Introduzione
Con lo sviluppo degli smart contract, il settore blockchain ha vissuto una rivoluzione grazie alla creazione di contratti autoeseguibili, i cui termini sono stati letteralmente codificati nel codice.
Tuttavia, c'è un lato negativo di questa innovazione di cui bisogna preoccuparsi, ovvero il ruolo fondamentale di assicurarsi che questi contratti funzionino alla grande. La natura blockchain degli smart contract implica che, una volta messi in atto, non possono essere modificati facilmente, e quindi test e debug completi sono entrambi parti importanti del processo di sviluppo.
La natura decentralizzata, il rischio di grosse perdite finanziarie a causa di difetti e l'irreversibilità del codice implementato rendono ancora più importanti le procedure di controllo qualità.
Metodologia di test
Test unitari
Il ciclo inizia con il test unitario, che riguarda un singolo elemento dello smart contract. Questo include la creazione di alcuni casi di test per assicurarsi che tutte le funzioni funzionino come dovrebbero e diano i risultati desiderati in base a condizioni diverse.
Gli sviluppatori creano scenari di test isolati che provano certe funzioni senza dipendere da niente di esterno.
Test di integrazione
Il prossimo passo importante sarà il test di integrazione, che controlla come le varie parti del sistema di contratti intelligenti interagiscono tra loro e come queste interazioni possono essere individuate e risolte prima che si trasformino in errori di sistema più gravi.
La metodologia di test è considerata vicina alla situazione reale quando un gruppo di funzioni è interdipendente e garantisce un funzionamento senza intoppi nell'intero ecosistema contrattuale.
Controlli di sicurezza
Anche i controlli di sicurezza sono una parte importante del processo di test, perché aiutano a trovare i problemi che possono capitare durante i test unitari, ma che diventano evidenti quando le parti del sistema interagiscono in modo complesso.
Visto l'impatto economico e l'insensibilità alle modifiche degli smart contract, è fondamentale fare ricerche di sicurezza. Gli strumenti più usati per testare gli smart contract sono gli audit automatici e manuali, che servono a trovare potenziali vulnerabilità, vettori di attacco e falle di sicurezza che potrebbero essere sfruttati da persone con cattive intenzioni.
Strumenti di test essenziali
Truffle Suite
Uno dei framework più usati è Truffle Suite, che offre un ambiente di sviluppo completo con potenti funzionalità di test. Il framework di test ha reso più facile creare ed eseguire sia i test unitari che quelli di integrazione, oltre a semplificare il processo di sviluppo e distribuzione, poiché supporta la flessibilità negli stili di test.
- •Aiuta i test automatici
- •È possibile eseguire test approfonditi in poco tempo
- •Utile nei processi di integrazione continua
- •Funzionalità di test integrata per diverse metodologie
Elmetto di protezione
L'interazione simulata con la blockchain è una caratteristica di Hardhat che dà agli sviluppatori la sicurezza che i contratti funzioneranno in produzione secondo le loro specifiche, dato che possono seguire passo passo l'esecuzione del contratto.
Hardhat supporta anche il fork sulla mainnet, permettendo agli sviluppatori di testare i loro contratti con lo stato reale della blockchain senza i rischi e i costi che comporta il deployment sulla mainnet.
MythX
La piattaforma è automatizzata e lavora insieme alle piattaforme di sviluppo comuni, dando feedback sulla sicurezza in tempo reale mentre il processo di sviluppo va avanti.
Per trovare vari problemi di sicurezza, come reentrancy, overflow di interi e controllo degli accessi, e altro, MythX usa diversi metodi di analisi, tipo l'analisi statica e l'esecuzione simbolica, che lo rendono uno strumento super utile per gli sviluppatori che vogliono migliorare la sicurezza dei loro contratti.
Slither
Slither è un altro strumento di analisi della sicurezza che serve, ma questa volta si concentra sull'analisi statica del codice Solidity per ridurre le possibilità che le vulnerabilità raggiungano la fase di produzione.
- •È super efficace nell'individuare diversi tipi di vulnerabilità
- •Fornisce rapporti dettagliati per identificare i problemi
- •Può essere usato nelle pipeline di test automatizzati
- •Funzionalità di analisi veloce, super importanti per i programmi blockchain
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Strategie di debug
Registrazione dettagliata
L'immutabilità dei contratti implementati significa che spesso bisogna fare il debug durante lo sviluppo e il testing, quindi una registrazione dettagliata può essere uno dei metodi più utili che uno sviluppatore di smart contract può usare per il debug.
Aggiungendo dichiarazioni di registrazione dettagliate in tutto il codice del contratto, gli sviluppatori possono:
- •Segui il flusso di esecuzione
- •Tieni d'occhio lo stato delle variabili nei punti critici
- •Capisci come funzionano le decisioni sul contratto
- •Metti a punto la logica complessa con istruzioni condizionali o cicli
I contratti generano eventi, che vengono salvati per sempre sulla blockchain, e questi eventi sono utili come informazioni di debug, che restano anche dopo che una singola transazione è finita.
Implementazione della rete di prova
Le testnet sono una specie di simulazione della mainnet dove non ci sono soldi veri in gioco. Le testnet più famose, tipo Ropsten e Rinkeby, permettono agli sviluppatori di provare e mettere in atto contratti in condizioni realistiche e continuare a sperimentare varie soluzioni a problemi complicati.
La possibilità di implementare due o più versioni dei contratti, testare diversi scenari e ottimizzarne l'implementazione senza i costi e le pressioni dell'implementazione sulla mainnet è davvero forte.
Strumenti di debug interattivi
Gli strumenti di debug interattivi fanno parte dell'ambiente di sviluppo attuale e di solito sono utili per contratti complessi o quando si verifica un errore e lo sviluppatore non è sicuro di come venga eseguito il processo.
Queste funzioni permettono agli sviluppatori di:
- •Fai dei test unitari con casi limite
- •Controlla il codice riga per riga
- •Guarda come cambia lo stato del contratto nel tempo
- •Individua con precisione dove si verificano i problemi
Esempio reale: Debugging dei contratti di scambio decentralizzati
Questa situazione mostra come i diversi metodi di debug siano usati insieme per garantire l'affidabilità dei contratti.
Implementazione della registrazione
- •I registri danno un'idea dei cambiamenti interni nello stato del contratto
- •Permetti di controllare che l'algoritmo di scambio funzioni bene
- •Segui i calcoli intermedi per assicurarti che le operazioni matematiche diano i risultati che vuoi
Approccio sistematico ai test
- •Prova su diverse coppie di token
- •Prova diversi volumi di scambi
- •Prova i casi limite, come le condizioni di slittamento
- •Individua i problemi che potrebbero non essere evidenti in determinati scenari di mercato
Applicazioni di debug interattivo
Il debug interattivo è particolarmente utile con:
- •Errori di scambio inaspettati
- •Calcoli di prezzo sbagliati
- •Controllo delle variabili durante le operazioni di swap
Test dei casi limite
Casi limite comuni nei test DEX
| Scenario di prova | Scopo | Risultato atteso |
|---|---|---|
| Condizione di equilibrio insufficiente | Controlla che gli errori siano gestiti bene. | Errore elegante con messaggio di errore chiaro |
| Operazioni a importo zero | Prova la convalida dell'input | Rifiuto della transazione o gestione appropriata |
| Configurazione decimale insolita | Prova la compatibilità dei token | Correggi il calcolo della manutenzione |
Considerazioni sulla sicurezza durante il test e il debug
Questo approccio è considerato completo perché cerca di capire i problemi che potrebbero essere causati dall'interazione dei componenti nell'ambiente e non solo dal malfunzionamento di una singola funzionalità.
Focus sulla sicurezza finanziaria
La parte finanziaria della maggior parte degli smart contract li rende vulnerabili agli attacchi di persone malintenzionate, quindi è importante che la sicurezza sia al top quando li provi.
La maggior parte di questi problemi può essere individuata usando strumenti automatici di analisi della sicurezza, ma il processo completo di verifica della sicurezza richiede comunque:
- •Controllo manuale
- •Scenari di test specifici
- •Test di ottimizzazione del gas
- •Controllo dell'accesso
Ottimizzazione delle prestazioni
I contratti che consumano molto gas possono rendere gli accordi poco pratici per gli utenti e possono riflettersi su un codice poco economico che può essere ottimizzato.
I vari percorsi di esecuzione e l'utilizzo del gas dovrebbero essere testati per assicurarsi che gli sviluppatori ottimizzino le prestazioni del contratto.
L'uso dell'integrazione continua, che fa eseguire automaticamente le suite di test, aiuta a trovare i problemi all'inizio del ciclo di vita e offre un buon materiale di documentazione che può essere usato in progetti futuri.
Documentazione e manutenzione
- •Le specifiche che documentano casi di test ben noti forniscono il comportamento previsto dei contratti
- •Tieni traccia di problemi, correzioni e verifiche dei test
- •Utile per la manutenzione a lungo termine dei progetti
Conclusione
I test rigorosi e il debug degli smart contract sono una delle condizioni fondamentali per lo sviluppo di successo delle applicazioni blockchain.
Visto che non si può cambiare la tecnologia blockchain e ci sono conseguenze finanziarie se non si rispettano gli accordi contrattuali, un processo di controllo qualità accurato è più una necessità che un lusso.
Anche quando si parla di affidabilità dei contratti, gli sviluppatori devono avere strumenti efficaci per garantirla, e questi strumenti dovrebbero tenere conto dei limiti specifici dei contesti blockchain, concentrandosi su metodi come:
- •Registrazione intensiva
- •Usare le reti di prova
- •Debugger interattivi
Questi metodi aiutano gli sviluppatori a trovare e sistemare i bug prima che influenzino le distribuzioni di produzione, aumentano la fiducia degli utenti e riducono le possibilità di costosi problemi dopo la distribuzione.
Dato che l'ecosistema blockchain è ancora in fase di sviluppo, queste pratiche saranno fondamentali per lo sviluppo efficace degli smart contract.
