--- title: "Průvodce bezpečnostními nástroji pro chytré kontrakty" description: "Přehled tří různých technik testování a analýzy programů" author: "Trailofbits" lang: cs tags: ["Solidity", "chytré kontrakty", "bezpečnost"] skill: intermediate breadcrumb: "Bezpečnostní nástroje" published: 2020-09-07 source: Building secure contracts sourceUrl: https://github.com/crytic/building-secure-contracts/tree/master/program-analysis --- Budeme používat tři odlišné techniky testování a analýzy programů: - **Statická analýza pomocí nástroje [Slither](/developers/tutorials/how-to-use-slither-to-find-smart-contract-bugs/).** Všechny cesty programu jsou aproximovány a analyzovány současně prostřednictvím různých reprezentací programu (např. graf toku řízení). - **Fuzzing pomocí nástroje [Echidna](/developers/tutorials/how-to-use-echidna-to-test-smart-contracts/).** Kód je spouštěn s pseudonáhodným generováním transakcí. Fuzzer se pokusí najít sekvenci transakcí, která poruší danou vlastnost. - **Symbolické provádění pomocí nástroje [Manticore](/developers/tutorials/how-to-use-manticore-to-find-smart-contract-bugs/).** Technika formální verifikace, která překládá každou cestu provádění do matematického vzorce, nad kterým lze následně kontrolovat omezení. Každá technika má své výhody a úskalí a bude užitečná ve [specifických případech](#determining-security-properties): | Technika | Nástroj | Použití | Rychlost | Přehlédnuté chyby | Falešné poplachy | | ------------------ | --------- | ----------------------------- | ------- | ----------- | ------------ | | Statická analýza | Slither | CLI a skripty | sekundy | středně | málo | | Fuzzing | Echidna | Vlastnosti Solidity | minuty | málo | žádné | | Symbolické provádění | Manticore | Vlastnosti Solidity a skripty | hodiny | žádné\* | žádné | \* pokud jsou všechny cesty prozkoumány bez vypršení časového limitu **Slither** analyzuje kontrakty během několika sekund, avšak statická analýza může vést k falešným poplachům a bude méně vhodná pro složité kontroly (např. aritmetické kontroly). Spusťte Slither přes API pro snadný přístup k vestavěným detektorům nebo přes API pro uživatelsky definované kontroly. **Echidna** musí běžet několik minut a bude produkovat pouze skutečně pozitivní nálezy. Echidna kontroluje uživatelem poskytnuté bezpečnostní vlastnosti napsané v Solidity. Může přehlédnout chyby, protože je založena na náhodném průzkumu. **Manticore** provádí „nejtěžší“ analýzu. Stejně jako Echidna, i Manticore ověřuje uživatelem poskytnuté vlastnosti. Bude potřebovat více času na běh, ale dokáže prokázat platnost vlastnosti a nebude hlásit falešné poplachy. ## Doporučený pracovní postup {#suggested-workflow} Začněte s vestavěnými detektory nástroje Slither, abyste se ujistili, že se v kódu nenacházejí žádné jednoduché chyby a že nebudou zaneseny ani později. Použijte Slither ke kontrole vlastností souvisejících s dědičností, závislostmi proměnných a strukturálními problémy. Jak kódová základna roste, použijte nástroj Echidna k testování složitějších vlastností stavového automatu. Vraťte se k nástroji Slither a vytvořte vlastní kontroly pro ochrany, které nejsou v Solidity dostupné, jako je například ochrana proti přepsání funkce. Nakonec použijte Manticore k provedení cílené verifikace kritických bezpečnostních vlastností, např. aritmetických operací. - Použijte CLI nástroje Slither k zachycení běžných problémů - Použijte nástroj Echidna k testování bezpečnostních vlastností vašeho kontraktu na vysoké úrovni - Použijte Slither k psaní vlastních statických kontrol - Použijte Manticore, jakmile budete chtít hloubkové ujištění o kritických bezpečnostních vlastnostech **Poznámka k jednotkovým testům (unit tests)**. Jednotkové testy jsou nezbytné pro tvorbu vysoce kvalitního softwaru. Tyto techniky však nejsou nejvhodnější pro hledání bezpečnostních chyb. Obvykle se používají k testování pozitivního chování kódu (tj. kód funguje podle očekávání v normálním kontextu), zatímco bezpečnostní chyby se obvykle nacházejí v okrajových případech, které vývojáři nezvažovali. V naší studii desítek bezpečnostních auditů chytrých kontraktů [nemělo pokrytí jednotkovými testy žádný vliv na počet nebo závažnost bezpečnostních chyb](https://blog.trailofbits.com/2019/08/08/246-findings-from-our-smart-contract-audits-an-executive-summary/), které jsme našli v kódu našich klientů. ## Určování bezpečnostních vlastností {#determining-security-properties} Abyste mohli efektivně testovat a ověřovat svůj kód, musíte identifikovat oblasti, které vyžadují pozornost. Vzhledem k tomu, že vaše zdroje vynaložené na bezpečnost jsou omezené, je pro optimalizaci vašeho úsilí důležité vymezit slabé nebo vysoce hodnotné části vaší kódové základny. S tím může pomoci modelování hrozeb. Zvažte prostudování: - [Rychlé hodnocení rizik (Rapid Risk Assessments)](https://infosec.mozilla.org/guidelines/risk/rapid_risk_assessment.html) (náš preferovaný přístup, když je málo času) - [Průvodce modelováním hrozeb systémů zaměřených na data](https://csrc.nist.gov/pubs/sp/800/154/ipd) (známé také jako NIST 800-154) - [Shostackovo modelování hrozeb](https://www.amazon.com/Threat-Modeling-Designing-Adam-Shostack/dp/1118809998) - [STRIDE]() / [DREAD]() - [PASTA](https://wikipedia.org/wiki/Threat_model#P.A.S.T.A.) - [Použití asercí (Assertions)](https://blog.regehr.org/archives/1091) ### Komponenty {#components} Znalost toho, co chcete kontrolovat, vám také pomůže vybrat správný nástroj. Mezi široké oblasti, které jsou pro chytré kontrakty často relevantní, patří: - **Stavový automat.** Většinu kontraktů lze reprezentovat jako stavový automat. Zvažte kontrolu toho, že (1) nelze dosáhnout žádného neplatného stavu, (2) pokud je stav platný, lze ho dosáhnout, a (3) žádný stav neuvězní kontrakt. - Echidna a Manticore jsou preferované nástroje pro testování specifikací stavových automatů. - **Řízení přístupu.** Pokud má váš systém privilegované uživatele (např. vlastníka, kontrolory, ...) musíte zajistit, že (1) každý uživatel může provádět pouze autorizované akce a (2) žádný uživatel nemůže blokovat akce privilegovanějšího uživatele. - Slither, Echidna a Manticore mohou kontrolovat správné řízení přístupu. Slither může například zkontrolovat, že modifikátor onlyOwner chybí pouze u funkcí na whitelistu. Echidna a Manticore jsou užitečné pro složitější řízení přístupu, jako je oprávnění udělené pouze v případě, že kontrakt dosáhne daného stavu. - **Aritmetické operace.** Kontrola správnosti aritmetických operací je kritická. Použití `SafeMath` všude je dobrým krokem k zabránění přetečení/podtečení, nicméně stále musíte zvážit další aritmetické chyby, včetně problémů se zaokrouhlováním a chyb, které uvězní kontrakt. - Manticore je zde nejlepší volbou. Nástroj Echidna lze použít, pokud je aritmetika mimo rozsah SMT řešitele. - **Správnost dědičnosti.** Kontrakty v Solidity silně spoléhají na vícenásobnou dědičnost. Snadno může dojít k chybám, jako je stínící funkce, které chybí volání `super`, a nesprávně interpretované pořadí c3 linearizace. - Slither je nástroj, který zajistí detekci těchto problémů. - **Externí interakce.** Kontrakty spolu interagují a některým externím kontraktům by se nemělo důvěřovat. Pokud například váš kontrakt spoléhá na externí orákula, zůstane bezpečný, pokud bude polovina dostupných orákul kompromitována? - Manticore a Echidna jsou nejlepší volbou pro testování externích interakcí s vašimi kontrakty. Manticore má vestavěný mechanismus pro nahrazení (stubbing) externích kontraktů. - **Shoda se standardy.** Standardy Etherea (např. ERC-20) mají historii chyb ve svém návrhu. Buďte si vědomi omezení standardu, na kterém stavíte. - Slither, Echidna a Manticore vám pomohou odhalit odchylky od daného standardu. ### Tahák pro výběr nástrojů {#tool-selection-cheatsheet} | Komponenta | Nástroje | Příklady | | ----------------------- | --------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | Stavový automat | Echidna, Manticore | | Řízení přístupu | Slither, Echidna, Manticore | [Slither cvičení 2](https://github.com/crytic/slither/blob/7f54c8b948c34fb35e1d61adaa1bd568ca733253/docs/src/tutorials/exercise2.md), [Echidna cvičení 2](https://github.com/crytic/building-secure-contracts/blob/master/program-analysis/echidna/exercises/Exercise-2.md) | | Aritmetické operace | Manticore, Echidna | [Echidna cvičení 1](https://github.com/crytic/building-secure-contracts/blob/master/program-analysis/echidna/exercises/Exercise-1.md), [Manticore cvičení 1 - 3](https://github.com/crytic/building-secure-contracts/tree/master/program-analysis/manticore/exercises) | | Správnost dědičnosti | Slither | [Slither cvičení 1](https://github.com/crytic/slither/blob/7f54c8b948c34fb35e1d61adaa1bd568ca733253/docs/src/tutorials/exercise1.md) | | Externí interakce | Manticore, Echidna | | Shoda se standardy | Slither, Echidna, Manticore | [`slither-erc`](https://github.com/crytic/slither/wiki/ERC-Conformance) | V závislosti na vašich cílech bude nutné zkontrolovat i další oblasti, ale tyto hrubě vymezené oblasti zaměření jsou dobrým začátkem pro jakýkoli systém chytrých kontraktů. Naše veřejné audity obsahují příklady ověřených nebo testovaných vlastností. Zvažte přečtení sekcí `Automated Testing and Verification` v následujících zprávách, abyste se seznámili s reálnými bezpečnostními vlastnostmi: - [0x](https://github.com/trailofbits/publications/blob/master/reviews/0x-protocol.pdf) - [Balancer](https://github.com/trailofbits/publications/blob/master/reviews/BalancerCore.pdf)