Una guida completa per principianti all'audit degli smart contract

Gli smart contract sono la spina dorsale di molte applicazioni blockchain odierne. Gestiscono di tutto, dalle transazioni sicure alle applicazioni decentralizzate. Ma ecco il problema: anche un piccolo bug può portare a perdite ingenti. Nel 2023, quasi 2 miliardi di dollari sono andati persi a causa di vulnerabilità degli smart contract!

Per chiunque sia coinvolto nel settore delle criptovalute o della blockchain, sapere come verificare gli smart contract, o almeno perché è così importante, sta diventando essenziale.

Gli smart contract garantiscono che i codici blockchain o crittografici siano sicuri, solidi e non soggetti ad attacchi. Anche se può sembrare tecnico, non è necessario essere uno sviluppatore per comprendere le basi di questo processo. In questa guida, analizzeremo il cosa, il perché e il come dell'audit degli smart contract.

Come disse una volta il famoso ricercatore di sicurezza e hacker Bruce Schneier , "La sicurezza è un processo, non un prodotto". Nel caso degli smart contract, il processo di protezione può determinare il successo o il fallimento di un progetto.

Key Takeaway

• Gli audit degli smart contract sono molto importanti, poiché proteggono le risorse e prevengono vulnerabilità che potrebbero causare perdite ingenti.

• Per essere efficaci, gli audit prevedono test sia automatici che manuali per individuare potenziali problemi nel codice.

• I revisori qualificati e le società di revisione affidabili apportano un'esperienza che rafforza la sicurezza e l'affidabilità di un contratto.

• Con l'evoluzione della blockchain, audit e aggiornamenti continui sono fondamentali per mantenere contratti intelligenti sicuri e affidabili.

" Nel 2022 sono stati rubati oltre 3.8 miliardi di dollari da progetti basati su blockchain, e una parte significativa di questi furti è stata causata da attacchi ai contratti intelligenti."

Che cos'è un audit di smart contract?

Fonte: PixelPlex

Un audit di uno smart contract è un'ispezione approfondita del codice di uno smart contract per individuare potenziali vulnerabilità, inefficienze o difetti. È un passaggio fondamentale che sviluppatori o progetti intraprendono per garantire che il codice si comporti come previsto e sia protetto da exploit.

Un contratto intelligente funziona essenzialmente come un accordo digitale autoeseguibile. I termini sono codificati e applicati automaticamente. Ciò significa che il margine di errore è minimo.

Durante un audit, esperti di sicurezza o team specializzati esaminano il codice riga per riga. Lo fanno utilizzando sia strumenti automatizzati che controlli manuali. L'audit aiuta a identificare bug o debolezze che potrebbero portare alla perdita di risorse o al malfunzionamento delle funzionalità del contratto.

Senza di esso, queste vulnerabilità potrebbero diventare punti di accesso per gli hacker o causare malfunzionamenti che comprometterebbero l'intero sistema.

Perché è importante un audit di sicurezza degli smart contract?

Gli audit degli smart contract sono più di una semplice due diligence tecnica: sono fondamentali per la fiducia e la sicurezza nella blockchain. Ecco perché:

Prevenzione delle perdite finanziarie

Poiché gli smart contract spesso contengono milioni o addirittura miliardi di asset digitali, qualsiasi falla di sicurezza può portare a perdite finanziarie devastanti. Ad esempio, solo nel 2023, le vulnerabilità negli smart contract hanno causato perdite per quasi 2 miliardi di dollari. Gli audit sono essenziali per salvaguardare questi fondi.

Rafforzare la fiducia e la sicurezza

I progetti sottoposti a audit regolari e affidabili dimostrano un impegno costante per la sicurezza. Investitori, utenti e partner sono più propensi a collaborare con progetti che adottano questo approccio. Questo riduce il rischio di attacchi informatici e aumenta l'affidabilità del sistema.

Mantenere l'integrità del codice

Anche i migliori sviluppatori possono commettere errori. Gli audit forniscono un nuovo punto di vista per individuare eventuali errori che potrebbero essere stati trascurati durante lo sviluppo. Contribuiscono a garantire che il codice non sia solo funzionale, ma anche efficiente e ottimizzato per la blockchain.

Riduzione dei rischi legali e di conformità

Con l'evoluzione continua delle normative sulla blockchain , sempre più giurisdizioni richiedono ai progetti di aderire a specifici standard di sicurezza. Un audit completo dimostra la conformità e aiuta i progetti a evitare potenziali ripercussioni legali.

Garantire la sostenibilità a lungo termine

Un contratto sicuro e ottimizzato è fondamentale per la longevità di un progetto. Con una base di codice solida, i progetti sono meglio posizionati per adattarsi, scalare e crescere in un settore in continua evoluzione.

Preparazione per un audit di uno Smart Contract

Fonte: PixelPlex

Un audit può essere un processo impegnativo, soprattutto per i contratti complessi. Prima di affrontarlo, una preparazione approfondita può semplificare il processo, migliorare i risultati dell'audit e ridurre al minimo i rischi. Ecco come prepararsi:

Preparare i requisiti funzionali

Prima di iniziare un audit, è necessario definire chiaramente i requisiti funzionali dello smart contract. Ciò implica delineare le funzioni che il contratto deve svolgere, il comportamento previsto di ciascuna funzione e le regole specifiche che deve applicare.

I requisiti funzionali fungono da modello del contratto. Guidano gli auditor nel comportamento previsto dal codice. Un elenco chiaro di funzioni e risultati attesi facilita l'identificazione di deviazioni o debolezze da parte degli auditor.

Preparare la descrizione tecnica

Una descrizione tecnica è come il "manuale utente" del tuo smart contract. Ma è rivolta a sviluppatori e revisori. Spiega la logica, il flusso e le decisioni di progettazione prese durante lo sviluppo. Questa descrizione dovrebbe includere una panoramica dell'architettura, del flusso di dati e della logica funzionale.

Una panoramica dell'architettura è un riepilogo di alto livello della struttura del contratto. Dovrebbe includere eventuali dipendenze o interazioni esterne. Il flusso di dati è una spiegazione di come i dati si muovono all'interno del contratto. Descrive in dettaglio dove vengono archiviati i dati e come vengono consultati o modificati. La logica funzionale, invece, è una descrizione delle funzioni chiave, dei relativi input e degli output previsti.

Configurare l'ambiente di sviluppo

Per condurre un audit efficace, è necessario un ambiente di sviluppo ben preparato che corrisponda il più possibile alle impostazioni di produzione.

Innanzitutto, assicurarsi che il contratto sia distribuito su una rete di test che rispecchi le impostazioni della rete principale. Successivamente, verificare che le librerie, i framework o le integrazioni esterne siano completamente installati e configurati.

Strumenti come Truffle , Hardhat o Remix possono semplificare il test e la revisione del codice. Assicurati che questi strumenti siano configurati correttamente in modo che i revisori possano esaminare il contratto in tempo reale.

Preparare i test unitari

I test unitari sono essenziali per confermare che ogni parte del contratto funzioni come previsto. Prima dell'audit, assicuratevi di includere test per ogni funzione e scenario, in particolare per i casi limite. Verificate il comportamento del contratto in condizioni normali e di stress.

Inoltre, puntate a un'elevata copertura dei test, il che significa che una porzione considerevole del codice viene testata. L'utilizzo di strumenti come Mocha , Chai o Jest può contribuire a semplificare i test, facilitando l'individuazione dei problemi e delle aree di miglioramento.

Stile del codice e best practice

Mantenere uno stile di codice coerente e seguire le best practice non significa solo rendere il codice più ordinato. Migliora anche la leggibilità e riduce il rischio di introdurre bug.

I nomi delle variabili e delle funzioni dovrebbero essere autoesplicativi, indicando il loro scopo all'interno del contratto. Inoltre, ogni funzione dovrebbe svolgere un singolo compito. Le funzioni complesse sono più difficili da verificare e aumentano il rischio di errori. 

Sebbene i commenti possano essere utili, commenti eccessivi o ridondanti possono appesantire il codice. Utilizzate i commenti solo quando aggiungono chiarezza. Infine, è fondamentale ridurre al minimo i costi del carburante sulle blockchain. Utilizzate strutture dati efficienti, riducete le operazioni di archiviazione e mantenete la logica funzionale il più snella possibile.

Un aggressore ha sfruttato una vulnerabilità di rientro per drenare circa 1,300 ETH (1.43 milioni di USD) dalla piattaforma del mercato monetario NFT chiamata Omni.

Come eseguire un audit di uno Smart Contract

Fonte: Medium

Un audit di uno smart contract prevede un processo strutturato e meticoloso, che garantisce che il codice sia sicuro, ottimizzato e privo di bug. Le fasi includono la raccolta della documentazione, la configurazione, il test, l'audit, l'analisi, la verifica e la pubblicazione.

Passaggio 1: raccogliere la documentazione

Prima di iniziare a programmare, raccogli tutta la documentazione pertinente per lo smart contract. La documentazione fornisce informazioni sullo scopo, le caratteristiche e il comportamento previsto del contratto. Questo aiuta a guidare il processo di auditing.

Raccolta di modelli di progettazione del codice

Inizia raccogliendo modelli e diagrammi che illustrino la progettazione del codice. Questi modelli, come diagrammi di flusso o diagrammi architetturali, aiutano a visualizzare come sono strutturate e interagiscono le funzioni del contratto.

Offrono informazioni approfondite sul flusso logico, sulle dipendenze e sui potenziali punti di rischio, facilitando l'individuazione di difetti di progettazione o inefficienze nelle prime fasi dell'audit.

Fase 2: Pre-audit e configurazione

Prima di iniziare l'audit principale, è necessario predisporre un ambiente di test adeguato e acquisire familiarità con gli strumenti di sviluppo necessari per lavorare con lo smart contract. Durante questa fase di pre-audit:

• Garantire la prontezza dell'ambiente di test: Configura i tuoi strumenti di sviluppo e assicurati che rispecchino l'ambiente di distribuzione live.
• Installa le dipendenze necessarie: Tutte le librerie, i framework o i protocolli con cui il contratto interagisce devono essere in atto.
• Esaminare i requisiti funzionali e la progettazione del codice: Familiarizza con le funzionalità previste in modo da comprendere cosa dovrebbe realizzare ogni componente del codice.

Fase 3: Test automatizzati

I test automatizzati utilizzano strumenti specializzati per analizzare il codice alla ricerca di vulnerabilità, incoerenze ed errori comuni. Ecco come i test automatizzati possono avvantaggiare l'audit:

• Identificare i problemi a portata di mano: Strumenti automatizzati come Mythril, Slither ed Echidna possono identificare rapidamente vulnerabilità di base, come problemi di rientro, overflow di interi e variabili non inizializzate.
• Risparmio di tempo: I test automatizzati coprono in modo efficiente un'ampia gamma di potenziali problemi, riducendo il carico di lavoro per l'audit manuale.
• Fornire una panoramica dei rischi: Questi strumenti spesso generano un rapporto preliminare che classifica i problemi in base alla gravità, dando ai revisori un'idea di dove concentrare i propri sforzi durante le revisioni manuali.

Fase 4: Audit manuale

L'audit manuale è il cuore del processo di audit. Consiste nell'analizzare manualmente il codice e nell'esaminare ogni funzione e riga di codice alla ricerca di lacune di sicurezza, inefficienze ed errori logici.

Classificazione degli errori del codice

Uno dei primi compiti dell'audit manuale è categorizzare eventuali problemi di codice identificati. Le classificazioni più comuni includono:

• Vulnerabilità critiche: Errori che potrebbero comportare una perdita significativa di beni o compromettere l'integrità del contratto.
• Problemi di elevata gravità: Problemi che possono portare a comportamenti indesiderati o a rischi finanziari, ma sono meno critici delle vulnerabilità catastrofiche.
• Problemi di media e bassa gravità: Problemi o inefficienze minori che non rappresentano una minaccia immediata ma possono avere un impatto sulle prestazioni o sull'usabilità. 

Difficoltà di sfruttamento

Per ogni vulnerabilità o problema rilevato, valuta il livello di difficoltà richiesto a un aggressore per sfruttarlo. Considera fattori come:

• Facilità di accesso: Con quale facilità un malintenzionato può innescare la vulnerabilità?
• Competenza tecnica richiesta: L'exploit richiede conoscenze o strumenti specializzati?
• Impatto potenziale: Se sfruttato, quale sarebbe l'entità del danno?

Fase 5: Revisione riga per riga

Una revisione riga per riga completa l'audit manuale, garantendo che ogni parte del codice si comporti come previsto. Questo esame meticoloso verifica l'aderenza alla logica. Ogni riga deve essere allineata ai requisiti funzionali ed evitare di discostarsi dai risultati attesi.

Cerca potenziali bug, comportamenti indefiniti o ridondanze nel codice. Assicurati che il codice sia leggibile, ben documentato e conforme alle best practice. Questo ne semplifica la manutenzione e la comprensione per i futuri sviluppatori.

Fase 6: Analisi e verifica

Una volta identificate le vulnerabilità, è il momento di analizzare e verificare ogni problema per confermare se si tratta di una vulnerabilità reale o di un falso positivo. Durante questa fase:

• Ricontrollare i problemi critici: riesaminare tutte le vulnerabilità principali per assicurarsi che siano effettivamente sfruttabili e non casi limite che non presentano rischi reali.
• Strategie di mitigazione dei test: Suggerisci possibili soluzioni e testale per vedere se risolvono la vulnerabilità senza introdurre nuovi problemi.
• Confermare il comportamento del contratto: Verificare che tutte le funzionalità funzionino come previsto in scenari normali e in casi limite.

Fase 7: Redazione del rapporto iniziale

Una volta completato l'audit, compila un rapporto iniziale che riassuma i risultati. Questo rapporto dovrebbe includere un elenco completo delle vulnerabilità, organizzate per gravità e difficoltà di exploit. Per ogni problema, fornisci una chiara spiegazione del problema, del suo impatto e di come potrebbe essere sfruttato.

Offrire raccomandazioni per affrontare ciascuna vulnerabilità, inclusi frammenti di codice o suggerimenti di refactoring, ove applicabile. Quindi, riassumere i punti di forza e di debolezza generali osservati nel codice del contratto.

Fase 8: Pubblicare il rapporto di audit finale

Una volta che il team di sviluppo ha implementato le correzioni, è necessario condurre un audit di follow-up per verificare che tutti i problemi siano stati risolti. Il report di audit finale dovrebbe quindi essere pubblicato. Questo report in genere include:

• Riepilogo dei risultati: Una panoramica di alto livello dell'esito dell'audit, inclusa una dichiarazione generale sullo stato di sicurezza del contratto.
• Problemi risolti: Elenco delle vulnerabilità presenti nel rapporto iniziale, ciascuna delle quali è contrassegnata come risolta o irrisolta.
• Rischi rimanenti: Se alcuni problemi non sono completamente risolti, includili insieme a una spiegazione del motivo per cui potrebbero non rappresentare una minaccia significativa.
• Commento alla revisione del codice: Eventuali osservazioni o raccomandazioni aggiuntive per la manutenzione continua della sicurezza.

" Ethereum rappresenta l'80% dei fondi totali bloccati nella DeFi, il che la rende la piattaforma più bersaglio degli attacchi agli smart contract."

Vulnerabilità comuni degli smart contract

Prevenire le vulnerabilità più comuni negli smart contract è essenziale per creare applicazioni blockchain sicure. Ecco una panoramica delle vulnerabilità più frequenti e di come possono influire sulla sicurezza e l'affidabilità di un contratto.

Problemi di rientro

Un attacco di reentrancy si verifica quando un contratto dannoso richiama ripetutamente una funzione vulnerabile prima che la chiamata iniziale alla funzione sia completata. Questo exploit può prosciugare i fondi di un contratto interrompendone il normale flusso.

Un esempio ben noto è l' attacco hacker alla DAO del 2016 , in cui gli aggressori hanno ripetutamente richiamato una funzione di prelievo prima che il contratto aggiornasse il suo saldo. Questo ha causato la perdita di milioni di dollari.

Per evitare ciò , è possibile utilizzare il modello "controlli-effetti-interazioni", in cui il contratto aggiorna prima il proprio stato (controlli ed effetti) prima di effettuare chiamate esterne (interazioni). Inoltre, si consiglia di utilizzare le guardie di rientranza. Queste impediscono che una funzione venga richiamata nuovamente finché non ha completato la sua prima esecuzione.

Overflow e underflow di interi

L'overflow e l'underflow di interi si verificano quando un'operazione matematica supera il limite di archiviazione di una variabile. Ad esempio, se una funzione tenta di sottrarre 1 da 0, la variabile potrebbe tornare al massimo valore intero possibile, causando comportamenti imprevisti e rischi per la sicurezza.

Un modo per prevenire overflow e underflow di interi è la libreria `SafeMath` di Solidity. È disponibile nelle ultime versioni di Solidity. Questa libreria garantisce l'esecuzione sicura delle operazioni matematiche, annullando la transazione in caso di overflow o underflow.

Dipendenza dal timestamp

Gli smart contract che si basano sui timestamp dei blocchi per prendere decisioni critiche possono essere vulnerabili alla manipolazione. I miner possono modificare leggermente il timestamp di un blocco entro un intervallo, alterando potenzialmente il comportamento del contratto se dipende da specifiche condizioni temporali.

Per evitare questo problema, evitate di utilizzare timestamp per decisioni critiche, soprattutto nel settore dei giochi, delle lotterie o in qualsiasi contratto che richieda casualità. Affidatevi invece ad altri punti dati o oracoli esterni per generare una logica basata sul tempo in modo più sicuro.

Opportunità di vantaggio

Il frontrunning è un attacco in cui un malintenzionato osserva una transazione in sospeso nel memepool e ne invia una simile con una commissione di gas più elevata, consentendone l'esecuzione per prima. Questa tattica è comunemente utilizzata nella DeFi e nelle applicazioni di trading per manipolare le transazioni a proprio vantaggio.

Per contrastare questo fenomeno, è possibile utilizzare tecniche come il commit e la rivelazione dei valori anziché inviare direttamente transazioni con dati sensibili. Ad esempio, inviare un hash e rivelare successivamente il valore originale può aiutare a impedire ai pionieri di ottenere un vantaggio.

Attacco di ripetizione

Un attacco di replay si verifica quando una transazione viene duplicata in modo fraudolento su un'altra rete. Se un contratto non verifica correttamente la rete su cui opera, gli aggressori potrebbero replicare le transazioni su più reti per appropriarsi dei fondi.

Implementare controlli dell'ID della catena nella logica del contratto per verificare l'identità della rete, assicurandosi che le transazioni siano valide solo sulla rete prevista.

Vulnerabilità dei numeri casuali

I numeri casuali sono difficili da generare in modo sicuro su blockchain perché si basano su processi deterministici. Se un contratto dipende da valori casuali, come nelle lotterie o nelle applicazioni di gioco, un generatore di numeri casuali non sicuro può portare a risultati prevedibili e a possibili abusi.

Evita di utilizzare variabili di blocco come `block.number` o `block.timestamp` per generare casualità. Valuta invece l'utilizzo di oracoli esterni, come la Verifiable Random Function (VRF) di Chainlink, che fornisce valori casuali dimostrabili on-chain.

Errori di visibilità delle funzioni

La visibilità delle funzioni (pubblica, esterna, interna o privata) determina chi può accedere a specifiche funzioni di un contratto. Gli errori di visibilità si verificano quando funzioni che dovrebbero essere limitate vengono lasciate aperte al pubblico, consentendo a utenti non autorizzati di interagire con funzioni sensibili.

Definire esplicitamente la visibilità delle funzioni e limitare l'accesso alle funzioni critiche utilizzando modelli di controllo degli accessi come `onlyOwner` o `onlyAdmin` può aiutare a prevenire errori di visibilità delle funzioni. Rivedere regolarmente le funzioni contrattuali per garantire che solo gli utenti previsti vi abbiano accesso.

Rischi di centralizzazione

I rischi di centralizzazione negli smart contract si verificano quando una singola entità o un singolo detentore di chiavi ha un controllo eccessivo sul contratto. Se il proprietario di un contratto può ignorare funzioni critiche o sospendere il contratto, questa centralizzazione vanifica lo scopo della decentralizzazione. Può portare a potenziali abusi.

Un modo per evitare questo problema è limitare i ruoli privilegiati nel contratto e implementare requisiti di firma multipla per le funzioni critiche. Decentralizzare il controllo il più possibile per evitare la dipendenza da un'unica parte e garantire una governance trasparente.

Fallimento nella differenziazione tra esseri umani e contratti

A volte, gli smart contract devono distinguere tra account utente (account di proprietà esterna) e smart contract (account contrattuali). In caso contrario, si possono verificare scenari in cui i contratti possono richiamare determinate funzioni destinate esclusivamente agli utenti umani. Questo potrebbe potenzialmente consentire exploit.

Per evitare questo problema, utilizzate controlli come `msg.sender == tx.origin` per assicurarvi che le chiamate provengano da un EOA e non da un contratto. Tuttavia, tenete presente che `tx.origin` presenta limiti e rischi e non dovrebbe essere considerato l'unica misura di sicurezza.

Versione del compilatore sbloccata

Lasciare sbloccata la versione del compilatore Solidity in uno smart contract consente di compilare il contratto con diverse versioni del compilatore. Questo potrebbe introdurre problemi di compatibilità o renderlo vulnerabile a bug noti nelle versioni più recenti o più vecchie del compilatore.

Per garantire un comportamento coerente tra le distribuzioni, è possibile specificare una versione specifica e stabile di Solidity nel codice del contratto. Questo aiuta a proteggere da problemi involontari che potrebbero sorgere da aggiornamenti o downgrade del compilatore.

Errori di ortografia

Anche se può sembrare banale, gli errori di ortografia negli smart contract possono causare seri problemi. Un semplice errore di battitura nei nomi delle variabili o nelle chiamate di funzione può alterare la funzionalità di un contratto, causare comportamenti imprevisti o persino bloccare i fondi se funzioni critiche sono scritte in modo errato.

Controlla sempre attentamente il codice e usa nomi di variabile descrittivi e significativi. Anche le revisioni tra pari e gli strumenti di linting automatizzato possono individuare gli errori di ortografia prima della distribuzione.

"A marzo 2023, gli hacker hanno guadagnato quasi 120 milioni di dollari sfruttando le vulnerabilità del protocollo DeFi."

Conclusione

L'audit degli smart contract è più di un semplice controllo tecnico: è una salvaguardia fondamentale nel settore blockchain. Con l'aumento degli asset gestiti tramite codice, un audit approfondito garantisce che i contratti siano sicuri, affidabili e resilienti rispetto a potenziali vulnerabilità.

Gli audit degli smart contract proteggono sia i progetti che i loro utenti. Con la continua crescita della tecnologia blockchain, dare priorità alla sicurezza attraverso un'attenta attività di auditing sarà essenziale per costruire fiducia e longevità nei sistemi decentralizzati.

Domande frequenti