Смарт-контракти — це самовиконувані програми, які працюють на блокчейні та автоматично виконують умови угод між сторонами. Їх основна перевага полягає у прозорості, надійності та незмінності. Смарт-контракти допомагають скоротити ризики людських помилок, шахрайства і забезпечують швидке виконання угод. Але при цьому, будь-яка помилка в коді може призвести до фінансових втрат. Тому безпека смарт-контрактів є критично важливою для всіх, хто працює в індустрії блокчейну.

Смарт-контракти найчастіше реалізуються на блокчейні Ethereum, використовуючи мову програмування Solidity. Для новачків та досвідчених трейдерів важливо розуміти основи програмування смарт-контрактів і мати на увазі критичні аспекти безпеки під час їх розробки.

Як створювати безпечні смарт-контракти: крок за кроком

1. Розуміння структури смарт-контракту

Смарт-контракти в Solidity складаються з функцій, що визначають логіку, і змінних, які зберігають стан. Важливо розуміти кожен елемент і його вплив на безпеку.

Простий приклад смарт-контракту:

pragma solidity ^0.8.0;

contract SimpleContract {
    uint public balance;

    // Функція для поповнення балансу
    function deposit() public payable {
        balance += msg.value;
    }

    // Функція для переведення коштів
    function withdraw(uint amount) public {
        require(amount <= balance, "Insufficient balance");
        balance -= amount;
        payable(msg.sender).transfer(amount);
    }
}

Аналіз:

  • Цей контракт дозволяє користувачам поповнювати баланс і виводити кошти.
  • Використовується проста валідація через require, що гарантує, що неможливо вивести більше коштів, ніж є на балансі.

2. Використовуйте останню версію Solidity

Ethereum постійно оновлює Solidity для усунення вразливостей і покращення безпеки. Одна з основних помилок полягає у використанні застарілих версій компілятора, які можуть мати відомі уразливості.

Рекомендація: Завжди вказуйте версію Solidity у вашому контракті:

pragma solidity ^0.8.0;

Причина: Починаючи з версії 0.8.0, було виправлено багато серйозних помилок, наприклад, проблема з переповненням чисел.

3. Уникнення переповнення та підпереповнення чисел

До версії 0.8.0 проблема переповнення і підпереповнення була однією з найсерйозніших загроз безпеці. Наприклад, коли значення змінної перевищує максимальне значення для типу даних, або коли значення зменшується до меншого за мінімальне.

Найпоширеніша помилка:

uint8 number = 255;
number += 1; // Переповнення: number стане 0!

Рішення: Починаючи з версії 0.8.0, ця проблема автоматично вирішується, тому використовуйте останні версії Solidity. Для попередніх версій — застосовуйте бібліотеку SafeMath.

4. Управління зовнішніми викликами та re-entrancy атаки

Re-entrancy атака — це одна з найвідоміших вразливостей, яка виникає, коли смарт-контракт викликає інший контракт і дозволяє тому повторно викликати початковий контракт до завершення першого виклику.

Приклад вразливості:

function withdraw(uint amount) public {
    require(amount <= balances[msg.sender]);
    msg.sender.call{value: amount}(""); // Виклик зовнішнього контракту
    balances[msg.sender] -= amount; // Оновлення балансу
}

Атака: Зловмисник може повторно викликати withdraw до того, як баланс користувача буде оновлений, і вивести більше коштів, ніж було заплановано.

Правильне рішення: Оновлюйте стан контракту перед викликом зовнішніх контрактів:

function withdraw(uint amount) public {
    require(amount <= balances[msg.sender]);
    balances[msg.sender] -= amount; // Спочатку оновлюємо баланс
    msg.sender.call{value: amount}("");
}

Додатково, ви можете використовувати модифікатор nonReentrant із бібліотеки OpenZeppelin для запобігання повторним викликам:

import "@openzeppelin/contracts/security/ReentrancyGuard.sol";

contract SafeContract is ReentrancyGuard {
    function withdraw(uint amount) public nonReentrant {
        // Безпечна функція виводу коштів
    }
}

5. Правильна валідація даних

Валідація даних — це критичний аспект безпеки смарт-контрактів. Потрібно завжди перевіряти вхідні дані, щоб уникнути вразливостей через неправильні чи зловмисні вхідні параметри.

Приклад перевірки:

function transfer(address recipient, uint amount) public {
    require(amount > 0, "Amount must be greater than zero");
    require(recipient != address(0), "Invalid recipient address");
    // Додатковий код
}

Помилки, яких слід уникати:

  • Приймати нульові адреси (address(0)).
  • Не перевіряти граничні значення для суми або інших критичних параметрів.

6. Обмеження прав доступу

Дуже важливо забезпечити належний рівень доступу до функцій контракту. Наприклад, тільки власник контракту має право виконувати певні адміністративні функції.

Приклад ролей:

import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract MyContract is Ownable {
    function adminFunction() public onlyOwner {
        // Тільки власник контракту може виконати цю функцію
    }
}

Це дозволяє використовувати принцип least privilege (мінімум прав), забезпечуючи безпеку.

7. Захист від вразливостей у зовнішніх контрактах

Іноді смарт-контракти залежать від зовнішніх контрактів або оракулів для виконання операцій. Однак ці зовнішні ресурси можуть бути скомпрометовані.

Рекомендації:

  • Переконайтеся, що зовнішній контракт, на який ви посилаєтесь, є надійним та безпечним.
  • Використовуйте помірний рівень довіри і мінімізуйте залежності від зовнішніх контрактів.
  • Використовуйте Chainlink або подібні децентралізовані оракули для підвищення безпеки.

8. Аудит і тестування контрактів

Перед тим як розгорнути контракт на основній мережі, обов’язково проведіть кілька етапів тестування та аудитів:

  • Unit-тести: Пишіть тести для перевірки всіх можливих сценаріїв використання контракту.
  • Аудити: Залучайте сторонніх спеціалістів з безпеки для аудиту коду вашого контракту.
  • Фаззинг і стрес-тестування: Використовуйте інструменти для автоматичного виявлення потенційних проблем.

Приклад тесту з використанням фреймворку Hardhat:

const { expect } = require("chai");

describe("MyContract", function () {
    it("should allow owner to execute", async function () {
        const [owner, addr1] = await ethers.getSigners();
        const MyContract = await ethers.getContractFactory("MyContract");
        const myContract = await MyContract.deploy();
        
        await myContract.adminFunction();
        expect(await myContract.someVariable()).to.equal(expectedValue);
    });
});

Поширені помилки і як їх уникати:

  • Використання tx.origin для автентифікації: Використовуйте msg.sender, а не tx.origin, оскільки це може привести до атак.
  • Відсутність обмежень на доступ: Переконайтеся, що критичні функції обмежені для виконання лише певними особами або контрактами.
  • Неадекватна обробка виключень: Будьте обережні з контрактами, які можуть провалитися під час виконання. Переконайтеся, що використовуєте правильну обробку помилок.

Висновок

Смарт-контракти можуть значно змінити спосіб, яким ми проводимо фінансові операції, роблячи їх прозорими, надійними і автоматизованими. Однак важливо пам’ятати, що вони не бездоганні. Дотримання кращих практик програмування, таких як використання останніх версій компілятора, управління правами доступу, перевірка даних і тестування, дозволить уникнути поширених помилок і забезпечити максимальний рівень безпеки.

Кожен трейдер, який планує використовувати смарт-контракти, має добре розуміти їхню роботу і важливість належного тестування, щоб мінімізувати ризики і гарантувати захист своїх активів.

Опубліковано Mind

Mind = РОЗУМ.