוזה.
• Foundry: ערכת כלים מהירה, ניידת ומודולרית לפיתוח יישומי אתריום, הכוללת יכולות Fuzzing עוצמתיות.

אימות פורמלי

אימות פורמלי הוא השיטה הקפדנית ביותר להבטחת נכונות ואבטחת חוזים חכמים. הוא כרוך בשימוש בטכניקות מתמטיות כדי להוכיח באופן פורמלי שחוזה חכם עומד בקבוצה של מפרטים שהוגדרו מראש. אימות פורמלי יכול לספק רמה גבוהה של ביטחון שחוזה חכם נקי מבאגים ופגיעויות, אך הוא גם תהליך מורכב וגוזל זמן.

שלבים עיקריים:

• הגדרת מפרטים פורמליים: הגדירו בבירור את ההתנהגות הרצויה של החוזה החכם בשפה פורמלית.
• מידול החוזה החכם: צרו מודל פורמלי של החוזה החכם באמצעות מסגרת מתמטית.
• הוכחת עמידה במפרטים: השתמשו במוכיחי משפטים אוטומטיים או בודקי מודלים כדי להוכיח שהחוזה החכם עומד במפרטים הפורמליים.
• אימות המודל הפורמלי: ודאו שהמודל הפורמלי משקף במדויק את התנהגות החוזה החכם.

כלים:

• Certora Prover: כלי שיכול לאמת באופן פורמלי חוזים חכמים שנכתבו ב-Solidity.
• K Framework: מסגרת להגדרת שפות תכנות ואימות תוכניות.

תוכניות באג באונטי (Bug Bounty)

תוכניות באג באונטי מתמרצות חוקרי אבטחה למצוא ולדווח על פגיעויות בחוזים חכמים. על ידי הצעת תגמולים עבור דיווחי באגים תקפים, תוכניות באג באונטי יכולות לסייע בזיהוי פגיעויות שעלולות להתפספס במאמצי ביקורת פנימיים. תוכניות אלה יוצרות לולאת משוב מתמשכת, המשפרת עוד יותר את עמדת האבטחה של החוזה החכם. ודאו שהיקף תוכנית הבאג באונטי מוגדר בבירור, תוך ציון אילו חוזים וסוגי פגיעויות נכללים בהיקף, ואת כללי ההשתתפות וחלוקת התגמולים. פלטפורמות כמו Immunefi מאפשרות תוכניות באג באונטי.

שיטות עבודה מומלצות לפיתוח חוזים חכמים מאובטח

מניעת פגיעויות מלכתחילה היא הדרך היעילה ביותר להבטיח את אבטחת החוזים החכמים. הנה כמה שיטות עבודה מומלצות לפיתוח חוזים חכמים מאובטח:

• עקבו אחר שיטות קידוד מאובטח: הקפידו על שיטות קידוד מאובטח מבוססות, כגון אימות קלט, קידוד פלט וטיפול בשגיאות.
• השתמשו בספריות מבוססות: השתמשו בספריות שנבדקו ועברו ביקורת היטב, כגון OpenZeppelin Contracts, כדי להימנע מהמצאת הגלגל מחדש והכנסת פגיעויות פוטנציאליות.
• שמרו על קוד פשוט ומודולרי: כתבו קוד פשוט ומודולרי שקל להבין ולבקר.
• כתבו בדיקות יחידה: כתבו בדיקות יחידה מקיפות כדי לאמת את הפונקציונליות של החוזה החכם ולזהות באגים פוטנציאליים.
• בצעו בדיקות אינטגרציה: בצעו בדיקות אינטגרציה כדי לאמת את האינטראקציות בין החוזה החכם לחוזים או מערכות אחרות.
• ערכו ביקורות אבטחה קבועות: ערכו ביקורות אבטחה קבועות על ידי מבקרים מנוסים כדי לזהות ולהפחית פגיעויות.
• יישמו תוכנית תגובה לאבטחה: פתחו תוכנית תגובה לאבטחה כדי לטפל בתקריות אבטחה ופגיעויות באופן מהיר ויעיל.
• הישארו מעודכנים בחדשות אבטחה: הישארו מעודכנים לגבי איומי האבטחה והפגיעויות האחרונים במערכת הבלוקצ'יין.
• תעדו את הקוד שלכם: תיעוד קוד תקין מקל על אחרים להבין את הקוד שלכם, ומשפר את הסיכויים שפגיעויות יתגלו במהלך סקירת עמיתים וביקורות.
• שקלו אפשרות לשדרוג (Upgradeability): תכננו את החוזים החכמים שלכם כך שניתן יהיה לשדרגם, מה שיאפשר לכם לתקן פגיעויות ולהוסיף תכונות חדשות מבלי להעביר נתונים קיימים. עם זאת, ישמו תבניות שדרוג בזהירות כדי להימנע מהכנסת סיכוני אבטחה חדשים.
• מודעות למגבלת הגז: היו מודעים למגבלות הגז בעת תכנון ויישום חוזים חכמים. קוד שצורך גז מופרז עלול להוביל לכשלונות בעסקאות או להתקפות מניעת שירות.
• השתמשו באימות פורמלי כאשר ניתן: עבור חוזים חכמים קריטיים המנהלים נכסים בעלי ערך גבוה, שקלו להשתמש בטכניקות אימות פורמליות כדי לספק רמה גבוהה של ביטחון שהחוזה נקי מבאגים ופגיעויות.

בחירת מבקר חוזים חכמים

בחירת המבקר הנכון היא קריטית להבטחת אבטחת החוזים החכמים שלכם. הנה כמה גורמים שיש לקחת בחשבון בעת בחירת מבקר:

• ניסיון ומומחיות: בחרו מבקר עם ניסיון רב באבטחת חוזים חכמים והבנה עמוקה של טכנולוגיית הבלוקצ'יין.
• מוניטין: בדקו את המוניטין והרקורד של המבקר. חפשו המלצות מלקוחות קודמים וביקורות ממומחים בתעשייה.
• מתודולוגיה: שאלו על מתודולוגיית הביקורת של המבקר. ודאו שהם משתמשים בשילוב של ניתוח ידני, כלים אוטומטיים וטכניקות אימות פורמליות.
• תקשורת: בחרו מבקר שמגיב, מתקשר ומסוגל להסביר בבירור את ממצאיו והמלצותיו.
• שקיפות: בחרו מבקר שקוף לגבי התהליך והממצאים שלו. הוא צריך להיות מוכן לשתף את דוח הביקורת שלו ולענות על כל שאלה שתהיה לכם.
• עלות: שקלו את עלות הביקורת, אך אל תתנו למחיר להיות הגורם הקובע היחיד. ביקורת זולה יותר עשויה שלא להיות יסודית או אמינה כמו ביקורת יקרה יותר.
• הכרה בתעשייה: חפשו מבקרים המוכרים בקהילת אבטחת הבלוקצ'יין.
• הרכב הצוות: הבינו את הרכב צוות הביקורת. צוות מגוון עם מומחיות בתחומים שונים של אבטחה (למשל, קריפטוגרפיה, אבטחת רשת, פיתוח חוזים חכמים) יכול לספק ביקורת מקיפה יותר.

העתיד של ביקורת חוזים חכמים

תחום ביקורת החוזים החכמים מתפתח כל הזמן ככל שמתגלות פגיעויות חדשות וצצות טכנולוגיות חדשות. הנה כמה מגמות שמעצבות את עתיד ביקורת החוזים החכמים:

• אוטומציה מוגברת: כלי ניתוח אוטומטיים הופכים למתוחכמים יותר ומסוגלים לזהות מגוון רחב יותר של פגיעויות.
• אימות פורמלי: טכניקות אימות פורמליות הופכות לנגישות וקלות יותר לשימוש.
• ביקורת מבוססת בינה מלאכותית: בינה מלאכותית (AI) משמשת לפיתוח כלי ביקורת חדשים שיכולים לזהות באופן אוטומטי דפוסים וחריגות בקוד חוזים חכמים.
• מסגרות ביקורת סטנדרטיות: נעשים מאמצים לפתח מסגרות ביקורת סטנדרטיות המספקות גישה עקבית וניתנת לשחזור לביקורת חוזים חכמים.
• ביקורת מונחית קהילה: יוזמות ביקורת מונחות קהילה, כגון תוכניות באג באונטי, הופכות לפופולריות ויעילות יותר.
• שילוב עם כלי פיתוח: כלי ביקורת אבטחה משולבים בסביבות פיתוח, מה שמאפשר למפתחים לזהות ולתקן פגיעויות בשלב מוקדם בתהליך הפיתוח.
• התמקדות בשפות ופלטפורמות חדשות: ככל שצצות שפות ופלטפורמות חדשות לחוזים חכמים (למשל, Rust עבור Solana), מפותחים כלי וטכניקות ביקורת כדי לתמוך בהן.

סיכום

ביקורת חוזים חכמים היא תהליך קריטי להבטחת האבטחה והאמינות של יישומי בלוקצ'יין. על ידי הבנת פגיעויות נפוצות, יישום שיטות קידוד מאובטח ועריכת ביקורות יסודיות, מפתחים יכולים למזער את הסיכון לפריצות אבטחה ולהגן על נכסי המשתמשים שלהם. ככל שמערכת הבלוקצ'יין ממשיכה לצמוח, חשיבותה של ביקורת חוזים חכמים רק תגדל. אמצעי אבטחה פרואקטיביים, בשילוב עם מתודולוגיות ביקורת מתפתחות, חיוניים לטיפוח אמון והנעת האימוץ של טכנולוגיית הבלוקצ'יין ברחבי העולם. זכרו שאבטחה היא תהליך מתמשך, לא אירוע חד פעמי. ביקורות קבועות, בשילוב עם ניטור ותחזוקה שוטפים, הן חיוניות לשמירה על אבטחת החוזים החכמים שלכם בטווח הארוך.