Classificare le vulnerabilità dei contratti smart per una sicurezza migliore
Un nuovo metodo punta a migliorare l'individuazione delle vulnerabilità nei contratti smart.
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I contratti smart sono programmi che girano sulla tecnologia blockchain, permettendo a diverse parti di completare transazioni in modo sicuro e automatico. Si assicurano che gli accordi vengano rispettati senza bisogno di un intermediario. Tuttavia, proprio come qualsiasi altro software, i contratti smart possono avere difetti o bug, soprattutto in termini di Sicurezza. Questi difetti possono essere dannosi e portare a perdite significative se non affrontati correttamente.
Poiché i contratti smart sono spesso permanenti una volta deployati sulla blockchain, correggere gli errori è molto complicato. Se viene trovata una Vulnerabilità in un contratto smart, la risposta abituale è fermare il contratto e crearne uno nuovo. Questo perché non puoi semplicemente "aggiustare" il vecchio contratto senza perdere la sua storia e i suoi dati.
Negli anni, ricercatori e Sviluppatori hanno lavorato su modi per rilevare e prevenire queste vulnerabilità nei contratti smart. Hanno creato vari strumenti e metodi per identificare i difetti prima che il contratto venga anche solo deployato. Insieme a questi strumenti, sono stati sviluppati sistemi diversi per classificare e comprendere i tipi di vulnerabilità trovate nei contratti smart.
La Necessità di una Classificazione Efficace delle Vulnerabilità
Classificare le vulnerabilità è fondamentale perché aiuta gli sviluppatori a identificare e affrontare i problemi in modo sistematico. Aumenta anche la consapevolezza sui tipi di vulnerabilità che possono verificarsi. Purtroppo, molti sistemi di classificazione esistenti sono obsoleti e non riflettono i più recenti sviluppi nelle vulnerabilità dei contratti smart. Ci sono scoperte in corso su nuove vulnerabilità, ma gran parte di queste conoscenze non è stata integrata nei framework di classificazione attuali.
In risposta a questo problema, è stato proposto un nuovo framework per classificare le vulnerabilità nei contratti smart. Questo nuovo framework mira a essere aperto ai contributi della comunità e adattabile ai cambiamenti man mano che nuove informazioni diventano disponibili.
Comprendere le Vulnerabilità nei Contratti Smart
I contratti smart possono avere vari tipi di vulnerabilità, che possono essere raggruppate in categorie. Alcune categorie ben note includono:
Chiamate Esterne Non Sicure: Questo include problemi che sorgono quando un contratto smart chiama un altro contratto. Può portare a comportamenti imprevisti se non gestito correttamente.
Eventi Mal Gestiti: Gli eventi sono fondamentali per tenere traccia dei cambiamenti in un contratto smart. Se gli eventi non vengono gestiti correttamente, può portare a stati incoerenti nel contratto.
Esaurimento del Gas: I contratti smart utilizzano gas per eseguire le transazioni. Una gestione impropria può portare a situazioni in cui un contratto rimane senza gas, causando un'esecuzione non corretta.
Cattive Pratiche di Programmazione: Pratiche di codifica scadenti possono introdurre involontariamente vulnerabilità. Molti di questi problemi derivano dal linguaggio utilizzato per scrivere contratti smart.
Flusso di Controllo Errato: Questo si riferisce a problemi che sorgono quando l'ordine delle operazioni in un contratto non è come previsto, portando a risultati inaspettati.
Problemi Aritmetici: Errori nei calcoli matematici possono portare a problemi significativi, comprese le problematiche di overflow e underflow.
Controllo Accesso Improprio: Se un contratto smart non verifica correttamente chi è autorizzato a svolgere determinate azioni, utenti non autorizzati possono sfruttarlo.
Il Framework per le Vulnerabilità dei Contratti Smart
Il framework proposto per classificare le vulnerabilità dei contratti smart è flessibile e aperto ai contributi della comunità. Si concentra sulla creazione di un sistema chiaro che può adattarsi nel tempo. Questa nuova classificazione mira a includere una vasta gamma di vulnerabilità, garantendo che man mano che vengono scoperte nuove problematiche, possano essere integrate nel framework.
Passi per Creare il Framework
Raccolta Dati: Il primo passo consiste nel raccogliere un ampio ventaglio di informazioni sulle vulnerabilità trovate nei contratti smart. Questo include l'analisi di vari articoli accademici e strumenti che identificano vulnerabilità.
Mappatura delle Classificazioni Esistenti: Il passo successivo è vedere come le nuove vulnerabilità si adattano ai sistemi di classificazione esistenti. Questo aiuta a capire quali lacune esistono nelle attuali conoscenze.
Caratterizzazione delle Vulnerabilità: Ogni vulnerabilità viene descritta in dettaglio, inclusa la sua natura, i potenziali impatti e un esempio di come potrebbe verificarsi.
Consolidamento Strutturale e Nomenclatura: Il framework organizza le vulnerabilità in una struttura gerarchica, assicurando che vulnerabilità simili siano raggruppate insieme per una più facile identificazione.
Creazione di un Dataset: Infine, vengono raccolti esempi di contratti smart che dimostrano queste vulnerabilità per fornire un riferimento pratico.
La Tassonomia delle Vulnerabilità
La tassonomia delle vulnerabilità organizza vari tipi di vulnerabilità in un framework strutturato. Ogni categoria contiene vulnerabilità specifiche che condividono caratteristiche comuni.
1. Chiamate Esterne Non Sicure
Reentrancy: Questo si verifica quando un contratto malevolo può effettuare più chiamate al contratto vulnerabile prima che la chiamata iniziale sia completata, potenzialmente permettendogli di prelevare fondi più volte.
Funzione di Fallback Maligna: Questa vulnerabilità sorge quando un contratto smart può essere ingannato per eseguire una funzione che non intendeva chiamare, permettendo azioni non autorizzate.
2. Eventi Mal Gestiti
- Gestione Impropria degli Eventi Eccezionali: Quando un contratto smart gestisce male le eccezioni, può causare risultati imprevisti o un uso eccessivo di gas.
3. Esaurimento del Gas
- Controllo Inadeguato dei Requisiti di Gas: Se un contratto non verifica se ha abbastanza gas per un'operazione, potrebbe fallire in modo imprevisto.
4. Cattive Pratiche di Programmazione
- Cattiva Randomness: Usare variabili prevedibili per generare casualità può portare a vulnerabilità poiché i miner possono manipolare l'esito.
5. Flusso di Controllo Errato
- Uso Errato delle Variabili Blockchain per il Tempo: Affidarsi a variabili blockchain come i timestamp per ordinare eventi può portare a vulnerabilità poiché i miner possono manipolare questi valori.
6. Problemi Aritmetici
- Underflow/Overflow Interi: Queste vulnerabilità si verificano quando le operazioni aritmetiche superano i limiti del tipo di dato, portando a risultati inaspettati.
7. Controllo Accesso Improprio
- Identificazione Errata del Chiamante: Usare metodi che non controllano accuratamente chi sta chiamando una funzione può consentire accessi non autorizzati ad operazioni sensibili.
Affrontare le Vulnerabilità nei Contratti Smart
Le sfide poste dalle vulnerabilità nei contratti smart richiedono che gli sviluppatori adottino buone pratiche di codifica e testing. Ecco alcune pratiche chiave per aiutare a ridurre il rischio di vulnerabilità:
Testing Approfondito: Usa framework di test per simulare vari scenari e identificare potenziali vulnerabilità prima di deployare un contratto smart.
Revisione del Codice: Fai revisionare il codice da altri sviluppatori per individuare errori che un singolo individuo potrebbe trascurare.
Utilizzo di Librerie Affermate: Quando possibile, utilizza librerie ben consolidate che sono state testate per vulnerabilità di sicurezza. Questo aiuta a garantire che il codice segua buone pratiche.
Aggiornamenti Regolari: Rimani aggiornato con le ultime vulnerabilità e pratiche di sicurezza per assicurarti che i contratti deployati seguano le migliori linee guida di sicurezza.
Utilizzare Strumenti di Sicurezza: Impiega strumenti di sicurezza progettati per rilevare vulnerabilità nei contratti smart, poiché possono automatizzare parte del processo.
Conclusione
I contratti smart offrono un significativo progresso nel modo in cui vengono elaborate le transazioni, ma portano anche rischi intrinseci. Man mano che le vulnerabilità continuano a essere scoperte, c'è una necessità pressante di un sistema completo per classificare e comprendere questi problemi. Il framework proposto fornisce un approccio flessibile e aperto, consentendo alla comunità di contribuire ed evolvere la tassonomia nel tempo.
Essendo proattivi nell'identificare e affrontare le vulnerabilità, gli sviluppatori possono creare contratti smart più sicuri, favorendo in ultima analisi una maggiore fiducia nella tecnologia blockchain. L'evoluzione continua di questa tassonomia garantirà che rimanga rilevante e utile man mano che il panorama dei contratti smart cambia.
Gli sforzi collettivi della comunità e dei ricercatori mirano a migliorare la sicurezza e l'affidabilità dei contratti smart, consentendo loro di svolgere un ruolo critico in varie applicazioni in diversi settori.
Titolo: OpenSCV: An Open Hierarchical Taxonomy for Smart Contract Vulnerabilities
Estratto: Smart contracts are nowadays at the core of most blockchain systems, as they specify and allow an agreement between entities that wish to perform a transaction. As any computer program, smart contracts are subject to the presence of residual faults, including severe security vulnerabilities, which require that the vulnerable contract is terminated in the blockchain. In this context, research began to be developed to prevent the deployment of smart contract holding vulnerabilities, mostly in the form of vulnerability detection tools. Along with these efforts, several and heterogeneous vulnerability classification schemes arised (e.g., most notably DASP and SWC). At the time of writing, these are mostly outdated initiatives, despite the fact that smart contract vulnerabilities are continuously being discovered and the associated rich information being mostly disregarded. In this paper, we propose OpenSCV, a new and Open hierarchical taxonomy for Smart Contract Vulnerabilities, which is open to community contributions and matches the current state of the practice, while being prepared to handle future modifications and evolution. The taxonomy was built based on the analysis of research on vulnerability classification, community-maintained classification schemes, and research on smart contract vulnerability detection. We show how OpenSCV covers the announced detection ability of current vulnerability detection tools, and highlight its usefulness as a resource in smart contract vulnerability research.
Autori: Fernando Richter Vidal, Naghmeh Ivaki, Nuno Laranjeiro
Ultimo aggiornamento: 2023-04-07 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2303.14523
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.14523
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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