Необходимость формальной верификации смарт-контрактов

Смарт-контракты проходят формальную верификацию, чтобы подтвердить их целостность, исключить ошибки, уязвимости и непреднамеренное поведение. В этом процессе эксперт описывает логику контракта в виде математических утверждений и автоматически проверяет их на соответствие ожидаемым моделям поведения. Совмещение формальной верификации с ручным аудитом позволяет комплексно оценить безопасность смарт-контракта.

Основы

Смарт-контракты — это программы, которые автоматически выполняются при наступлении заранее заданных условий внутри блокчейн-сети. Они могут отличаться по сложности, а под их управлением нередко находятся активы значительной стоимости. Именно поэтому приоритетом должна быть безопасность кода смарт-контрактов, чтобы избежать потенциальных уязвимостей.

Проблемы безопасности в коде смарт-контрактов могут привести к серьезным последствиям, включая кражу активов, связанных с контрактом. Примеры последних лет демонстрируют серьёзные риски. В одном случае опечатка в смарт-контракте привела к потере $50 млн из автоматизированного маркетмейкера (AMM). В другом — из‑за ошибки в символе случайно было распределено $80 млн в невыполненных вознаграждениях. Кроме того, баг в смарт-контракте привел к краже $320 млн с блокчейн-моста.

Гарантия точности и целостности смарт-контрактов крайне важна. После развертывания их код становится публичным и доступным для анализа злоумышленниками, что повышает риск эксплуатации любых обнаруженных уязвимостей. Исправить ошибки в уже развернутом контракте обычно невозможно, так как его код изменению не подлежит. Поэтому глубокая проверка и тщательное тестирование необходимы для предотвращения уязвимостей и защиты связанных активов.

Необходимость верификации смарт-контрактов

Формальная верификация смарт-контрактов предполагает представление логики и предполагаемого поведения контрактов в виде математических утверждений. Этот процесс включает следующие шаги:

• Определение спецификаций и желаемых свойств контракта с использованием формального языка.
• Преобразование кода контракта в формальное представление, например математические модели или логические формулы.
• Использование автоматических теорем-доказателей или моделей для валидации спецификаций и свойств контракта.
• Итерацию процесса верификации для выявления и исправления ошибок или отклонений от желаемых свойств.

Почему это важно

Математическая проверка играет ключевую роль в обеспечении надежности формально верифицированных смарт-контрактов. Такой подход позволяет максимально тщательно выявлять и устранять ошибки, уязвимости и непреднамеренное поведение. Кроме того, строгая математическая проверка повышает доверие к контракту, ведь его свойства доказаны как корректные.

Верификация смарт-контрактов уже помогла избежать крупных финансовых потерь и возможных катастроф. Вот несколько примеров:

Uniswap

Во время разработки Uniswap V1 смарт-контракт прошел формальную верификацию. Этот процесс выявил и исправил ошибки округления, которые, если бы их не устранили, могли бы привести к утечке средств из Uniswap V1.

Balancer

Balancer V2, другой AMM, также прошел формальную верификацию. В ходе проверки была обнаружена и исправлена некорректная калькуляция комиссий, связанная с функциональностью flash loan в смарт-контракте. Исправление этой уязвимости предотвратило возможную кражу средств.

SafeMoon

В SafeMoon V1 после деплоя был обнаружен баг. Он позволял владельцу контракта отказаться от владения, а затем вернуть его обратно. Этот баг было трудно найти, так как требовалось анализировать конкретные значения переменных. Формальная верификация выявила проблему, показав, что машины могут находить уязвимости, которые люди могли бы пропустить.

Сочетание формальной верификации и ручного аудита

Формальная верификация предоставляет системный и автоматизированный способ проверки того, что логика и поведение контракта соответствуют заявленным свойствам. Она упрощает поиск и устранение ошибок, даже самых сложных и незаметных, которые могли бы быть упущены при ручной проверке.

Ручной аудит предполагает экспертный анализ кода, архитектуры и деплоя контракта. Аудиторы используют свой опыт и навыки для выявления рисков безопасности и оценки общей защищенности контракта. Они проверяют корректность процесса формальной верификации и находят потенциальные проблемы, которые автоматические инструменты могли пропустить.

Объединяя формальную верификацию и ручной аудит, можно добиться максимально точной и всесторонней оценки безопасности смарт-контракта. Такой подход повышает вероятность обнаружения и устранения уязвимостей и формирует стратегию защиты, которая сочетает сильные стороны как человека, так и машин.

Заключение

Для обеспечения безопасности смарт-контрактов необходим комплексный подход, сочетающий формальную верификацию и ручной аудит. Формальная верификация строго проверяет код на наличие ошибок, уязвимостей и непреднамеренного поведения, а ручной аудит дополняет её человеческим опытом в выявлении рисков. В совокупности эти методы повышают надёжность и безопасность смарт-контрактов.