區塊鏈的智能合同漏洞是什麼？如何防止他們？

智能合約，即以太坊等區塊鏈平台上的自我執行的代碼，徹底改變了加密貨幣世界中交易和協議的方式。但是，隨著採用的越來越多，這些智能合約中的脆弱性受到了審查。了解這些漏洞並學習如何預防它們對於開發人員和用戶都至關重要。

常見的智能合同漏洞

智能合同漏洞會導致重大財務損失，並破壞區塊鏈技術的信任。以下是一些最常見的漏洞：

• 重新進入攻擊：這發生在合同之前在解決自己的狀態之前調用外部合同。攻擊者可以在第一次調用功能完成之前反復回到原始合同，並有可能耗盡資金。

• 整數溢出和下水流：智能合約通常使用整數類型來處理數值。如果這些值超過其最大或最小限制，它們可以纏繞，從而導致意外的行為或漏洞。

• 時間戳依賴性：某些智能合約依靠塊時間戳來進行關鍵功能。礦工可以在一定範圍內操縱這些時間戳，這些時間戳可以利用以影響合同的結果。

• 前進攻擊：在公共區塊鏈中，交易在開采之前就可以看到。攻擊者可以看到待處理的交易，並提交類似的交易，首先要挖掘出更高的汽油價格，從而影響原始交易的結果。

• 未檢查的外部呼叫：當智能合約與另一個合同或外部系統互動時，可能無法檢查呼叫是否成功，如果外部呼叫失敗，則可能會導致潛在的漏洞。

防止重新進入攻擊

重新進入攻擊是智能合約中最危險的漏洞之一。為了防止這些攻擊，開發人員可以遵循以下最佳實踐：

• 使用檢查效應的交互模式：此模式確保在執行任何外部呼叫之前進行所有狀態更改。通過首先更新狀態，您可以防止重新進入的可能性。

  • 實施檢查以驗證交易條件。
  • 將交易的影響應用於合同的狀態。
  • 狀態更改完成後，進行任何外部呼叫。

• 實現MUTEX鎖：MUTEX（相互排除）鎖可以通過確保一次只能執行一個函數來防止重新進入。

  • 使用狀態變量跟踪函數當前正在執行。
  • 輸入功能之前，請檢查鎖是否可用。如果不是，請恢復交易。
  • 將鎖定在函數開頭的true並將其重置為false。

防止整數溢出和下水

可以通過以下方法來減輕整數溢出和下流：

• 使用Safemath庫：堅固性中的Safemath庫提供了檢查溢出和下滑的功能，如果檢測到了這種情況，則將交易恢復。

  • 將Safemath庫導入您的合同。
  • 用add ， sub ， mul和div等SAFEMATH功能替換標準算術操作。

• 利用Solidity版本0.8.0及更高版本：從0.8.0開始，固體性包括對算術溢出和下落的內置檢查，使使用Safemath不必要。

  • 合同中的固定版本為^0.8.0或更高。
  • 使用標準算術操作，而不必擔心溢出和下層。

減輕時間戳依賴性

為了降低與時間戳依賴相關的風險，請考慮以下策略：

• 使用塊號而不是時間戳：比時間戳更容易預測，並且不容易受到操縱的影響。

  • 用合同邏輯中的block.number替換block.timestamp 。
  • 使用平均塊時間和塊號來計算基於時間的條件。

• 實現時間緩衝：將緩衝區添加到任何時間敏感的操作中，以說明潛在的時間戳操作。

  • 定義合同中的時間緩衝區，例如15分鐘。
  • 將此緩衝區添加到任何基於時間的檢查中，以確保安全餘地。

防止前進攻擊

前進可能具有挑戰性，但是這些方法可以幫助：

• 使用委員會計劃：該方案涉及在揭示價值之前提交價值，從而使攻擊者難以前進。

  • 在第一次交易中，提交您要使用的價值的哈希。
  • 在隨後的交易中，揭示價值並針對所承諾的哈希進行驗證。

• 實施隨機機制：使用加密隨機性使攻擊者更難預測交易的結果。

  • 使用可驗證的隨機函數（VRF）生成隨機數。
  • 將這些隨機數納入您的合同邏輯中以降低可預測性。

避免未經檢查的外部呼叫

為了防止不受檢查的外部呼叫問題，請遵循以下準則：

• 使用“要求語句：堅固性的require語句可用於檢查外部呼叫的成功。

  • 進行外部呼叫後，使用require確保呼叫成功。
  • 示例： require(address(this).call(data), 'External call failed');

• 實施Try-Catch塊：Solidity版本0.6.0及更高版本支持Try-Catch塊，可用於優雅地處理外部呼叫失敗。

  • 將外部呼叫包裹在試用塊中以處理潛在的故障。
  • 使用捕獲塊來恢復交易或適當處理故障。

常見問題解答

問：智能合同漏洞可以完全消除嗎？

答：雖然不可能完全消除漏洞，但是遵循最佳實踐和進行徹底的審核可以大大降低風險。

問：應多久審核一次智能合約？

答：部署前至少應至少審核一次智能合約。對於關鍵合同，可能需要定期審核和更新來解決新的漏洞。

問：是否有可以幫助檢測智能合同漏洞的工具？

答：是的，諸如Mythril，Slither和Oyente之類的幾種工具可以幫助檢測智能合約中的常見漏洞。這些工具應與手動代碼評論一起使用。

問：如果我在部署的智能合約中找到漏洞，該怎麼辦？

答：如果您發現漏洞，請立即向合同的開發人員報告。如果脆弱性很嚴重，請考慮通知更廣泛的社區以防止剝削。