스마트 계약에 대한 공식적인 검증이란 무엇입니까?

공식 검증의 개념을 이해합니다

공식 검증은 특히 소프트웨어 및 하드웨어 설계에서 시스템의 정확성을 수학적으로 증명하거나 반증하는 데 사용되는 방법입니다. 현명한 계약의 맥락에서, 공식적인 검증에는 엄격한 수학 기술을 적용하여 모든 가능한 조건 하에서 코드가 정확히 동작 할 수 있도록하는 것이 포함됩니다. 특정 시나리오 만 포함하는 기존 테스트 방법과 달리 공식적인 검증은 계약의 논리 내에서 가능한 모든 실행 경로를 탐색합니다.

이 접근법은 스마트 계약이 배포되면 불변의 블록 체인 환경에서 특히 중요합니다. 배치 후 발견 된 모든 결함이나 취약성은 돌이킬 수없는 재무 손실 또는 보안 위반으로 이어질 수 있습니다. 따라서 공식적인 검증을 사용하면 개발자가 계약이 분산 된 네트워크에서 실시되기 전에 논리적 오류를 제거 하고 지정된 동작을 준수하는 것을 보장 할 수 있습니다.

스마트 계약에서 공식 검증의 역할

블록 체인 기술의 세계에서 스마트 계약은 코드로 작성된 자체 실행 계약입니다 . 사전 정의 된 조건이 충족되면 자동으로 실행되므로 분산 된 응용 프로그램 (DAPP)을위한 강력한 도구가됩니다. 그러나 자율성은 또한 롤백 가능성없이 모든 버그 나 취약점을 악용 할 수 있음을 의미합니다.

공식적인 검증을 사용하여 개발자는 스마트 계약이 사양에 엄격하게 준수하도록 할 수 있습니다. 여기에는 오버 플로우 및 언더 플로 오류, 재창조 공격, 잘못된 상태 전환 및 기타 임계 결함 검사가 포함됩니다. CoQ, Isabelle/Hol 및 Certik 과 같은 도구는이 프로세스에서 일반적으로 계약의 행동을 모델링하고 일련의 공식적인 속성에 대한 정확성을 확인하는 데 사용됩니다.

공식적인 검증의 작동 방식 : 기술적 통찰력

공식적인 검증 프로세스는 공식 사양을 정의하여 시작합니다. 이는 스마트 계약이해야 할 일에 대한 정확한 설명입니다. 사양이 만들어지면 다음 단계는 정리 서프트 또는 모델 검사기를 사용하여 스마트 계약 코드를 공식 모델로 변환하는 것입니다.

• 개발자는 예상되는 행동을 설명하는 주장과 불변을 작성합니다.
• 계약은 상징적 실행 또는 추상 해석을 사용하여 분석됩니다.
• 논리적 증거는 계약이 가능한 모든 입력 및 상태에서 이러한 주장을 충족 시킨다는 것을 보여주기 위해 구성됩니다.

KEVM (Ethereum Virtual Machine의 공식 의미론)과 같은 도구를 통해 개발자는 견고 기반 계약의 높은 보증 검증을 수행 할 수 있습니다. 이러한 도구를 사용하면 기계 점검 된 증거를 생성 할 수있어 모든 코드 라인이 정의 된 논리와 일치하고 예상 결과에서 벗어나지 않도록합니다.

테스트와 공식 검증의 차이점

전통적인 테스트 방법에는 출력을 관찰하고 잠재적 인 문제를 감지하기 위해 다양한 입력이있는 프로그램을 실행하는 것이 포함됩니다. 유용하지만 테스트는 모든 에지 케이스가 다루어 졌음을 보장 할 수 없습니다. 반대로, 공식 확인은 코드를 통해 가능한 모든 경로를 분석하여 철저한 범위를 제공합니다 .

예를 들어, 계정간에 토큰을 전송하는 함수를 고려하십시오. 테스트 중에 개발자는 몇 가지 전송 시나리오를 시뮬레이션 할 수 있습니다. 그러나 제로 균형 이체 또는 다른 계약과의 예기치 않은 상호 작용과 같은 드문 조건을 놓칠 수 있습니다. 공식적인 검증은 이러한 가능성을 수학적으로 분석하고 모든 상황에서 함수가 올바르게 작동하는지 증명합니다 .

또한 공식적인 검증은 수동 감사에 대한 의존도를 줄이며 시간이 많이 걸리고 오류가 발생할 수 있습니다. 계약이 기능 요구 사항을 충족한다는 추가 보증 계층을 제공하여 기존 보안 관행을 보완합니다.

공식적인 검증의 도전과 한계

그 이점에도 불구하고 공식적인 검증은 도전이 아닙니다. 주요 장애물 중 하나는 공식적인 방법과 관련된 가파른 학습 곡선 입니다. 개발자는 검증 도구를 효과적으로 사용하려면 프로그래밍 및 고급 수학적 논리를 모두 이해해야합니다.

또 다른 한계는 대규모 스마트 계약을 확인하는 데 관련된 계산 복잡성 입니다. 계약의 규모와 복잡성이 증가함에 따라 검증에 필요한 시간과 리소스도 증가합니다. 이로 인해 기술 전문 지식이 제한된 빠르게 진화하는 프로젝트 나 소규모 개발 팀에 실용적이지 않습니다.

또한 사양 오류는 전체 검증 프로세스를 훼손 할 수 있습니다. 공식 사양이 불완전하거나 부정확 한 경우 검증 된 계약조차도 의도하지 않은 동작을 나타낼 수 있습니다. 따라서 정확하고 포괄적 인 사양을 작성하는 것이 성공적인 공식적인 검증을 위해 중요합니다.

공식적인 검증을위한 인기있는 도구 및 프레임 워크

스마트 계약의 공식적인 검증을 지원하기위한 몇 가지 도구가 나타났습니다.

• Certik : 공식적인 검증을 사용하여 이더 리움 및 기타 블록 체인의 스마트 계약을 분석하고 안전한 플랫폼.
• KEVM : EVM 호환 계약을 검증하기위한 공식 의미론 프레임 워크를 제공합니다.
• Solidity Smtchecker : 만족도 모듈로 이론 (SMT)을 사용하여 정적 분석을 수행하는 견고성 컴파일러의 통합 구성 요소.
• Vyper Verifier : Vyper 기반 스마트 계약에 대한 공식적인 추론을 지원합니다.
• Scilla : 공식적인 검증을 염두에두고 설계된 블록 체인 공유 스마트 계약 언어.

이 도구는 자동화 된 증거 ​​생성 , 부동산 점검 및 상징적 실행을 가능하게하여 개발자가 더 안전하고 신뢰할 수있는 계약을 구축하는 데 도움이됩니다.

자주 묻는 질문

Q1 : 공식적인 검증이 모든 유형의 스마트 계약 취약점을 방지 할 수 있습니까? 공식적인 검증은 논리적 오류의 위험을 크게 줄이지 만, 프론트 실행, 오라클 조작 또는 사회 공학 공격과 같은 외부 위협을 다룰 수는 없습니다. 주어진 사양에 따라 내부 일관성과 정확성 에 중점을 둡니다.

Q2 : 공식적인 검증은 모든 스마트 계약 프로젝트에 적합합니까? 프로젝트의 복잡성과 중요도에 달려 있습니다. 많은 양의 자금을 처리하거나 높은 보증을 요구하는 프로젝트는 종종 공식적인 검증으로부터 가장 혜택을받습니다. 소규모 또는 실험 프로젝트는 규제 또는 안전 크리티컬 영역에서 작업하지 않는 한 오버 헤드가 너무 부담이 될 수 있습니다.

Q3 : 공식적인 검증은 기존 개발 워크 플로와 어떻게 상호 작용합니까? 많은 공식적인 검증 도구는 개발 환경 또는 CI/CD 파이프 라인에 직접 통합됩니다. 예를 들어, Solidity의 Smtchecker는 편집 중에 실행되며 Certik과 같은 플랫폼은 배포 후 분석을 제공합니다. 개발자는 개발 수명주기의 여러 단계에서 검증 단계를 통합 할 수 있습니다.

Q4 : 공식적인 검증을 수행하는 데 필요한 기술은 무엇입니까? 논리, 공식적인 방법 및 CoQ, Lean 또는 Scilla와 같은 프로그래밍 언어 의 숙련도가 필수적입니다. 공식적인 용어로 시스템 동작을 표현하는 방법과 검증 결과를 해석하는 방법을 이해하는 것은이 기술을 효과적으로 활용하는 데 중요합니다.