Розуміння безпеки смарт-контрактів через комплексний аудит

Важливо підкреслити, що в міру того, як технологія блокчейн продовжує трансформувати різні сектори, смарт-контракти стали однією з найбільш революційних концепцій у цифровому світі. Ці програми автопілота не потребують посередників і спрощують транзакції, а також знижують операційні витрати.

Проте ті самі риси, які роблять смарт-контракти ефективними, також спричиняють серйозні проблеми з безпекою, які не можна недооцінювати.

Незмінність і автоматизація смарт-контрактів є їхньою характерною слабкістю, особливо коли такі механізми обробляють цифрові активи високої вартості. Безпека в цьому децентралізованому середовищі набагато важливіша, ніж у традиційних підходах до розробки програмного забезпечення. Той факт, що розгортання блокчейну є постійним, означає, що після розгортання смарт-контракту виправити потенційні вразливості безпеки дуже складно або навіть неможливо.

Цей факт зробив аудит безпеки смарт-контрактів важливою частиною процесу розробки будь-якого блокчейн-проекту. Ці загальні оцінки є важливими заходами безпеки, оскільки допомагають виявити та усунути можливі слабкі місця перед впровадженням. Складність таких аудитів є важливою для будь-кого в секторі блокчейну або інвестора в децентралізовані додатки, щоб зрозуміти, що передбачає аудит безпеки смарт-контрактів.

Цей метод систематичного огляду є основною частиною забезпечення надійності, достовірності та оптимальної роботи додатка, що працює на різних платформах блокчейну. Він полягає у проведенні експертами з безпеки глибокого аналізу різних аспектів додатка, таких як:

• •Його кодова база
• •Логічна архітектура
• •Шаблони дизайну
• •Реалізація заходів безпеки

Головною метою є виявлення вразливостей, які можуть бути використані зловмисниками, а також виявлення можливостей для підвищення продуктивності та вдосконалення коду.

У цих загальних оцінках використовуються як автоматизовані, так і ручні методи перевірки. При використанні автоматизованих систем великі кодові бази можуть бути швидко проскановані для виявлення типових моделей вразливостей, тоді як людські експерти можуть надати більш детальну інформацію про роботу, необхідну для аналізу складних логічних вразливостей та архітектурних проблем, які можуть бути пропущені автоматизованими інструментами.

Після завершення роботи аудитори нададуть детальні звіти щодо своїх висновків, запропонованих рекомендацій та рішень щодо усунення вразливостей безпеки. Такі звіти можна вважати дороговказами для команд розробників, оскільки вони можуть допомогти їм вирішити виявлені проблеми до впровадження їхніх смарт-контрактів у виробниче середовище. Це також документація, яка забезпечує прозорість для зацікавлених сторін, включаючи користувачів та інвесторів, щодо стану безпеки перевіреного протоколу.

Швидке поширення блокчейн-додатків привернуло увагу галузі до вразливостей безпеки смарт-контрактів. Щоб зрозуміти, чому ці аудити стали неминучими, важливо розглянути, що може статися в разі недостатнього підходу до оцінки безпеки.

Конкретний випадок, який може призвести до серйозних порушень безпеки, що спричинять значні фінансові втрати. Серйозність цих ризиків підтверджується історичними подіями, а деякі слабкі місця дозволили викрасти багатомільйонні активи та дестабілізувати довіру всієї криптовалютної спільноти.

Незворотність та автономність смарт-контрактів значно підвищують ризик. На відміну від звичайних програмних додатків, які можна виправити або оновити після розгортання, смарт-контракти, як правило, фіксуються після розгортання в блокчейні. Ця постійність означає, що будь-яка слабкість безпеки, яка виходить за межі шлюзу розгортання, стає незмінною слабкістю, яку можна використовувати вічно.

Ключові фактори, що роблять аудит обов'язковим

• •Усунення дорогих помилок є основою значущості аудиту. Набагато дешевше виявити та виправити вразливості на етапі розробки, ніж усунути наслідки їх використання після впровадження.
• •Експертний аналіз може принести цінність, яку не може принести автоматизоване тестування. Хоча автоматизоване сканування є корисним для виявлення різних типових моделей вразливостей, досвідчені аналітики з безпеки мають перевагу, оскільки можуть надати контекст.
• •Виявлення зловмисних атак — ще одна важлива перевага. Ретельні аудити допомагають виявляти вектори атак, які можуть використовувати зловмисники.
• •Довіра зацікавлених сторін має велике значення для проектів, які пройшли суворі тести на безпеку
• •Постійне тестування безпеки за допомогою регулярних циклів аудиту забезпечує постійне вдосконалення

Існує безліч підводних каменів, які можуть спричинити вразливість безпеки додатка і яких можна уникнути за допомогою вичерпної документації у вигляді аудиторських звітів. Це деякі з найпопулярніших типів вразливостей, які розробники та аудитори повинні розуміти, щоб створювати безпечніші додатки на основі блокчейну.

Вразливості повторного входу

Вони виникають, коли зовнішній виклик контракту може рекурсивно виконувати виклики функцій до завершення попереднього виконання, що може дозволити зловмисникам вивести кошти, покладаючись на послідовні виклики виведення коштів. Відома атака DAO є яскравим прикладом наслідків вразливості повторного входу, що призвела до втрат у мільйони доларів.

Переповнення та недоповнення цілих чисел

Арифметичні операції, що відбуваються в межах обсягу пам'яті змінної, створюють вразливості до переповнення та недоповнення цілих чисел. Коли обчислення дають значення, більші за максимальне значення, яке може бути збережене, або значення, менші за мінімальне, може виникнути некоректна поведінка.

Атаки з випередженням

Зловмисники можуть використовувати це для спостереження за майбутніми транзакціями та подання транзакцій з більш високою вартістю та ціною газу, які будуть виконані в першу чергу. У разі такого маніпулювання законні користувачі можуть зазнати фінансових втрат, а зловмисники можуть отримати несправедливу перевагу.

Атаки з повторенням

Атаки типу «реплей» передбачають перехоплення та повторну передачу дійсних даних про транзакції з метою здійснення несанкціонованих транзакцій. Такі атаки є особливо небезпечними під час розгалуження блокчейну, коли дані про транзакції в одній гілці мережі можуть бути зловмисно використані в іншій.

Помилки видимості функцій

Помилки видимості функцій виникають, коли розробники не обмежують належним чином доступ до функцій контракту. Відкритість деяких мов програмування за замовчуванням означає, що функції, які не повинні використовуватися зовні, можуть стати доступними для зовнішніх споживачів, що призведе до несанкціонованих дій.

Ризики централізації

Ризики централізації послаблюють децентралізацію, яка є корисною в технології блокчейн. Розумні контракти з надмірним центральним контролем створюють єдині точки відмови, вразливі до атак.

Невідповідності версій компілятора

Необхідність розблокувати смарт-контракти, щоб їх можна було компілювати в різних версіях, призводить до ризиків несумісності, оскільки різні версії компілятора можуть генерувати різний байт-код для одного і того ж вихідного коду.

Ефективне впровадження стратегій для зменшення ризиків смарт-контрактів має бути комплексним і охоплювати як технічні, так і процедурні елементи розробки блокчейну. Ефективне зменшення ризиків — це багаторівнева система захисту, що складається з механізмів захисту і має бути інтегрована в цикл розробки, а не бути ізольованою подією.

Постійний аудит

Постійний аудит може використовуватися для виявлення нових вразливостей у міру зміни проектів, а також для забезпечення того, щоб стандарти безпеки не порушувалися з часом.

Кращі практики галузі

Кращі практики галузі встановили надійні методики для розробки безпечних смарт-контрактів. Ці формальні правила базуються на багаторічному досвіді розробки блокчейнів і допомагають розробникам уникнути більшості підводних каменів при застосуванні ефективних вимог і методів безпеки.

Комплексне тестування безпеки

Комплексне тестування безпеки включає в себе різноманітні техніки та методи:

• •Автоматичне сканування
• •Ручна перевірка коду
• •Фуззинг
• •Тестування на проникнення

Обидва підходи дають певні уявлення, які допомагають виявити різні типи слабких місць і векторів атак.

Експертна ручна перевірка

Навіть автоматизовані інструменти тестування не замінили ручну перевірку коду кваліфікованими експертами з безпеки. Людський досвід дозволяє виявити тонкі логічні помилки, помилки в дизайні та складні схеми вразливостей, які автоматизована система може не виявити.

Безпечне управління залежностями

Безпечне управління залежностями — це практика ретельного перевірки бібліотек і контрактів третіх сторін, а потім їх інтеграції лише за умови дотримання цих гарантій. Надійні, перевірені компоненти дозволяють зменшити ризики вразливостей, що успадковуються через зовнішні джерела.

Чіткість і простота коду

Прозорість та простота коду повинні зберігатися протягом усього процесу розробки. Чистий, добре задокументований код легше перевіряти, розуміти та підтримувати, він рідше додає вразливості у вигляді складності або плутанини в коді.

Механізми оновлення

Механізми оновлення можуть використовуватися для додавання протоколів з метою усунення вразливостей, виявлених після розгортання. Хоча важливо забезпечити незмінність, де це можливо, добре сплановані системи оновлення можуть надавати можливість уникнути критичних виправлень безпеки.

Процес аудиту смарт-контрактів — це структурований процес, призначений для виявлення та оцінки можливих вразливостей безпеки та їх усунення за допомогою добре розроблених методів. Цей систематичний аналіз гарантує повне охоплення та містить чітку документацію щодо виявлених проблем і рекомендацій.

Збір документації та заморожування коду

Першим етапом процедури аудиту є ініціювання проектними командами заморожування коду, яке використовується для створення єдиної системи оцінки. На цьому етапі збирається вся технічна документація та передається аудиторам, включаючи:

• •Вихідний код
• •Креслення архітектурного рівня
• •Технічні характеристики
• •Технічні документи проєкту

Ця багата документація надає необхідну інформацію, яка демонструє аудиторам цілі проекту, передбачувану функціональність та варіанти реалізації. Документовані тести сприяють більш продуктивним аудитам Документація дозволяє експертам з безпеки отримати більш повне уявлення про очікуване поведінку складних систем та зрозуміти всі можливі шляхи виконання та переходи між станами.

Автоматичний аналіз

Такі просунуті системи можуть виявляти типові шаблони вразливостей, помилки кодування та потенційні вразливості безпеки у великих кодових базах за відносно короткий період часу, а тестування на проникнення імітує реальні атаки на систему смарт-контрактів, щоб допомогти виявити вразливості, які можуть бути використані зловмисниками. Ці контрольовані атаки дають важливу інформацію про поведінку системи в умовах протидії.

Ручний перегляд та аналіз коду

Після автоматичного аналізу код смарт-контракту передається фахівцям з безпеки, які детально його перевіряють. Це аналіз, що виконується людьми, метою якого є виявлення прихованих вразливостей, логічних помилок та архітектури, для яких автоматичні інструменти можуть не мати рішення.

Це також аналіз, що базується на людському факторі, який намагається знайти можливості для оптимізації, де код можна зробити більш ефективним без шкоди для безпеки. Цей аналіз зазвичай може виявити можливості для оптимізації газу, що може значно зменшити транзакційні витрати для кінцевих користувачів.

Класифікація та пріоритезація вразливостей

Виявлені вразливості систематично класифікуються за їхнім потенційним впливом та можливістю використання. Ця система класифікації допомагає командам розробників визначити пріоритетність робіт з усунення вразливостей та розподілу ресурсів.

Початкове формування звіту та виправлення

Аудитори узагальнюють початкові висновки у звіті, в якому пояснюють виявлені вразливості та надають конкретні інструкції щодо їх усунення. Інші типи аудиторських фірм можуть надавати послуги командам розробників, щоб допомогти їм виправити виявлену проблему. Такий спосіб співпраці може допомогти виправити вразливості найкращим чином і гарантувати, що виправлення не створить додаткових ризиків для безпеки.

У процесі виправлення часто трапляються багаторазові повторення, оскільки команди розробників можуть вносити зміни, а аудитори можуть підтверджувати ефективність запропонованих рішень.

Опублікування остаточного звіту та прозорість

Цей етап процесу аудиту завершується, коли команди розробників представляють остаточний комплексний звіт, що містить усі виявлені проблеми та стан їх вирішення. У цьому звіті буде зроблено розмежування між виправленими та невирішеними вразливостями, що забезпечить повне розкриття інформації для всіх зацікавлених сторін.

Більшість проектів часто публікують ці аудиторські звіти в Інтернеті, і користувачі, інвестори та партнери можуть приймати обґрунтовані рішення на основі результатів оцінки безпеки. Така відкритість створює довіру та впевненість у безпеці протоколу.

Аудит безпеки смарт-контрактів — це набагато більше, ніж технічна оцінка, це основний компонент довіри в децентралізованій екосистемі. Швидка еволюція блокчейну відкрила перед командами розробників як захоплюючі можливості, так і серйозні виклики, даючи їм впевненість, що вони захищають свої активи за допомогою надійних заходів, а користувачі — що мають справу з надійними заходами.

Значення ретельної оцінки безпеки зростає у міру того, як смарт-контракти стають все більш складними і можуть охоплювати все більші суми. Дотримання найкращих практик безпеки разом із частим професійним аудитом створює основу для сталого інноваційного розвитку блокчейну.

Програми зменшення ризиків, які включають:

• •Регулярний аудит
• •Безпечні практики кодування
• •Механізми оновлення програмного забезпечення

Допоможіть захистити протоколи від відомих та нових загроз. Ця модель глибокої оборони забезпечує стійкість для підтримки блокчейн-додатків, які можуть використовуватися в ворожих умовах, на додаток до технічної безпеки.

У галузі, де довіра є важливою характеристикою, а помилки можуть бути незворотними, комплексна перевірка безпеки стане конкурентною перевагою між серйозними та безвідповідальними проектами.

Використання аудитів безпеки не зникне, оскільки екосистема блокчейну продовжує розвиватися. Проекти, які ставлять оцінку безпеки на перше місце у своєму порядку денному, з часом досягають успіху, а також відіграють важливу роль у загальній безпеці та стабільності децентралізованої екосистеми.