Išmaniųjų sutarčių auditas: saugumo spragų atskleidimas blokų grandinėje

Išmaniosios sutartys yra savaime vykdomi susitarimai, parašyti kodu ir įdiegti blokų grandinėje. Jų nekintamumas ir decentralizuota prigimtis paverčia jas galingais įrankiais įvairiems procesams automatizuoti, pradedant finansinėmis operacijomis ir baigiant tiekimo grandinės valdymu. Tačiau tos pačios savybės, kurios daro išmaniąsias sutartis patrauklias, taip pat sukelia didelių saugumo rizikų. Įdiegus išmaniąsias sutartis, jas pakeisti yra itin sunku, o kartais ir neįmanoma. Todėl nuodugnus auditas yra būtinas norint nustatyti ir sušvelninti pažeidžiamumus prieš įdiegimą, taip išvengiant potencialiai pražūtingų pasekmių, tokių kaip lėšų praradimas, duomenų pažeidimai ir reputacijos sugadinimas. Šiame vadove pateikiama išsami išmaniųjų sutarčių audito apžvalga, sutelkiant dėmesį į dažniausiai pasitaikančius pažeidžiamumus, audito metodikas ir geriausias praktikas saugiam blokų grandinės kūrimui, skirta pasaulinei auditorijai su įvairiu techniniu pasirengimu.

Kodėl išmaniųjų sutarčių auditas yra svarbus?

Išmaniųjų sutarčių audito svarbos negalima pervertinti. Skirtingai nuo tradicinės programinės įrangos, išmaniosios sutartys dažnai valdo didelės vertės finansinį turtą ir yra reglamentuojamos nekintamu kodu. Viena spraga gali būti išnaudota milijonams dolerių pavogti, decentralizuotų programų (dApps) veiklai sutrikdyti ir pasitikėjimui visa blokų grandinės ekosistema pakenkti. Štai kodėl auditas yra būtinas:

• Finansinių nuostolių prevencija: Išmaniosios sutartys dažnai valdo skaitmeninį turtą. Auditai gali atskleisti spragas, kurios galėtų lemti lėšų vagystę ar nenumatytą pervedimą. 2016 m. įvykęs DAO įsilaužimas, kurio metu buvo prarasta maždaug 60 milijonų JAV dolerių vertės Ether, yra ryškus priminimas apie finansines rizikas, susijusias su neaudituotomis išmaniosiomis sutartimis.
• Duomenų vientisumo išlaikymas: Išmaniosios sutartys gali saugoti jautrius duomenis. Auditai padeda užtikrinti, kad šie duomenys būtų apsaugoti nuo neteisėtos prieigos, manipuliavimo ar ištrynimo. Pavyzdžiui, tiekimo grandinės programose pažeisti duomenys galėtų lemti suklastotus produktus ar apgaulingas operacijas.
• Reguliacinės atitikties užtikrinimas: Blokų grandinės technologijai bręstant, didėja reguliavimo institucijų priežiūra. Auditai gali padėti užtikrinti, kad išmaniosios sutartys atitiktų atitinkamus įstatymus ir reglamentus, tokius kaip duomenų privatumo įstatymai ir finansiniai reglamentai. Skirtingose jurisdikcijose taikomi skirtingi reikalavimai, todėl globaliai orientuotas auditas tampa dar svarbesnis.
• Pasitikėjimo ir reputacijos didinimas: Viešai prieinama audito ataskaita parodo įsipareigojimą saugumui ir skaidrumui, taip didinant vartotojų ir investuotojų pasitikėjimą. Projektai, kurie teikia pirmenybę saugumui, labiau tikėtina, kad pritrauks vartotojus ir ilgainiui išlaikys teigiamą reputaciją.
• Teisinių įsipareigojimų minimizavimas: Nesaugios išmaniosios sutartys gali sukelti teisinių įsipareigojimų kūrėjams ir organizacijoms, jei spragos yra išnaudojamos ir vartotojai patiria žalą. Auditai gali padėti nustatyti ir sušvelninti šias rizikas.

Dažniausiai pasitaikančios išmaniųjų sutarčių spragos

Dažniausiai pasitaikančių spragų supratimas yra pirmas žingsnis link efektyvaus išmaniųjų sutarčių audito. Štai išsamesnis žvilgsnis į kai kurias labiausiai paplitusias saugumo rizikas:

Pakartotinis įėjimas (Reentrancy)

Aprašymas: Pakartotinis įėjimas įvyksta, kai sutartis iškviečia kitą sutartį prieš atnaujindama savo būseną. Iškviesta sutartis gali rekursyviai iškviesti pradinę sutartį, potencialiai išsiurbdama lėšas ar manipuliuodama duomenimis. Tai viena iš geriausiai žinomų ir pavojingiausių išmaniųjų sutarčių spragų. Įsivaizduokite supaprastintą skolinimo protokolą, kuriame vartotojas gali atsiimti savo lėšas. Jei lėšų atsiėmimo funkcija neatnaujina vartotojo balanso prieš siunčiant lėšas, piktavališka sutartis gali pakartotinai įeiti į atsiėmimo funkciją kelis kartus, atsiimdama daugiau lėšų, nei jai priklauso.

Pavyzdys: DAO įsilaužimas išnaudojo pakartotinio įėjimo spragą savo lėšų atsiėmimo funkcijoje. Piktavalis veikėjas rekursyviai iškvietė atsiėmimo funkciją, išsiurbdamas DAO lėšas anksčiau, nei galėjo būti atnaujintas balansas.

Mažinimo priemonės:

• „Patikrinimai-Poveikiai-Sąveikos“ (Checks-Effects-Interactions) modelis: Šis modelis nurodo, kad būsenos kintamieji turėtų būti atnaujinti (Poveikiai) prieš atliekant išorinius iškvietimus (Sąveikos).
• Apsaugos nuo pakartotinio įėjimo (Reentrancy Guards): Naudokite modifikatorius, kad išvengtumėte rekursyvaus funkcijos iškvietimo. OpenZeppelin `ReentrancyGuard` yra plačiai naudojama biblioteka šiam tikslui.
• „Traukti, o ne stumti“ (Pull over Push) principas: Vietoj to, kad stumtumėte lėšas vartotojui, leiskite jam traukti lėšas iš sutarties. Tai riboja puolėjo kontrolę vykdymo srautui.

Sveikųjų skaičių perpildymas ir nepakankamas užpildymas

Aprašymas: Sveikųjų skaičių perpildymas įvyksta, kai aritmetinė operacija sukuria vertę, didesnę už maksimalią, kurią gali talpinti duomenų tipas. Sveikųjų skaičių nepakankamas užpildymas įvyksta, kai aritmetinė operacija sukuria vertę, mažesnę už minimalią, kurią gali talpinti duomenų tipas. Solidity versijose, ankstesnėse nei 0.8.0, šios sąlygos galėjo lemti netikėtą elgseną ir saugumo spragas.

Pavyzdys: Jei beženklis 8 bitų sveikasis skaičius (uint8) turi vertę 255 ir prie jo pridėsite 1, jis perpildys ir taps 0. Panašiai, jei uint8 turi vertę 0 ir iš jo atimsite 1, jis nepakankamai užsipildys ir taps 255. Tai gali būti išnaudota manipuliuoti balansais, žetonų atsargomis ar kitais kritiniais duomenimis.

Mažinimo priemonės:

• Naudokite SafeMath bibliotekas (Solidity versijoms < 0.8.0): Bibliotekos, tokios kaip OpenZeppelin `SafeMath`, teikia funkcijas, kurios tikrina perpildymo ir nepakankamo užpildymo sąlygas ir, jei jos įvyksta, atmeta transakciją.
• Atnaujinkite į Solidity 0.8.0 ar naujesnę versiją: Šiose versijose yra integruota apsauga nuo perpildymo ir nepakankamo užpildymo, kuri automatiškai atmeta transakcijas, jei šios sąlygos įvyksta.
• Atlikite įvesties patvirtinimą: Atidžiai patikrinkite vartotojo įvestis, kad jos neviršytų maksimalių ar minimalių verčių, kurias gali apdoroti sutartis.

Priklausomybė nuo laiko žymos

Aprašymas: Pasikliauti bloko laiko žyma (`block.timestamp`) kritinei logikai gali būti rizikinga, nes kasėjai (miners) turi tam tikrą laiko žymos kontrolę. Tai gali būti išnaudota manipuliuoti laiko atžvilgiu jautrių operacijų, tokių kaip loterijos ar aukcionai, rezultatais. Kasėjai skirtingose geografinėse vietovėse gali turėti šiek tiek skirtingus laikrodžio nustatymus, bet svarbiausia, kad kasėjai gali strategiškai koreguoti laiko žymą tam tikrame diapazone.

Pavyzdys: Loterijos išmanioji sutartis, kuri naudoja bloko laiko žymą nugalėtojui nustatyti, gali būti manipuliuojama kasėjų, siekiant palankumo tam tikriems dalyviams. Kasėjas galėtų šiek tiek pakoreguoti laiko žymą, kad užtikrintų, jog pageidaujamo dalyvio pateikta transakcija būtų įtraukta į bloką su laiko žyma, kuri jį paverčia nugalėtoju.

Mažinimo priemonės:

• Venkite pasikliauti laiko žymomis kritinei logikai: Naudokite alternatyvius atsitiktinumo šaltinius, tokius kaip „įsipareigojimo-atskleidimo“ (commit-reveal) schemos ar patikrinamos atsitiktinės funkcijos (VRF).
• Naudokite blokų numerių diapazoną: Vietoj pasikliavimo viena bloko laiko žyma, naudokite blokų numerių diapazoną, kad išlygintumėte galimą manipuliaciją.
• Naudokite orakulus išoriniams duomenims: Jei jums reikia patikimų laiko duomenų, naudokite patikimą orakulo paslaugą, teikiančią patikrintas laiko žymas.

Prieigos kontrolės spragos

Aprašymas: Netinkama prieigos kontrolė gali leisti neįgaliotiems vartotojams atlikti privilegijuotus veiksmus, tokius kaip sutarties parametrų keitimas, lėšų atsiėmimas ar duomenų trynimas. Tai gali sukelti katastrofiškų pasekmių, jei piktavaliai veikėjai perima kritinių sutarties funkcijų kontrolę.

Pavyzdys: Išmanioji sutartis, leidžianti bet kam pakeisti savininko adresą, gali būti išnaudota puolėjo, kuris pakeičia savininką į savo adresą, suteikdamas sau visišką sutarties kontrolę.

Mažinimo priemonės:

• Naudokite `Ownable` sutartį: OpenZeppelin `Ownable` sutartis suteikia paprastą ir saugų būdą valdyti sutarties nuosavybę. Ji leidžia tik savininkui atlikti tam tikrus privilegijuotus veiksmus.
• Įgyvendinkite vaidmenimis pagrįstą prieigos kontrolę (RBAC): Apibrėžkite skirtingus vaidmenis su konkrečiais leidimais ir priskirkite vartotojus tiems vaidmenims. Tai leidžia kontroliuoti prieigą prie skirtingų funkcijų atsižvelgiant į vartotojo vaidmenį.
• Naudokite modifikatorius prieigos kontrolei: Naudokite modifikatorius, kad apribotumėte prieigą prie konkrečių funkcijų remiantis tam tikromis sąlygomis, pavyzdžiui, iškviečiančiojo adresu ar vaidmeniu.
• Reguliariai peržiūrėkite ir atnaujinkite prieigos kontrolės politiką: Užtikrinkite, kad prieigos kontrolės politika būtų atnaujinta ir atspindėtų dabartinius programos poreikius.

Dujų (Gas) optimizavimas

Aprašymas: Dujų optimizavimas yra labai svarbus siekiant sumažinti transakcijų išlaidas ir išvengti paslaugos trikdymo (DoS) atakų. Neefektyvus kodas gali sunaudoti per daug dujų, todėl transakcijos tampa brangios ar net neįmanomos įvykdyti. DoS atakos gali išnaudoti dujų neefektyvumą, kad išsiurbtų sutarties lėšas arba neleistų teisėtiems vartotojams su ja sąveikauti.

Pavyzdys: Išmanioji sutartis, kuri iteruoja per didelį masyvą naudojant ciklą, neoptimizuotą dujų suvartojimui, gali sunaudoti per daug dujų, todėl transakcijos, susijusios su ciklu, tampa brangios. Puolėjas gali tai išnaudoti siųsdamas transakcijas, kurios paleidžia ciklą, išsiurbdamas sutarties lėšas arba neleisdamas teisėtiems vartotojams su ja sąveikauti.

Mažinimo priemonės:

• Naudokite efektyvias duomenų struktūras ir algoritmus: Rinkitės duomenų struktūras ir algoritmus, kurie sumažina dujų suvartojimą. Pavyzdžiui, naudojant atvaizdavimus (mappings) vietoj masyvų dideliems duomenų rinkiniams galima žymiai sumažinti dujų sąnaudas.
• Sumažinkite saugyklos skaitymų ir rašymų skaičių: Saugyklos operacijos yra brangios dujų atžvilgiu. Sumažinkite saugyklos skaitymų ir rašymų skaičių, kaupdami duomenis atmintyje arba naudodami nekintamus kintamuosius.
• Naudokite asemblerį (Yul) daug dujų reikalaujančioms operacijoms: Asemblerio kodas gali būti efektyvesnis už Solidity kodą tam tikroms daug dujų reikalaujančioms operacijoms. Tačiau asemblerio kodą yra sunkiau rašyti ir derinti, todėl naudokite jį saikingai ir atsargiai.
• Optimizuokite ciklų struktūras: Optimizuokite ciklų struktūras, kad sumažintumėte dujų suvartojimą. Pavyzdžiui, venkite nereikalingų iteracijų ar skaičiavimų ciklo viduje.
• Naudokite trumpąjį jungimą (Short Circuiting): Išnaudokite trumpąjį jungimą sąlyginiuose sakiniuose (pvz., `&&` ir `||`), kad išvengtumėte nereikalingų skaičiavimų.

Paslaugos trikdymo (Denial of Service, DoS) atakos

Aprašymas: DoS atakos siekia padaryti išmaniąją sutartį nepasiekiamą teisėtiems vartotojams. Tai galima pasiekti išnaudojant dujų neefektyvumą, manipuliuojant sutarties būsena arba užtvindant sutartį neteisingomis transakcijomis. Kai kurios DoS spragos gali būti atsitiktinės, atsiradusios dėl prastos kodavimo praktikos.

Pavyzdys: Sutartis, kuri leidžia vartotojams įnešti Ether ir tada iteruoja per visus indėlininkus, kad jiems grąžintų lėšas, gali būti pažeidžiama DoS atakai. Puolėjas galėtų sukurti daugybę mažų indėlių, todėl grąžinimo procesas taptų neįperkamai brangus ir neleistų teisėtiems vartotojams gauti savo lėšų grąžinimo.

Mažinimo priemonės:

• Apribokite ciklų ir duomenų struktūrų dydį: Venkite iteruoti per neribotus ciklus arba naudoti dideles duomenų struktūras, kurios gali sunaudoti per daug dujų.
• Įgyvendinkite išmokų limitus: Apribokite lėšų, kurias galima atsiimti ar pervesti viena transakcija, sumą.
• Mokėjimams naudokite „traukti, o ne stumti“ principą: Leiskite vartotojams traukti lėšas iš sutarties, o ne stumti lėšas jiems. Tai riboja puolėjo kontrolę vykdymo srautui.
• Įgyvendinkite dažnio ribojimą: Apribokite transakcijų, kurias vartotojas gali pateikti per tam tikrą laikotarpį, skaičių.
• Projektuokite atsižvelgdami į gedimus: Suprojektuokite sutartį taip, kad ji sklandžiai tvarkytųsi su netikėtomis klaidomis ar išimtimis.

Delegatecall spragos

Aprašymas: Funkcija `delegatecall` leidžia sutarčiai vykdyti kodą iš kitos sutarties, veikiant kviečiančiosios sutarties saugyklos kontekste. Tai gali būti pavojinga, jei iškviesta sutartis yra nepatikima arba joje yra piktavališko kodo, nes ji gali potencialiai perrašyti kviečiančiosios sutarties saugyklą ir perimti sutarties kontrolę. Tai ypač aktualu naudojant tarpinių serverių (proxy) modelius.

Pavyzdys: Tarpinio serverio sutartis, kuri naudoja `delegatecall` persiųsti iškvietimus į įgyvendinimo sutartį, gali būti pažeidžiama, jei įgyvendinimo sutartis yra pažeista. Puolėjas galėtų įdiegti piktavališką įgyvendinimo sutartį ir apgauti tarpinio serverio sutartį, kad ji deleguotų iškvietimus jai, leisdamas perrašyti tarpinio serverio sutarties saugyklą ir perimti sutarties kontrolę.

Mažinimo priemonės:

• Naudokite `delegatecall` tik patikimoms sutartims: Naudokite `delegatecall` tik toms sutartims, kuriomis pasitikite ir kurias nuodugniai auditavote.
• Naudokite nekintamus adresus įgyvendinimo sutartims: Įgyvendinimo sutarties adresą saugokite nekintamame kintamajame, kad jo nebūtų galima pakeisti.
• Atsargiai įgyvendinkite atnaujinamumo modelius: Jei reikia atnaujinti įgyvendinimo sutartį, naudokite saugų atnaujinamumo modelį, kuris neleidžia puolėjams užgrobti atnaujinimo proceso.
• Apsvarstykite galimybę naudoti bibliotekas vietoj `delegatecall`: Bibliotekos yra saugesnė alternatyva `delegatecall`, nes jos vykdomos kviečiančiosios sutarties kodo, o ne jos saugyklos kontekste.

Neapdorotos išimtys

Aprašymas: Netinkamai tvarkant išimtis gali kilti netikėta elgsena ir saugumo spragos. Kai įvyksta išimtis, transakcija paprastai atmetama, bet jei išimtis netinkamai apdorojama, sutarties būsena gali likti nenuosekli arba pažeidžiama. Tai ypač svarbu sąveikaujant su išorinėmis sutartimis.

Pavyzdys: Sutartis, kuri iškviečia išorinę sutartį žetonams pervesti, bet netikrina klaidų, gali būti pažeidžiama, jei išorinė sutartis atmeta transakciją. Jei kviečianti sutartis neapdoroja klaidos, jos būsena gali likti nenuosekli, potencialiai sukeldama lėšų praradimą.

Mažinimo priemonės:

• Visada tikrinkite grąžinamas vertes: Visada tikrinkite išorinių funkcijų iškvietimų grąžinamas vertes, kad įsitikintumėte, jog jos buvo sėkmingos. Klaidoms tvarkyti naudokite `require` arba `revert` teiginius.
• Naudokite „Patikrinimai-Poveikiai-Sąveikos“ modelį: Atnaujinkite būsenos kintamuosius prieš atliekant išorinius iškvietimus, kad sumažintumėte klaidų poveikį.
• Naudokite `try-catch` blokus (Solidity 0.8.0 ir naujesnės versijos): Naudokite `try-catch` blokus, kad sklandžiai apdorotumėte išimtis.

Aplenkimas (Front Running)

Aprašymas: Aplenkimas įvyksta, kai puolėjas stebi laukiančią transakciją ir pateikia savo transakciją su didesne dujų kaina, kad ji būtų įvykdyta anksčiau nei pradinė transakcija. Tai gali būti naudojama siekiant gauti pelno iš pradinės transakcijos arba manipuliuoti jos rezultatu. Tai paplitę decentralizuotose biržose (DEX).

Pavyzdys: Puolėjas galėtų aplenkti didelį pirkimo pavedimą DEX biržoje, pateikdamas savo pirkimo pavedimą su didesne dujų kaina, taip padidindamas turto kainą prieš įvykdant pradinį pavedimą. Tai leidžia puolėjui pasipelnyti iš kainos padidėjimo.

Mažinimo priemonės:

• Naudokite „įsipareigojimo-atskleidimo“ (commit-reveal) schemas: Leiskite vartotojams įsipareigoti savo veiksmams, jų iš karto neatskleidžiant. Tai neleidžia puolėjams stebėti ir aplenkti jų transakcijų.
• Naudokite nulinio žinojimo įrodymus (Zero-Knowledge Proofs): Naudokite nulinio žinojimo įrodymus, kad paslėptumėte transakcijų detales nuo stebėtojų.
• Naudokite išorinį pavedimų eiliškumą: Naudokite išorines pavedimų eiliškumo sistemas, kad suderintumėte pirkimo ir pardavimo pavedimus prieš juos pateikiant į blokų grandinę.
• Įgyvendinkite praslydimo kontrolę (Slippage Control): Leiskite vartotojams nurodyti maksimalų praslydimą, kurį jie nori toleruoti. Tai neleidžia puolėjams manipuliuoti kaina jų nenaudai.

Trumpo adreso ataka

Aprašymas: Trumpo adreso ataka, taip pat žinoma kaip užpildymo (padding) ataka, išnaudoja spragas, kaip kai kurios išmaniosios sutartys tvarko adresus. Pateikdami trumpesnį adresą nei tikėtasi, puolėjai gali manipuliuoti įvesties duomenimis ir potencialiai peradresuoti lėšas arba sukelti nenumatytą funkcionalumą. Ši spraga ypač aktuali naudojant senesnes Solidity versijas arba sąveikaujant su sutartimis, kurios neįgyvendino tinkamo įvesties patvirtinimo.

Pavyzdys: Įsivaizduokite žetonų pervedimo funkciją, kuri tikisi 20 baitų adreso kaip įvesties. Puolėjas galėtų pateikti 19 baitų adresą, ir EVM galėtų užpildyti adresą nuliniu baitu. Jei sutartis tinkamai nepatikrina ilgio, tai galėtų lemti, kad lėšos būtų išsiųstos ne į tą adresą, kuris buvo numatytas.

Mažinimo priemonės:

• Patikrinkite įvesties ilgį: Visada patikrinkite įvesties duomenų, ypač adresų, ilgį, kad įsitikintumėte, jog jie atitinka numatytą dydį.
• Naudokite SafeMath bibliotekas: Nors pirmiausia skirtos sveikųjų skaičių perpildymui/nepakankamam užpildymui išvengti, SafeMath bibliotekos gali netiesiogiai padėti užtikrinant, kad operacijos su manipuliuotomis vertėmis vis tiek veiktų kaip tikėtasi.
• Modernios Solidity versijos: Naujesnėse Solidity versijose yra integruoti patikrinimai ir jos gali sušvelninti kai kurias užpildymo problemas, tačiau vis tiek labai svarbu įgyvendinti aiškų patvirtinimą.

Išmaniųjų sutarčių audito metodikos

Išmaniųjų sutarčių auditas yra daugialypis procesas, apimantis rankinės analizės, automatizuotų įrankių ir formalių verifikavimo metodų derinį. Štai pagrindinių metodikų apžvalga:

Rankinė kodo peržiūra

Rankinė kodo peržiūra yra išmaniųjų sutarčių audito pagrindas. Tai apima saugumo eksperto atidų šaltinio kodo nagrinėjimą, siekiant nustatyti galimas spragas, logines klaidas ir nukrypimus nuo geriausių praktikų. Tam reikalingas gilus išmaniųjų sutarčių saugumo principų, dažnų atakų vektorių ir audituojamos sutarties specifinės logikos supratimas. Auditorius turi suprasti numatytą funkcionalumą, kad galėtų tiksliai nustatyti neatitikimus ar spragas.

Pagrindiniai žingsniai:

• Suprasti sutarties tikslą: Prieš gilinantis į kodą, auditorius turi suprasti numatytą sutarties funkcionalumą, architektūrą ir sąveiką su kitomis sutartimis.
• Peržiūrėti kodą eilutė po eilutės: Atidžiai išnagrinėti kiekvieną kodo eilutę, atkreipiant dėmesį į kritines sritis, tokias kaip prieigos kontrolė, duomenų patvirtinimas, aritmetinės operacijos ir išoriniai iškvietimai.
• Nustatyti galimus atakų vektorius: Galvoti kaip puolėjas ir bandyti nustatyti galimus būdus išnaudoti sutartį.
• Patikrinti, ar nėra dažnų spragų: Ieškoti dažnų spragų, tokių kaip pakartotinis įėjimas, sveikųjų skaičių perpildymas/nepakankamas užpildymas, priklausomybė nuo laiko žymos ir prieigos kontrolės problemos.
• Patikrinti atitiktį saugumo geriausioms praktikoms: Užtikrinti, kad sutartis atitiktų nustatytas saugumo geriausias praktikas, tokias kaip „Patikrinimai-Poveikiai-Sąveikos“ modelis.
• Dokumentuoti išvadas: Aiškiai dokumentuoti visas išvadas, įskaitant spragos vietą, galimą poveikį ir rekomenduojamus taisymo veiksmus.

Automatizuotos analizės priemonės

Automatizuotos analizės priemonės gali padėti supaprastinti audito procesą, automatiškai aptikdamos dažnas spragas ir kodo „kvapus“. Šios priemonės naudoja statinės analizės metodus potencialioms saugumo problemoms nustatyti, faktiškai nevykdant kodo. Tačiau automatizuotos priemonės nepakeičia rankinės kodo peržiūros, nes jos gali nepastebėti subtilių spragų arba pateikti klaidingai teigiamų rezultatų.

Populiarios priemonės:

• Slither: Statinės analizės įrankis, kuris aptinka platų spragų spektrą, įskaitant pakartotinį įėjimą, sveikųjų skaičių perpildymą/nepakankamą užpildymą ir priklausomybę nuo laiko žymos.
• Mythril: Simbolinio vykdymo įrankis, kuris tiria visus galimus išmaniosios sutarties vykdymo kelius, siekdamas nustatyti potencialias saugumo problemas.
• Oyente: Statinės analizės įrankis, kuris aptinka dažnas spragas, tokias kaip transakcijų tvarkos priklausomybė ir priklausomybė nuo laiko žymos.
• Securify: Statinės analizės įrankis, kuris tikrina atitiktį saugumo savybėms, remiantis formalia specifikacija.
• SmartCheck: Statinės analizės įrankis, kuris nustato įvairius kodo „kvapus“ ir potencialias spragas.

Fuzzing'as (Fuzz testavimas)

Fuzzing'as yra dinaminio testavimo technika, kuri apima išmaniosios sutarties maitinimą dideliu skaičiumi atsitiktinių arba pusiau atsitiktinių įvesčių, siekiant nustatyti potencialias spragas ar netikėtą elgesį. Fuzzing'as gali padėti atskleisti klaidas, kurias galėjo praleisti statinės analizės įrankiai ar rankinė kodo peržiūra. Tačiau fuzzing'as nėra išsami testavimo technika ir turėtų būti naudojama kartu su kitomis audito metodikomis.

Populiarūs Fuzzing įrankiai:

• Echidna: Haskell pagrindu sukurtas fuzzing'o įrankis, kuris generuoja atsitiktines įvestis remiantis formalia sutarties elgesio specifikacija.
• Foundry: Greitas, nešiojamas ir modulinis įrankių rinkinys Ethereum programų kūrimui, kuris apima galingas fuzzing'o galimybes.

Formali verifikacija

Formali verifikacija yra griežčiausias metodas išmaniųjų sutarčių teisingumui ir saugumui užtikrinti. Ji apima matematinių metodų naudojimą, siekiant formaliai įrodyti, kad išmanioji sutartis atitinka iš anksto nustatytą specifikacijų rinkinį. Formali verifikacija gali suteikti aukštą patikinimo lygį, kad išmanioji sutartis neturi klaidų ir spragų, tačiau tai taip pat yra sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis procesas.

Pagrindiniai žingsniai:

• Apibrėžti formalias specifikacijas: Aiškiai apibrėžti norimą išmaniosios sutarties elgesį formalia kalba.
• Modeliuoti išmaniąją sutartį: Sukurti formalų išmaniosios sutarties modelį naudojant matematinį pagrindą.
• Įrodyti atitiktį specifikacijoms: Naudoti automatizuotus teoremų įrodymo įrankius arba modelių tikrintuvus, kad įrodytumėte, jog išmanioji sutartis atitinka formalias specifikacijas.
• Patvirtinti formalų modelį: Užtikrinti, kad formalus modelis tiksliai atspindi išmaniosios sutarties elgesį.

Įrankiai:

• Certora Prover: Įrankis, galintis formaliai verifikuoti Solidity parašytas išmaniąsias sutartis.
• K Framework: Sistema, skirta programavimo kalbų specifikavimui ir programų verifikavimui.

Klaidų medžiojimo programos (Bug Bounty Programs)

Klaidų medžiojimo programos skatina saugumo tyrėjus ieškoti ir pranešti apie spragas išmaniosiose sutartyse. Siūlydamos atlygį už pagrįstus pranešimus apie klaidas, klaidų medžiojimo programos gali padėti nustatyti spragas, kurias galėjo praleisti vidinės audito pastangos. Šios programos sukuria nuolatinį grįžtamojo ryšio ciklą, dar labiau sustiprindamos išmaniosios sutarties saugumo poziciją. Užtikrinkite, kad klaidų medžiojimo programos apimtis būtų aiškiai apibrėžta, nurodant, kurios sutartys ir spragų tipai yra programos apimtyje, taip pat dalyvavimo ir atlygio paskirstymo taisyklės. Platformos, tokios kaip Immunefi, palengvina klaidų medžiojimo programų vykdymą.

Geriausios praktikos saugiam išmaniųjų sutarčių kūrimui

Spragų prevencija iš pat pradžių yra efektyviausias būdas užtikrinti išmaniųjų sutarčių saugumą. Štai keletas geriausių praktikų saugiam išmaniųjų sutarčių kūrimui:

• Laikykitės saugaus kodavimo praktikų: Laikykitės nustatytų saugaus kodavimo praktikų, tokių kaip įvesties patvirtinimas, išvesties kodavimas ir klaidų tvarkymas.
• Naudokite patikrintas bibliotekas: Naudokite gerai patikrintas ir audituotas bibliotekas, tokias kaip OpenZeppelin Contracts, kad išvengtumėte „rato išradinėjimo“ ir galimų spragų įvedimo.
• Rašykite paprastą ir modulinį kodą: Rašykite paprastą, modulinį kodą, kurį lengva suprasti ir audituoti.
• Rašykite vienetų testus (Unit Tests): Rašykite išsamius vienetų testus, kad patikrintumėte išmaniosios sutarties funkcionalumą ir nustatytumėte galimas klaidas.
• Atlikite integracijos testus: Atlikite integracijos testus, kad patikrintumėte sąveiką tarp išmaniosios sutarties ir kitų sutarčių ar sistemų.
• Reguliariai atlikite saugumo auditus: Reguliariai atlikite saugumo auditus pas patyrusius auditorius, kad nustatytumėte ir sušvelnintumėte spragas.
• Įgyvendinkite saugumo reagavimo planą: Sukurkite saugumo reagavimo planą, kad laiku ir efektyviai tvarkytumėtės su saugumo incidentais ir spragomis.
• Sekite saugumo naujienas: Būkite informuoti apie naujausias saugumo grėsmes ir spragas blokų grandinės ekosistemoje.
• Dokumentuokite savo kodą: Tinkama kodo dokumentacija leidžia kitiems lengviau suprasti jūsų kodą, didinant tikimybę, kad spragos bus atrastos per tarpusavio peržiūrą ir auditus.
• Apsvarstykite atnaujinamumą: Projektuokite savo išmaniąsias sutartis taip, kad jas būtų galima atnaujinti, leidžiant jums taisyti spragas ir pridėti naujų funkcijų neperkeliant esamų duomenų. Tačiau atsargiai įgyvendinkite atnaujinamumo modelius, kad neįvestumėte naujų saugumo rizikų.
• Žinokite apie dujų limitus: Projektuodami ir įgyvendindami išmaniąsias sutartis, atsižvelkite į dujų limitus. Kodas, sunaudojantis per daug dujų, gali lemti transakcijų gedimus arba paslaugos trikdymo atakas.
• Jei įmanoma, naudokite formalią verifikaciją: Kritinėms išmaniosioms sutartims, kurios valdo didelės vertės turtą, apsvarstykite galimybę naudoti formalias verifikavimo technikas, kad suteiktumėte aukštą patikinimo lygį, jog sutartis neturi klaidų ir spragų.

Kaip pasirinkti išmaniųjų sutarčių auditorių

Tinkamo auditoriaus pasirinkimas yra labai svarbus jūsų išmaniųjų sutarčių saugumui užtikrinti. Štai keletas veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis auditorių:

• Patirtis ir kompetencija: Rinkitės auditorių, turintį didelę patirtį išmaniųjų sutarčių saugumo srityje ir gilų blokų grandinės technologijos supratimą.
• Reputacija: Patikrinkite auditoriaus reputaciją ir pasiekimų istoriją. Ieškokite atsiliepimų iš ankstesnių klientų ir pramonės ekspertų recenzijų.
• Metodika: Pasiteiraukite apie auditoriaus audito metodiką. Įsitikinkite, kad jie naudoja rankinės analizės, automatizuotų įrankių ir formalių verifikavimo metodų derinį.
• Komunikacija: Rinkitės auditorių, kuris yra atsakingas, komunikabilus ir gali aiškiai paaiškinti savo išvadas bei rekomendacijas.
• Skaidrumas: Rinkitės auditorių, kuris yra skaidrus dėl savo proceso ir išvadų. Jie turėtų būti pasirengę pasidalinti savo audito ataskaita ir atsakyti į visus jūsų klausimus.
• Kaina: Apsvarstykite audito kainą, bet neleiskite, kad kaina būtų vienintelis lemiamas veiksnys. Pigesnis auditas gali būti ne toks nuodugnus ar patikimas kaip brangesnis.
• Pramonės pripažinimas: Ieškokite auditorių, kurie yra pripažinti blokų grandinės saugumo bendruomenėje.
• Komandos sudėtis: Supraskite audito komandos sudėtį. Įvairialypė komanda su patirtimi įvairiose saugumo srityse (pvz., kriptografija, interneto saugumas, išmaniųjų sutarčių kūrimas) gali suteikti išsamesnį auditą.

Išmaniųjų sutarčių audito ateitis

Išmaniųjų sutarčių audito sritis nuolat vystosi, atrandant naujas spragas ir atsirandant naujoms technologijoms. Štai keletas tendencijų, kurios formuoja išmaniųjų sutarčių audito ateitį:

• Didesnis automatizavimas: Automatizuotos analizės priemonės tampa vis sudėtingesnės ir gali aptikti platesnį spragų spektrą.
• Formali verifikacija: Formalios verifikavimo technikos tampa prieinamesnės ir lengviau naudojamos.
• Dirbtiniu intelektu paremtas auditas: Dirbtinis intelektas (DI) naudojamas kurti naujus audito įrankius, kurie gali automatiškai nustatyti modelius ir anomalijas išmaniųjų sutarčių kode.
• Standartizuotos audito sistemos: Dedamos pastangos sukurti standartizuotas audito sistemas, kurios suteiktų nuoseklų ir pakartojamą požiūrį į išmaniųjų sutarčių auditą.
• Bendruomenės valdomas auditas: Bendruomenės valdomos audito iniciatyvos, tokios kaip klaidų medžiojimo programos, tampa vis populiaresnės ir efektyvesnės.
• Integracija su kūrimo įrankiais: Saugumo audito įrankiai integruojami į kūrimo aplinkas, leidžiant kūrėjams nustatyti ir ištaisyti spragas ankstyvoje kūrimo stadijoje.
• Dėmesys naujoms kalboms ir platformoms: Atsirandant naujoms išmaniųjų sutarčių kalboms ir platformoms (pvz., Rust Solana platformai), kuriami audito įrankiai ir metodai, skirti joms palaikyti.

Išvada

Išmaniųjų sutarčių auditas yra kritinis procesas, užtikrinantis blokų grandinės programų saugumą ir patikimumą. Suprasdami dažniausiai pasitaikančias spragas, įgyvendindami saugaus kodavimo praktikas ir atlikdami nuodugnius auditus, kūrėjai gali sumažinti saugumo pažeidimų riziką ir apsaugoti savo vartotojų turtą. Blokų grandinės ekosistemai toliau augant, išmaniųjų sutarčių audito svarba tik didės. Proaktyvios saugumo priemonės, kartu su besivystančiomis audito metodikomis, yra būtinos norint skatinti pasitikėjimą ir skatinti blokų grandinės technologijos pritaikymą visame pasaulyje. Atminkite, kad saugumas yra nuolatinis procesas, o ne vienkartinis įvykis. Reguliarūs auditai, kartu su nuolatiniu stebėjimu ir priežiūra, yra labai svarbūs ilgalaikiam jūsų išmaniųjų sutarčių saugumui palaikyti.