Viedo līgumu audits: drošības ievainojamību atklāšana blokķēdē

Viedie līgumi ir pašizpildes līgumi, kas ierakstīti kodā un izvietoti blokķēdē. To nemainīgums un decentralizētā daba padara tos par spēcīgiem rīkiem dažādu procesu automatizācijai, sākot no finanšu darījumiem līdz piegādes ķēžu pārvaldībai. Tomēr tieši tās īpašības, kas padara viedos līgumus pievilcīgus, rada arī būtiskus drošības riskus. Pēc izvietošanas viedos līgumus ir ārkārtīgi grūti, ja ne neiespējami, mainīt. Tāpēc rūpīgs audits ir būtisks, lai identificētu un mazinātu ievainojamības pirms izvietošanas, novēršot potenciāli postošas sekas, piemēram, līdzekļu zaudēšanu, datu noplūdes un reputācijas bojājumus. Šī rokasgrāmata sniedz visaptverošu pārskatu par viedo līgumu auditu, koncentrējoties uz biežākajām ievainojamībām, audita metodoloģijām un labākajām praksēm drošai blokķēdes izstrādei, kas paredzēta globālai auditorijai ar dažādām tehniskajām zināšanām.

Kāpēc viedo līgumu audits ir svarīgs?

Viedo līgumu audita nozīmi nevar pārvērtēt. Atšķirībā no tradicionālās programmatūras, viedie līgumi bieži pārvalda ievērojamu finanšu vērtību un tos regulē nemainīgs kods. Viena vienīga ievainojamība var tikt izmantota, lai izkrāptu miljoniem dolāru, traucētu decentralizēto lietotņu (dApps) darbību un grautu uzticību visai blokķēdes ekosistēmai. Lūk, kāpēc audits ir būtisks:

• Novērst finansiālos zaudējumus: Viedie līgumi bieži pārvalda digitālos aktīvus. Audits var atklāt ievainojamības, kas varētu novest pie zādzībām vai neparedzētas līdzekļu pārskaitīšanas. DAO uzlaušana 2016. gadā, kuras rezultātā tika zaudēti aptuveni 60 miljoni dolāru vērtībā Ether, ir skarbs atgādinājums par finansiālajiem riskiem, kas saistīti ar neauditētiem viedajiem līgumiem.
• Uzturēt datu integritāti: Viedie līgumi var glabāt sensitīvus datus. Audits palīdz nodrošināt, ka šie dati tiek aizsargāti no neatļautas piekļuves, manipulācijas vai dzēšanas. Piemēram, piegādes ķēžu lietojumprogrammās kompromitēti dati varētu novest pie viltotiem produktiem vai krāpnieciskiem darījumiem.
• Nodrošināt atbilstību normatīvajiem aktiem: Blokķēdes tehnoloģijai attīstoties, pieaug arī regulatīvā uzraudzība. Audits var palīdzēt nodrošināt, ka viedie līgumi atbilst attiecīgajiem likumiem un noteikumiem, piemēram, datu privātuma likumiem un finanšu noteikumiem. Dažādās jurisdikcijās ir atšķirīgas prasības, kas padara globāli apzinātu auditu vēl kritiskāku.
• Paaugstināt uzticību un reputāciju: Publiski pieejams audita ziņojums demonstrē apņemšanos nodrošināt drošību un caurspīdīgumu, veidojot uzticību lietotājiem un investoriem. Projekti, kas prioritizē drošību, visticamāk, piesaistīs lietotājus un ilgtermiņā uzturēs pozitīvu reputāciju.
• Minimizēt juridiskās saistības: Nenodrošināti viedie līgumi var pakļaut izstrādātājus un organizācijas juridiskām saistībām, ja ievainojamības tiek izmantotas un lietotāji cieš zaudējumus. Audits var palīdzēt identificēt un mazināt šos riskus.

Biežākās viedo līgumu ievainojamības

Biežāko ievainojamību izpratne ir pirmais solis ceļā uz efektīvu viedo līgumu auditu. Lūk, detalizēts apskats par dažiem no visizplatītākajiem drošības riskiem:

Atkārtota ienākšana (Reentrancy)

Apraksts: Atkārtota ienākšana notiek, kad līgums izsauc citu līgumu, pirms atjaunina savu stāvokli. Izsaucamais līgums pēc tam var rekursīvi atsaukties uz sākotnējo līgumu, potenciāli iztukšojot līdzekļus vai manipulējot ar datiem. Šī ir viena no pazīstamākajām un bīstamākajām viedo līgumu ievainojamībām. Iedomājieties vienkāršotu aizdevumu protokolu, kurā lietotājs var izņemt savus līdzekļus. Ja izņemšanas funkcija neatjaunina lietotāja bilanci pirms līdzekļu nosūtīšanas, ļaunprātīgs līgums varētu atkārtoti ievadīt izņemšanas funkciju vairākas reizes, izņemot vairāk līdzekļu, nekā viņiem pienākas.

Piemērs: DAO uzlaušanā tika izmantota atkārtotas ienākšanas ievainojamība tās izņemšanas funkcijā. Ļaunprātīgs dalībnieks rekursīvi izsauca izņemšanas funkciju, iztukšojot DAO līdzekļus, pirms bilance varēja tikt atjaunināta.

Mazināšana:

• Pārbaudes-Efekti-Mijiedarbības (Checks-Effects-Interactions) modelis: Šis modelis nosaka, ka stāvokļa mainīgie ir jāatjaunina (Efekti), pirms tiek veikti ārējie izsaukumi (Mijiedarbības).
• Atkārtotas ienākšanas aizsargi: Izmantojiet modifikatorus, lai novērstu funkcijas rekursīvu izsaukšanu. OpenZeppelin `ReentrancyGuard` ir plaši izmantota bibliotēka šim nolūkam.
• Izņemt, nevis saņemt (Pull over Push): Tā vietā, lai nosūtītu līdzekļus lietotājam, ļaujiet viņiem izņemt līdzekļus no līguma. Tas ierobežo uzbrucēja kontroli pār izpildes plūsmu.

Veselo skaitļu pārpilde un nepietiekama plūsma (Integer Overflow and Underflow)

Apraksts: Veselo skaitļu pārpilde notiek, kad aritmētiskās darbības rezultāts ir lielāks par maksimālo vērtību, ko datu tips var saturēt. Veselo skaitļu nepietiekama plūsma notiek, kad aritmētiskās darbības rezultāts ir mazāks par minimālo vērtību, ko datu tips var saturēt. Solidity versijās pirms 0.8.0 šie nosacījumi varēja novest pie neparedzētas uzvedības un drošības ievainojamībām.

Piemērs: Ja neparakstītam 8 bitu veselam skaitlim (uint8) ir vērtība 255 un jūs tam pievienojat 1, tas pārpildīsies un atgriezīsies pie 0. Līdzīgi, ja uint8 ir vērtība 0 un jūs no tā atņemat 1, tas piedzīvos nepietiekamu plūsmu un atgriezīsies pie 255. To var izmantot, lai manipulētu ar bilancēm, žetonu krājumiem vai citiem kritiskiem datiem.

Mazināšana:

• Izmantojiet SafeMath bibliotēkas (Solidity versijām < 0.8.0): Bibliotēkas, piemēram, OpenZeppelin `SafeMath`, nodrošina funkcijas, kas pārbauda pārpildes un nepietiekamas plūsmas nosacījumus un atceļ darījumu, ja tie rodas.
• Jauniniet uz Solidity 0.8.0 vai jaunāku versiju: Šajās versijās ir iebūvēta pārpildes un nepietiekamas plūsmas aizsardzība, kas automātiski atceļ darījumus, ja rodas šie nosacījumi.
• Veiciet ievades validāciju: Rūpīgi validējiet lietotāju ievades, lai neļautu tām pārsniegt maksimālās vai minimālās vērtības, ko līgums var apstrādāt.

Laika zīmoga atkarība (Timestamp Dependency)

Apraksts: Paļaušanās uz bloka laika zīmogu (`block.timestamp`) kritiskai loģikai var būt riskanta, jo racējiem (miners) ir zināma kontrole pār laika zīmogu. To var izmantot, lai manipulētu ar laika jutīgu operāciju, piemēram, loteriju vai izsoļu, rezultātiem. Racējiem dažādās ģeogrāfiskajās atrašanās vietās var būt nedaudz atšķirīgi pulksteņa iestatījumi, bet, vēl svarīgāk, racēji var stratēģiski pielāgot laika zīmogu noteiktā diapazonā.

Piemērs: Loterijas viedais līgums, kas izmanto bloka laika zīmogu, lai noteiktu uzvarētāju, varētu tikt manipulēts no racēju puses, lai dotu priekšroku noteiktiem dalībniekiem. Racējs varētu nedaudz pielāgot laika zīmogu, lai nodrošinātu, ka vēlamā dalībnieka iesniegtais darījums tiek iekļauts blokā ar laika zīmogu, kas padara viņu par uzvarētāju.

Mazināšana:

• Izvairieties paļauties uz laika zīmogiem kritiskai loģikai: Izmantojiet alternatīvus nejaušības avotus, piemēram, apņemšanās-atklāšanas shēmas (commit-reveal schemes) vai verificējamas nejaušības funkcijas (VRFs).
• Izmantojiet bloku numuru diapazonu: Tā vietā, lai paļautos uz vienu bloka laika zīmogu, izmantojiet bloku numuru diapazonu, lai izlīdzinātu potenciālo manipulāciju.
• Izmantojiet orākulus ārējiem datiem: Ja jums nepieciešami uzticami laika dati, izmantojiet uzticamu orākula pakalpojumu, kas nodrošina verificētus laika zīmogus.

Piekļuves kontroles ievainojamības

Apraksts: Nepareiza piekļuves kontrole var ļaut neautorizētiem lietotājiem veikt priviliģētas darbības, piemēram, mainīt līguma parametrus, izņemt līdzekļus vai dzēst datus. Tas var novest pie katastrofālām sekām, ja ļaunprātīgi dalībnieki iegūst kontroli pār kritiskām līguma funkcijām.

Piemērs: Viedais līgums, kas ļauj jebkuram mainīt īpašnieka adresi, varētu tikt izmantots no uzbrucēja puses, kurš nomainītu īpašnieku uz savu adresi, iegūstot pilnīgu kontroli pār līgumu.

Mazināšana:

• Izmantojiet `Ownable` līgumu: OpenZeppelin `Ownable` līgums nodrošina vienkāršu un drošu veidu, kā pārvaldīt līguma īpašumtiesības. Tas ļauj tikai īpašniekam veikt noteiktas priviliģētas darbības.
• Ieviesiet uz lomām balstītu piekļuves kontroli (RBAC): Definējiet dažādas lomas ar konkrētām atļaujām un piešķiriet lietotājus šīm lomām. Tas ļauj kontrolēt piekļuvi dažādām funkcijām, pamatojoties uz lietotāja lomu.
• Izmantojiet modifikatorus piekļuves kontrolei: Izmantojiet modifikatorus, lai ierobežotu piekļuvi konkrētām funkcijām, pamatojoties uz noteiktiem nosacījumiem, piemēram, izsaucēja adresi vai lomu.
• Regulāri pārskatiet un atjauniniet piekļuves kontroles politikas: Nodrošiniet, ka piekļuves kontroles politikas ir aktuālas un atspoguļo lietojumprogrammas pašreizējās vajadzības.

Gāzes optimizācija

Apraksts: Gāzes optimizācija ir būtiska, lai samazinātu darījumu izmaksas un novērstu pakalpojumatteices (DoS) uzbrukumus. Neefektīvs kods var patērēt pārmērīgu gāzes daudzumu, padarot darījumus dārgus vai pat neiespējamus. DoS uzbrukumi var izmantot gāzes neefektivitāti, lai iztukšotu līguma līdzekļus vai liegtu likumīgiem lietotājiem mijiedarboties ar to.

Piemērs: Viedais līgums, kas iterē pār lielu masīvu, izmantojot ciklu, kurš nav optimizēts gāzes patēriņam, varētu patērēt pārmērīgu gāzes daudzumu, padarot dārgus darījumus, kas ietver šo ciklu. Uzbrucējs to varētu izmantot, nosūtot darījumus, kas izraisa ciklu, iztukšojot līguma līdzekļus vai liedzot likumīgiem lietotājiem mijiedarboties ar to.

Mazināšana:

• Izmantojiet efektīvas datu struktūras un algoritmus: Izvēlieties datu struktūras un algoritmus, kas samazina gāzes patēriņu. Piemēram, kartēšanas (mappings) izmantošana masīvu vietā lieliem datu apjomiem var ievērojami samazināt gāzes izmaksas.
• Minimizējiet lasīšanas un rakstīšanas operācijas atmiņā: Glabāšanas operācijas ir dārgas gāzes patēriņa ziņā. Minimizējiet lasīšanas un rakstīšanas operāciju skaitu, saglabājot datus kešatmiņā vai izmantojot nemainīgus mainīgos.
• Izmantojiet asambleri (Yul) gāzes ietilpīgām operācijām: Asamblera kods var būt efektīvāks nekā Solidity kods noteiktām gāzes ietilpīgām operācijām. Tomēr asamblera kodu ir grūtāk rakstīt un atkļūdot, tāpēc izmantojiet to taupīgi un piesardzīgi.
• Optimizējiet ciklu struktūras: Optimizējiet ciklu struktūras, lai samazinātu gāzes patēriņu. Piemēram, izvairieties no nevajadzīgām iterācijām vai aprēķiniem ciklā.
• Izmantojiet īso ķēdi (Short Circuiting): Izmantojiet īso ķēdi nosacījuma priekšrakstos (piem., `&&` un `||`), lai izvairītos no nevajadzīgiem aprēķiniem.

Pakalpojumatteices uzbrukums (DoS)

Apraksts: DoS uzbrukumu mērķis ir padarīt viedo līgumu nepieejamu likumīgiem lietotājiem. To var panākt, izmantojot gāzes neefektivitāti, manipulējot ar līguma stāvokli vai pārpludinot līgumu ar nederīgiem darījumiem. Dažas DoS ievainojamības var būt nejaušas, ko izraisa sliktas kodēšanas prakses.

Piemērs: Līgums, kas ļauj lietotājiem iemaksāt Ether un pēc tam iterē pār visiem iemaksātājiem, lai atmaksātu viņiem naudu, varētu būt neaizsargāts pret DoS uzbrukumu. Uzbrucējs varētu veikt lielu skaitu mazu iemaksu, padarot atmaksas procesu pārmērīgi dārgu un liedzot likumīgiem lietotājiem saņemt savu naudu atpakaļ.

Mazināšana:

• Ierobežojiet ciklu un datu struktūru lielumu: Izvairieties iterēt pār neierobežotiem cikliem vai izmantot lielas datu struktūras, kas var patērēt pārmērīgu gāzes daudzumu.
• Ieviesiet izmaksu limitus: Ierobežojiet līdzekļu daudzumu, ko var izņemt vai pārskaitīt vienā darījumā.
• Maksājumiem izmantojiet izņemšanas modeli, nevis nosūtīšanas: Ļaujiet lietotājiem izņemt līdzekļus no līguma, nevis sūtiet līdzekļus viņiem. Tas ierobežo uzbrucēja kontroli pār izpildes plūsmu.
• Ieviesiet ātruma ierobežošanu: Ierobežojiet darījumu skaitu, ko lietotājs var iesniegt noteiktā laika periodā.
• Projektējiet ar domu par kļūmēm: Projektējiet līgumu tā, lai tas graciozi apstrādātu negaidītas kļūdas vai izņēmumus.

`Delegatecall` ievainojamības

Apraksts: Funkcija `delegatecall` ļauj vienam līgumam izpildīt kodu no cita līguma izsaucošā līguma krātuves kontekstā. Tas var būt bīstami, ja izsaucamais līgums nav uzticams vai satur ļaunprātīgu kodu, jo tas potenciāli var pārrakstīt izsaucošā līguma krātuvi un pārņemt kontroli pār līgumu. Tas ir īpaši aktuāli, izmantojot starpniekservera (proxy) modeļus.

Piemērs: Starpniekservera līgums, kas izmanto `delegatecall`, lai pārsūtītu izsaukumus uz implementācijas līgumu, varētu būt neaizsargāts, ja implementācijas līgums tiek kompromitēts. Uzbrucējs varētu izvietot ļaunprātīgu implementācijas līgumu un piemānīt starpniekservera līgumu, lai tas deleģētu izsaukumus tam, ļaujot pārrakstīt starpniekservera līguma krātuvi un pārņemt kontroli pār līgumu.

Mazināšana:

• Izmantojiet `delegatecall` tikai uz uzticamiem līgumiem: Izmantojiet `delegatecall` tikai, lai izsauktu līgumus, kuriem uzticaties un kuri ir rūpīgi auditēti.
• Izmantojiet nemainīgas adreses implementācijas līgumiem: Glabājiet implementācijas līguma adresi nemainīgā mainīgajā, lai novērstu tās maiņu.
• Rūpīgi ieviesiet jaunināšanas modeļus: Ja jums nepieciešams jaunināt implementācijas līgumu, izmantojiet drošu jaunināšanas modeli, kas neļauj uzbrucējiem pārņemt jaunināšanas procesu.
• Apsveriet iespēju izmantot bibliotēkas, nevis `delegatecall`: Bibliotēkas ir drošāka alternatīva `delegatecall`, jo tās tiek izpildītas izsaucošā līguma koda, nevis tā krātuves kontekstā.

Neapstrādāti izņēmumi

Apraksts: Nespēja pareizi apstrādāt izņēmumus var novest pie neparedzētas uzvedības un drošības ievainojamībām. Kad rodas izņēmums, darījums parasti tiek atcelts, bet, ja izņēmums netiek pareizi apstrādāts, līguma stāvoklis var palikt nekonsekventā vai neaizsargātā stāvoklī. Tas ir īpaši svarīgi, mijiedarbojoties ar ārējiem līgumiem.

Piemērs: Līgums, kas izsauc ārēju līgumu, lai pārsūtītu žetonus, bet nepārbauda kļūdas, varētu būt neaizsargāts, ja ārējais līgums atceļ darījumu. Ja izsaucošais līgums neapstrādā kļūdu, tā stāvoklis var palikt nekonsekvents, potenciāli novedot pie līdzekļu zaudēšanas.

Mazināšana:

• Vienmēr pārbaudiet atgrieztās vērtības: Vienmēr pārbaudiet ārējo funkciju izsaukumu atgrieztās vērtības, lai pārliecinātos, ka tās bija veiksmīgas. Izmantojiet `require` vai `revert` priekšrakstus, lai apstrādātu kļūdas.
• Izmantojiet "Pārbaudes-Efekti-Mijiedarbības" modeli: Atjauniniet stāvokļa mainīgos pirms ārējo izsaukumu veikšanas, lai samazinātu kļūdu ietekmi.
• Izmantojiet Try-Catch blokus (Solidity 0.8.0 un jaunākās versijās): Izmantojiet `try-catch` blokus, lai graciozi apstrādātu izņēmumus.

Apsteigšanas uzbrukums (Front Running)

Apraksts: Apsteigšanas uzbrukums notiek, kad uzbrucējs novēro gaidošu darījumu un iesniedz savu darījumu ar augstāku gāzes cenu, lai to izpildītu pirms sākotnējā darījuma. To var izmantot, lai gūtu peļņu no sākotnējā darījuma vai manipulētu ar tā iznākumu. Tas ir izplatīts decentralizētajās biržās (DEXs).

Piemērs: Uzbrucējs varētu apsteigt lielu pirkšanas pasūtījumu DEX, iesniedzot savu pirkšanas pasūtījumu ar augstāku gāzes cenu, paaugstinot aktīva cenu, pirms tiek izpildīts sākotnējais pasūtījums. Tas ļauj uzbrucējam gūt peļņu no cenu pieauguma.

Mazināšana:

• Izmantojiet apņemšanās-atklāšanas shēmas: Ļaujiet lietotājiem apņemties veikt darbības, neatklājot tās uzreiz. Tas neļauj uzbrucējiem novērot un apsteigt viņu darījumus.
• Izmantojiet nulles zināšanu pierādījumus: Izmantojiet nulles zināšanu pierādījumus, lai slēptu darījumu detaļas no novērotājiem.
• Izmantojiet ārpusķēdes pasūtīšanu: Izmantojiet ārpusķēdes pasūtīšanas sistēmas, lai saskaņotu pirkšanas un pārdošanas pasūtījumus pirms to iesniegšanas blokķēdē.
• Ieviesiet cenu nobīdes kontroli (Slippage Control): Ļaujiet lietotājiem norādīt maksimālo cenu nobīdi, ko viņi ir gatavi pieļaut. Tas neļauj uzbrucējiem manipulēt ar cenu viņiem neizdevīgā veidā.

Īsās adreses uzbrukums

Apraksts: Īsās adreses uzbrukums, pazīstams arī kā papildināšanas uzbrukums, izmanto ievainojamības veidā, kā daži viedie līgumi apstrādā adreses. Iesniedzot adresi, kas ir īsāka par paredzēto garumu, uzbrucēji var manipulēt ar ievades datiem un potenciāli pārvirzīt līdzekļus vai izraisīt neparedzētu funkcionalitāti. Šī ievainojamība ir īpaši aktuāla, izmantojot vecākas Solidity versijas vai mijiedarbojoties ar līgumiem, kuriem nav ieviesta pienācīga ievades validācija.

Piemērs: Iedomājieties žetonu pārsūtīšanas funkciju, kas sagaida 20 baitu adresi kā ievadi. Uzbrucējs varētu iesniegt 19 baitu adresi, un EVM varētu papildināt adresi ar nulles baitu. Ja līgums pareizi nepārbauda garumu, tas varētu novest pie tā, ka līdzekļi tiek nosūtīti uz citu adresi, nekā paredzēts.

Mazināšana:

• Validējiet ievades garumu: Vienmēr validējiet ievades datu, īpaši adrešu, garumu, lai nodrošinātu, ka tie atbilst paredzētajam izmēram.
• Izmantojiet SafeMath bibliotēkas: Lai gan galvenokārt paredzētas, lai novērstu veselo skaitļu pārpildi/nepietiekamu plūsmu, SafeMath bibliotēkas var netieši palīdzēt, nodrošinot, ka operācijas ar manipulētām vērtībām joprojām uzvedas kā paredzēts.
• Mūsdienīgas Solidity versijas: Jaunākās Solidity versijas ietver iebūvētas pārbaudes un var mazināt dažas papildināšanas problēmas, taču joprojām ir ļoti svarīgi ieviest skaidru validāciju.

Viedo līgumu audita metodoloģijas

Viedo līgumu audits ir daudzpusīgs process, kas ietver manuālas analīzes, automatizētu rīku un formālās verifikācijas metožu kombināciju. Lūk, pārskats par galvenajām metodoloģijām:

Manuāla koda pārskatīšana

Manuāla koda pārskatīšana ir viedo līgumu audita stūrakmens. Tā ietver drošības eksperta rūpīgu pirmkoda pārbaudi, lai identificētu potenciālās ievainojamības, loģiskās kļūdas un novirzes no labākajām praksēm. Tam nepieciešama dziļa izpratne par viedo līgumu drošības principiem, biežākajiem uzbrukumu vektoriem un konkrētā auditējamā līguma loģiku. Auditoram ir jāsaprot paredzētā funkcionalitāte, lai precīzi identificētu neatbilstības vai ievainojamības.

Galvenie soļi:

• Izprast līguma mērķi: Pirms iedziļināties kodā, auditoram ir jāsaprot līguma paredzētā funkcionalitāte, arhitektūra un mijiedarbība ar citiem līgumiem.
• Pārskatīt kodu rindu pa rindai: Rūpīgi pārbaudiet katru koda rindu, pievēršot uzmanību kritiskām jomām, piemēram, piekļuves kontrolei, datu validācijai, aritmētiskajām operācijām un ārējiem izsaukumiem.
• Identificēt potenciālos uzbrukumu vektorus: Domājiet kā uzbrucējs un mēģiniet identificēt potenciālos veidus, kā izmantot līgumu.
• Pārbaudīt biežākās ievainojamības: Meklējiet biežākās ievainojamības, piemēram, atkārtotu ienākšanu, veselo skaitļu pārpildi/nepietiekamu plūsmu, laika zīmoga atkarību un piekļuves kontroles problēmas.
• Pārbaudīt atbilstību drošības labākajām praksēm: Nodrošiniet, ka līgums atbilst noteiktajām drošības labākajām praksēm, piemēram, Pārbaudes-Efekti-Mijiedarbības modelim.
• Dokumentēt atklājumus: Skaidri dokumentējiet visus atklājumus, tostarp ievainojamības atrašanās vietu, potenciālo ietekmi un ieteicamos labošanas soļus.

Automatizētie analīzes rīki

Automatizētie analīzes rīki var palīdzēt racionalizēt audita procesu, automātiski atklājot biežākās ievainojamības un koda “smakas”. Šie rīki izmanto statiskās analīzes metodes, lai identificētu potenciālās drošības problēmas, faktiski neizpildot kodu. Tomēr automatizētie rīki neaizstāj manuālu koda pārskatīšanu, jo tie var nepamanīt smalkas ievainojamības vai radīt viltus pozitīvus rezultātus.

Populāri rīki:

• Slither: Statiskās analīzes rīks, kas atklāj plašu ievainojamību klāstu, tostarp atkārtotu ienākšanu, veselo skaitļu pārpildi/nepietiekamu plūsmu un laika zīmoga atkarību.
• Mythril: Simboliskās izpildes rīks, kas izpēta visus iespējamos viedā līguma izpildes ceļus, lai identificētu potenciālās drošības problēmas.
• Oyente: Statiskās analīzes rīks, kas atklāj biežākās ievainojamības, piemēram, darījumu secības atkarību un laika zīmoga atkarību.
• Securify: Statiskās analīzes rīks, kas pārbauda atbilstību drošības īpašībām, pamatojoties uz formālu specifikāciju.
• SmartCheck: Statiskās analīzes rīks, kas identificē dažādas koda “smakas” un potenciālās ievainojamības.

Fuzzing

Fuzzing ir dinamiskās testēšanas metode, kas ietver viedā līguma “barošanu” ar lielu skaitu nejaušu vai daļēji nejaušu ievades datu, lai identificētu potenciālās ievainojamības vai neparedzētu uzvedību. Fuzzing var palīdzēt atklāt kļūdas, kuras varētu nepamanīt statiskās analīzes rīki vai manuāla koda pārskatīšana. Tomēr fuzzing nav visaptveroša testēšanas metode, un to vajadzētu izmantot kopā ar citām audita metodoloģijām.

Populāri Fuzzing rīki:

• Echidna: Uz Haskell bāzēts fuzzing rīks, kas ģenerē nejaušus ievades datus, pamatojoties uz līguma uzvedības formālu specifikāciju.
• Foundry: Ātrs, pārnēsājams un modulārs rīku komplekts Ethereum lietojumprogrammu izstrādei, kas ietver spēcīgas fuzzing iespējas.

Formālā verifikācija

Formālā verifikācija ir visstingrākā metode, lai nodrošinātu viedo līgumu pareizību un drošību. Tā ietver matemātisku metožu izmantošanu, lai formāli pierādītu, ka viedais līgums atbilst iepriekš definētu specifikāciju kopumam. Formālā verifikācija var nodrošināt augstu pārliecības līmeni, ka viedais līgums ir brīvs no kļūdām un ievainojamībām, taču tas ir arī sarežģīts un laikietilpīgs process.

Galvenie soļi:

• Definēt formālās specifikācijas: Skaidri definējiet viedā līguma vēlamo uzvedību formālā valodā.
• Modelēt viedo līgumu: Izveidojiet viedā līguma formālu modeli, izmantojot matemātisku ietvaru.
• Pierādīt atbilstību specifikācijām: Izmantojiet automatizētus teorēmu pierādītājus vai modeļu pārbaudītājus, lai pierādītu, ka viedais līgums atbilst formālajām specifikācijām.
• Validēt formālo modeli: Pārliecinieties, ka formālais modelis precīzi atspoguļo viedā līguma uzvedību.

Rīki:

• Certora Prover: Rīks, kas var formāli verificēt Solidity valodā rakstītus viedos līgumus.
• K Framework: Ietvars programmēšanas valodu specificēšanai un programmu verificēšanai.

Kļūdu medību programmas (Bug Bounty Programs)

Kļūdu medību programmas stimulē drošības pētniekus atrast un ziņot par ievainojamībām viedajos līgumos. Piedāvājot atlīdzību par derīgiem kļūdu ziņojumiem, šīs programmas var palīdzēt identificēt ievainojamības, kuras varētu nepamanīt iekšējās audita darbības. Šīs programmas rada nepārtrauktu atgriezeniskās saites ciklu, vēl vairāk uzlabojot viedā līguma drošības stāvokli. Pārliecinieties, ka kļūdu medību programmas darbības joma ir skaidri definēta, norādot, kuri līgumi un ievainojamību veidi ir iekļauti, kā arī dalības un atlīdzības sadales noteikumus. Platformas, piemēram, Immunefi, atvieglo kļūdu medību programmu organizēšanu.

Labākās prakses drošai viedo līgumu izstrādei

Ievainojamību novēršana jau pašā sākumā ir visefektīvākais veids, kā nodrošināt viedo līgumu drošību. Šeit ir dažas labākās prakses drošai viedo līgumu izstrādei:

• Ievērojiet drošas kodēšanas prakses: Ievērojiet noteiktās drošas kodēšanas prakses, piemēram, ievades validāciju, izvades kodēšanu un kļūdu apstrādi.
• Izmantojiet pārbaudītas bibliotēkas: Izmantojiet labi pārbaudītas un auditētas bibliotēkas, piemēram, OpenZeppelin Contracts, lai neizgudrotu riteni no jauna un neieviestu potenciālas ievainojamības.
• Uzturiet kodu vienkāršu un modulāru: Rakstiet vienkāršu, modulāru kodu, kas ir viegli saprotams un auditējams.
• Rakstiet vienības testus: Rakstiet visaptverošus vienības testus, lai pārbaudītu viedā līguma funkcionalitāti un identificētu potenciālās kļūdas.
• Veiciet integrācijas testus: Veiciet integrācijas testus, lai pārbaudītu mijiedarbību starp viedo līgumu un citiem līgumiem vai sistēmām.
• Veiciet regulārus drošības auditus: Veiciet regulārus drošības auditus, ko veic pieredzējuši auditori, lai identificētu un mazinātu ievainojamības.
• Ieviesiet drošības reaģēšanas plānu: Izstrādājiet drošības reaģēšanas plānu, lai savlaicīgi un efektīvi risinātu drošības incidentus un ievainojamības.
• Sekojiet līdzi drošības jaunumiem: Esiet informēti par jaunākajiem drošības apdraudējumiem un ievainojamībām blokķēdes ekosistēmā.
• Dokumentējiet savu kodu: Pareiza koda dokumentācija atvieglo citiem saprast jūsu kodu, uzlabojot iespēju, ka ievainojamības tiek atklātas savstarpējās pārskatīšanas un auditu laikā.
• Apsveriet jaunināšanas iespēju: Projektējiet savus viedos līgumus tā, lai tos varētu jaunināt, ļaujot jums labot ievainojamības un pievienot jaunas funkcijas, nemigrējot esošos datus. Tomēr rūpīgi ieviesiet jaunināšanas modeļus, lai neieviestu jaunus drošības riskus.
• Apzināties gāzes limitus: Projektējot un ieviešot viedos līgumus, esiet uzmanīgi attiecībā uz gāzes limitiem. Kods, kas patērē pārmērīgu gāzes daudzumu, var novest pie darījumu neveiksmēm vai pakalpojumatteices uzbrukumiem.
• Ja iespējams, izmantojiet formālo verifikāciju: Kritiskiem viedajiem līgumiem, kas pārvalda augstas vērtības aktīvus, apsveriet iespēju izmantot formālās verifikācijas metodes, lai nodrošinātu augstu pārliecības līmeni, ka līgums ir brīvs no kļūdām un ievainojamībām.

Viedo līgumu auditora izvēle

Pareiza auditora izvēle ir kritiska, lai nodrošinātu jūsu viedo līgumu drošību. Šeit ir daži faktori, kas jāņem vērā, izvēloties auditoru:

• Pieredze un kompetence: Izvēlieties auditoru ar plašu pieredzi viedo līgumu drošībā un dziļu izpratni par blokķēdes tehnoloģiju.
• Reputācija: Pārbaudiet auditora reputāciju un iepriekšējo darbu rezultātus. Meklējiet atsauksmes no iepriekšējiem klientiem un nozares ekspertu vērtējumus.
• Metodoloģija: Uzziniet par auditora audita metodoloģiju. Pārliecinieties, ka viņi izmanto manuālās analīzes, automatizēto rīku un formālās verifikācijas metožu kombināciju.
• Komunikācija: Izvēlieties auditoru, kurš ir atsaucīgs, komunikabls un spēj skaidri izskaidrot savus atklājumus un ieteikumus.
• Caurspīdīgums: Izvēlieties auditoru, kurš ir caurspīdīgs par savu procesu un atklājumiem. Viņiem vajadzētu būt gataviem dalīties ar savu audita ziņojumu un atbildēt uz visiem jūsu jautājumiem.
• Izmaksas: Apsveriet audita izmaksas, bet neļaujiet cenai būt vienīgajam noteicošajam faktoram. Lētāks audits var nebūt tik rūpīgs vai uzticams kā dārgāks.
• Nozares atzinība: Meklējiet auditorus, kuri ir atzīti blokķēdes drošības kopienā.
• Komandas sastāvs: Izprotiet audita komandas sastāvu. Daudzveidīga komanda ar ekspertīzi dažādās drošības jomās (piem., kriptogrāfijā, tīmekļa drošībā, viedo līgumu izstrādē) var nodrošināt visaptverošāku auditu.

Viedo līgumu audita nākotne

Viedo līgumu audita joma nepārtraukti attīstās, jo tiek atklātas jaunas ievainojamības un parādās jaunas tehnoloģijas. Šeit ir dažas tendences, kas veido viedo līgumu audita nākotni:

• Palielināta automatizācija: Automatizētie analīzes rīki kļūst arvien sarežģītāki un spējīgāki atklāt plašāku ievainojamību klāstu.
• Formālā verifikācija: Formālās verifikācijas metodes kļūst pieejamākas un vieglāk lietojamas.
• Mākslīgā intelekta (AI) virzīts audits: Mākslīgais intelekts (AI) tiek izmantots jaunu audita rīku izstrādei, kas var automātiski identificēt modeļus un anomālijas viedo līgumu kodā.
• Standartizēti audita ietvari: Notiek darbs pie standartizētu audita ietvaru izstrādes, kas nodrošina konsekventu un atkārtojamu pieeju viedo līgumu auditam.
• Kopienas virzīts audits: Kopienas virzītas audita iniciatīvas, piemēram, kļūdu medību programmas, kļūst arvien populārākas un efektīvākas.
• Integrācija ar izstrādes rīkiem: Drošības audita rīki tiek integrēti izstrādes vidēs, ļaujot izstrādātājiem identificēt un novērst ievainojamības agrīnā izstrādes procesa posmā.
• Koncentrēšanās uz jaunām valodām un platformām: Parādoties jaunām viedo līgumu valodām un platformām (piem., Rust priekš Solana), tiek izstrādāti audita rīki un metodes to atbalstam.

Secinājums

Viedo līgumu audits ir kritisks process, lai nodrošinātu blokķēdes lietojumprogrammu drošību un uzticamību. Izprotot biežākās ievainojamības, ieviešot drošas kodēšanas prakses un veicot rūpīgus auditus, izstrādātāji var samazināt drošības pārkāpumu risku un aizsargāt savu lietotāju aktīvus. Blokķēdes ekosistēmai turpinot augt, viedo līgumu audita nozīme tikai palielināsies. Proaktīvi drošības pasākumi kopā ar mainīgām audita metodoloģijām ir būtiski, lai veicinātu uzticību un virzītu blokķēdes tehnoloģijas pieņemšanu visā pasaulē. Atcerieties, ka drošība ir nepārtraukts process, nevis vienreizējs notikums. Regulāri auditi apvienojumā ar pastāvīgu uzraudzību un uzturēšanu ir būtiski, lai saglabātu jūsu viedo līgumu ilgtermiņa drošību.