区块链的智能合同漏洞是什么？如何防止他们？

智能合约，即以太坊等区块链平台上的自我执行的代码，彻底改变了加密货币世界中交易和协议的方式。但是，随着采用的越来越多，这些智能合约中的脆弱性受到了审查。了解这些漏洞并学习如何预防它们对于开发人员和用户都至关重要。

常见的智能合同漏洞

智能合同漏洞会导致重大财务损失，并破坏区块链技术的信任。以下是一些最常见的漏洞：

• 重新进入攻击：这发生在合同之前在解决自己的状态之前调用外部合同。攻击者可以在第一次调用功能完成之前反复回到原始合同，并有可能耗尽资金。

• 整数溢出和下水流：智能合约通常使用整数类型来处理数值。如果这些值超过其最大或最小限制，它们可以缠绕，从而导致意外的行为或漏洞。

• 时间戳依赖性：某些智能合约依靠块时间戳来进行关键功能。矿工可以在一定范围内操纵这些时间戳，这些时间戳可以利用以影响合同的结果。

• 前进攻击：在公共区块链中，交易在开采之前就可以看到。攻击者可以看到待处理的交易，并提交类似的交易，首先要挖掘出更高的汽油价格，从而影响原始交易的结果。

• 未检查的外部呼叫：当智能合约与另一个合同或外部系统互动时，可能无法检查呼叫是否成功，如果外部呼叫失败，则可能会导致潜在的漏洞。

防止重新进入攻击

重新进入攻击是智能合约中最危险的漏洞之一。为了防止这些攻击，开发人员可以遵循以下最佳实践：

• 使用检查效应的交互模式：此模式确保在执行任何外部呼叫之前进行所有状态更改。通过首先更新状态，您可以防止重新进入的可能性。

  • 实施检查以验证交易条件。
  • 将交易的影响应用于合同的状态。
  • 状态更改完成后，进行任何外部呼叫。

• 实现MUTEX锁：MUTEX（相互排除）锁可以通过确保一次只能执行一个函数来防止重新进入。

  • 使用状态变量跟踪函数当前正在执行。
  • 输入功能之前，请检查锁是否可用。如果不是，请恢复交易。
  • 将锁定在函数开头的true并将其重置为false。

防止整数溢出和下水

可以通过以下方法来减轻整数溢出和下流：

• 使用Safemath库：坚固性中的Safemath库提供了检查溢出和下滑的功能，如果检测到了这种情况，则将交易恢复。

  • 将Safemath库导入您的合同。
  • 用add ， sub ， mul和div等SAFEMATH功能替换标准算术操作。

• 利用Solidity版本0.8.0及更高版本：从0.8.0开始，固体性包括对算术溢出和下落的内置检查，使使用Safemath不必要。

  • 合同中的固定版本为^0.8.0或更高。
  • 使用标准算术操作，而不必担心溢出和下层。

减轻时间戳依赖性

为了降低与时间戳依赖相关的风险，请考虑以下策略：

• 使用块号而不是时间戳：比时间戳更容易预测，并且不容易受到操纵的影响。

  • 用合同逻辑中的block.number替换block.timestamp 。
  • 使用平均块时间和块号来计算基于时间的条件。

• 实现时间缓冲：将缓冲区添加到任何时间敏感的操作中，以说明潜在的时间戳操作。

  • 定义合同中的时间缓冲区，例如15分钟。
  • 将此缓冲区添加到任何基于时间的检查中，以确保安全余地。

防止前进攻击

前进可能具有挑战性，但是这些方法可以帮助：

• 使用委员会计划：该方案涉及在揭示价值之前提交价值，从而使攻击者难以前进。

  • 在第一次交易中，提交您要使用的价值的哈希。
  • 在随后的交易中，揭示价值并针对所承诺的哈希进行验证。

• 实施随机机制：使用加密随机性使攻击者更难预测交易的结果。

  • 使用可验证的随机函数（VRF）生成随机数。
  • 将这些随机数纳入您的合同逻辑中以降低可预测性。

避免未经检查的外部呼叫

为了防止不受检查的外部呼叫问题，请遵循以下准则：

• 使用“要求语句：坚固性的require语句可用于检查外部呼叫的成功。

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

• 实施Try-Catch块：Solidity版本0.6.0及更高版本支持Try-Catch块，可用于优雅地处理外部呼叫失败。

  • 将外部呼叫包裹在试用块中以处理潜在的故障。
  • 使用捕获块来恢复交易或适当处理故障。

常见问题解答

问：智能合同漏洞可以完全消除吗？

答：虽然不可能完全消除漏洞，但是遵循最佳实践和进行彻底的审核可以大大降低风险。

问：应多久审核一次智能合约？

答：部署前至少应至少审核一次智能合约。对于关键合同，可能需要定期审核和更新来解决新的漏洞。

问：是否有可以帮助检测智能合同漏洞的工具？

答：是的，诸如Mythril，Slither和Oyente之类的几种工具可以帮助检测智能合约中的常见漏洞。这些工具应与手动代码评论一起使用。

问：如果我在部署的智能合约中找到漏洞，该怎么办？

答：如果您发现漏洞，请立即向合同的开发人员报告。如果脆弱性很严重，请考虑通知更广泛的社区以防止剥削。