Verificando contratos inteligentes

Contratos inteligentes são projetados para serem "sem necessidade de confiança", o que significa que os usuários não devem ter que confiar em terceiros (por exemplo, desenvolvedores e empresas) antes de interagir com um contrato. Como requisito para a desnecessidade de confiança, usuários e outros desenvolvedores devem ser capazes de verificar o código-fonte de um contrato inteligente. A verificação de código-fonte garante aos usuários e desenvolvedores que o código do contrato publicado é o mesmo código em execução no endereço do contrato na blockchain do Ethereum.

É importante fazer a distinção entre "verificação de código-fonte" e "verificação formal". A verificação de código-fonte, que será explicada em detalhes abaixo, refere-se a verificar se o código-fonte fornecido de um contrato inteligente em uma linguagem de alto nível (por exemplo, Solidity) é compilado para o mesmo bytecode a ser executado no endereço do contrato. No entanto, a verificação formal descreve a verificação da exatidão de um contrato inteligente, o que significa que o contrato se comporta conforme o esperado. Embora dependa do contexto, a verificação de contrato geralmente se refere à verificação de código-fonte.

O que é verificação de código-fonte?

Antes da implantação de um contrato inteligente na Máquina Virtual Ethereum (EVM), os desenvolvedores compilam o código-fonte do contrato — instruções escritas em Solidity ou em outra linguagem de programação de alto nível — para bytecode. Como a EVM não pode interpretar instruções de alto nível, a compilação do código-fonte para bytecode (ou seja, instruções de máquina de baixo nível) é necessária para executar a lógica do contrato na EVM.

A verificação de código-fonte consiste em comparar o código-fonte de um contrato inteligente e o bytecode compilado usado durante a criação do contrato para detectar quaisquer diferenças. A verificação de contratos inteligentes é importante porque o código do contrato anunciado pode ser diferente do que é executado na blockchain.

A verificação de contratos inteligentes permite investigar o que um contrato faz por meio da linguagem de alto nível em que está escrito, sem precisar ler o código de máquina. Funções, valores e, geralmente, os nomes das variáveis e comentários permanecem os mesmos do código-fonte original que é compilado e implantado. Isso torna a leitura do código muito mais fácil. A verificação de código-fonte também prevê a documentação do código, para que os usuários finais saibam o que um contrato inteligente foi projetado para fazer.

O que é verificação completa?

Existem algumas partes do código-fonte que não afetam o bytecode compilado, como comentários ou nomes de variáveis. Isso significa que dois códigos-fonte com nomes de variáveis diferentes e comentários diferentes seriam capazes de verificar o mesmo contrato. Com isso, um ator mal-intencionado pode adicionar comentários enganosos ou dar nomes de variáveis enganosos dentro do código-fonte e obter o contrato verificado com um código-fonte diferente do código-fonte original.

É possível evitar isso anexando dados extras ao bytecode para servir como uma garantia criptográfica da exatidão do código-fonte e como uma impressão digital das informações de compilação. As informações necessárias são encontradas nos metadados do contrato em Solidity (abre em uma nova aba), e o hash deste arquivo é anexado ao bytecode de um contrato. Você pode ver isso em ação no playground de metadados (abre em uma nova aba)

O arquivo de metadados contém informações sobre a compilação do contrato, incluindo os arquivos de origem e seus hashes. Ou seja, se qualquer uma das configurações de compilação ou até mesmo um byte em um dos arquivos de origem mudar, o arquivo de metadados muda. Consequentemente, o hash do arquivo de metadados, que é anexado ao bytecode, também muda. Isso significa que se o bytecode de um contrato + o hash de metadados anexado corresponderem ao código-fonte e às configurações de compilação fornecidos, podemos ter certeza de que este é exatamente o mesmo código-fonte usado na compilação original, nem mesmo um único byte é diferente.

Esse tipo de verificação que aproveita o hash de metadados é chamado de "verificação completa (abre em uma nova aba)" (também "verificação perfeita"). Se os hashes de metadados não corresponderem ou não forem considerados na verificação, seria uma "correspondência parcial", que atualmente é a maneira mais comum de verificar contratos. É possível inserir código malicioso (abre em uma nova aba) que não seria refletido no código-fonte verificado sem a verificação completa. A maioria dos desenvolvedores não está ciente da verificação completa e não mantém o arquivo de metadados de sua compilação, portanto, a verificação parcial tem sido o método padrão para verificar contratos até agora.

Por que a verificação de código-fonte é importante?

Desnecessidade de confiança

A desnecessidade de confiança é indiscutivelmente a maior premissa para contratos inteligentes e aplicativos descentralizados (dapps). Os contratos inteligentes são "imutáveis" e não podem ser alterados; um contrato executará apenas a lógica de negócios definida no código no momento da implantação. Isso significa que desenvolvedores e empresas não podem adulterar o código de um contrato após a implantação no Ethereum.

Para que um contrato inteligente seja sem necessidade de confiança, o código do contrato deve estar disponível para verificação independente. Embora o bytecode compilado para cada contrato inteligente esteja publicamente disponível na blockchain, a linguagem de baixo nível é difícil de entender — tanto para desenvolvedores quanto para usuários.

Os projetos reduzem as premissas de confiança publicando o código-fonte de seus contratos. Mas isso leva a outro problema: é difícil verificar se o código-fonte publicado corresponde ao bytecode do contrato. Nesse cenário, o valor da desnecessidade de confiança é perdido porque os usuários precisam confiar que os desenvolvedores não alterarão a lógica de negócios de um contrato (ou seja, alterando o bytecode) antes de implantá-lo na blockchain.

As ferramentas de verificação de código-fonte fornecem garantias de que os arquivos de código-fonte de um contrato inteligente correspondem ao código assembly. O resultado é um ecossistema sem necessidade de confiança, onde os usuários não confiam cegamente em terceiros e, em vez disso, verificam o código antes de depositar fundos em um contrato.

Segurança do usuário

Com contratos inteligentes, geralmente há muito dinheiro em jogo. Isso exige maiores garantias de segurança e verificação da lógica de um contrato inteligente antes de usá-lo. O problema é que desenvolvedores inescrupulosos podem enganar os usuários inserindo código malicioso em um contrato inteligente. Sem verificação, contratos inteligentes maliciosos podem ter backdoors (abre em uma nova aba), mecanismos de controle de acesso controversos, vulnerabilidades exploráveis e outras coisas que prejudicam a segurança do usuário e que passariam despercebidas.

A publicação dos arquivos de código-fonte de um contrato inteligente torna mais fácil para os interessados, como auditores, avaliar o contrato em busca de possíveis vetores de ataque. Com várias partes verificando independentemente um contrato inteligente, os usuários têm garantias mais fortes de sua segurança.

Como verificar o código-fonte de contratos inteligentes do Ethereum

A implantação de um contrato inteligente no Ethereum requer o envio de uma transação com uma carga de dados (bytecode compilado) para um endereço especial. A carga de dados é gerada pela compilação do código-fonte, mais os argumentos do construtor (abre em uma nova aba) da instância do contrato anexados à carga de dados na transação. A compilação é determinística, o que significa que sempre produz a mesma saída (ou seja, bytecode do contrato) se os mesmos arquivos de origem e configurações de compilação (por exemplo, versão do compilador, otimizador) forem usados.

A verificação de um contrato inteligente envolve basicamente as seguintes etapas:

Inserir os arquivos de origem e as configurações de compilação em um compilador.
O compilador gera o bytecode do contrato
Obter o bytecode do contrato implantado em um determinado endereço
Comparar o bytecode implantado com o bytecode recompilado. Se os códigos corresponderem, o contrato é verificado com o código-fonte e as configurações de compilação fornecidos.
Além disso, se os hashes de metadados no final do bytecode corresponderem, será uma correspondência completa.

Observe que esta é uma descrição simplista da verificação e há muitas exceções que não funcionariam com isso, como ter variáveis imutáveis (abre em uma nova aba).

Ferramentas de verificação de código-fonte

O processo tradicional de verificação de contratos pode ser complexo. É por isso que temos ferramentas para verificar o código-fonte de contratos inteligentes implantados no Ethereum. Essas ferramentas automatizam grandes partes da verificação de código-fonte e também fazem a curadoria de contratos verificados para o benefício dos usuários.

Etherscan

Embora seja mais conhecido como um explorador de blocos do Ethereum, o Etherscan também oferece um serviço de verificação de código-fonte (abre em uma nova aba) para desenvolvedores e usuários de contratos inteligentes.

O Etherscan permite que você recompile o bytecode do contrato a partir da carga de dados original (código-fonte, endereço da biblioteca, configurações do compilador, endereço do contrato, etc.) Se o bytecode recompilado estiver associado ao bytecode (e aos parâmetros do construtor) do contrato onchain, então o contrato é verificado (abre em uma nova aba).

Uma vez verificado, o código-fonte do seu contrato recebe um rótulo "Verified" (Verificado) e é publicado no Etherscan para que outros possam auditar. Ele também é adicionado à seção Verified Contracts (abre em uma nova aba) (Contratos Verificados) — um repositório de contratos inteligentes com códigos-fonte verificados.

O Etherscan é a ferramenta mais usada para verificar contratos. No entanto, a verificação de contrato do Etherscan tem uma desvantagem: ela falha em comparar o hash de metadados do bytecode onchain e do bytecode recompilado. Portanto, as correspondências no Etherscan são correspondências parciais.

Mais sobre a verificação de contratos no Etherscan (abre em uma nova aba).

Blockscout

O Blockscout (abre em uma nova aba) é um explorador de blocos de código aberto que também fornece um serviço de verificação de contrato (abre em uma nova aba) para desenvolvedores e usuários de contratos inteligentes. Como uma alternativa de código aberto, o Blockscout oferece transparência em como a verificação é realizada e permite contribuições da comunidade para melhorar o processo de verificação.

Semelhante a outros serviços de verificação, o Blockscout permite que você verifique o código-fonte do seu contrato recompilando o bytecode e comparando-o com o contrato implantado. Uma vez verificado, seu contrato recebe o status de verificação e o código-fonte se torna publicamente disponível para auditoria e interação. Os contratos verificados também são listados no repositório de contratos verificados (abre em uma nova aba) do Blockscout para facilitar a navegação e a descoberta.

Sourcify

O Sourcify (abre em uma nova aba) é outra ferramenta para verificar contratos que é de código aberto e descentralizada. Ele não é um explorador de blocos e apenas verifica contratos em diferentes redes baseadas na EVM (abre em uma nova aba). Ele atua como uma infraestrutura pública para que outras ferramentas sejam construídas sobre ele e visa permitir interações de contrato mais amigáveis usando a ABI e os comentários NatSpec (abre em uma nova aba) encontrados no arquivo de metadados.

Ao contrário do Etherscan, o Sourcify suporta correspondências completas com o hash de metadados. Os contratos verificados são servidos em seu repositório público (abre em uma nova aba) em HTTP e IPFS (abre em uma nova aba), que é um armazenamento descentralizado e endereçado por conteúdo (abre em uma nova aba). Isso permite buscar o arquivo de metadados de um contrato via IPFS, já que o hash de metadados anexado é um hash do IPFS.

Além disso, também é possível recuperar os arquivos de código-fonte via IPFS, pois os hashes do IPFS desses arquivos também são encontrados nos metadados. Um contrato pode ser verificado fornecendo o arquivo de metadados e os arquivos de origem por meio de sua API ou da interface de usuário (UI) (abre em uma nova aba), ou usando os plugins. A ferramenta de monitoramento do Sourcify também escuta as criações de contratos em novos blocos e tenta verificar os contratos se seus metadados e arquivos de origem forem publicados no IPFS.

Mais sobre a verificação de contratos no Sourcify (abre em uma nova aba).

Tenderly

A plataforma Tenderly (abre em uma nova aba) permite que os desenvolvedores da Web3 construam, testem, monitorem e operem contratos inteligentes. Combinando ferramentas de depuração com observabilidade e blocos de construção de infraestrutura, o Tenderly ajuda os desenvolvedores a acelerar o desenvolvimento de contratos inteligentes. Para habilitar totalmente os recursos do Tenderly, os desenvolvedores precisam realizar a verificação de código-fonte (abre em uma nova aba) usando vários métodos.

É possível verificar um contrato de forma privada ou pública. Se verificado de forma privada, o contrato inteligente fica visível apenas para você (e outros membros do seu projeto). A verificação pública de um contrato o torna visível para todos que usam a plataforma Tenderly.

Você pode verificar seus contratos usando o Painel (abre em uma nova aba), o plugin Tenderly Hardhat (abre em uma nova aba) ou a CLI (abre em uma nova aba).

Ao verificar contratos por meio do Painel, você precisa importar o arquivo de origem ou o arquivo de metadados gerado pelo compilador Solidity, o endereço/rede e as configurações do compilador.

O uso do plugin Tenderly Hardhat permite mais controle sobre o processo de verificação com menos esforço, permitindo que você escolha entre a verificação automática (sem código) e manual (baseada em código).

Leitura adicional

Verificando o código-fonte do contrato (abre em uma nova aba)