Обзор уязвимостей смарт-контрактов

Зачем это блокчейн-разработчику?

Смарт-контракты управляют миллиардами долларов и не могут быть исправлены после деплоя. Одна уязвимость — одна транзакция — и все средства потеряны навсегда. В отличие от традиционного ПО, здесь нет hotfix, нет rollback, нет “мы исправим в следующем релизе”.

С 2016 по 2024 год потери от уязвимостей смарт-контрактов превысили **$6 миллиардов**. The DAO hack (2016) привел к хардфорку Ethereum. Wormhole bridge (2022) потерял$326M за одну транзакцию. Каждая атака — это урок, закрепленный в стандартах безопасности.

В этом модуле мы систематически изучим уязвимости: от классификации OWASP до практических эксплойтов в Foundry. Мы начинаем с обзора — чтобы видеть полную картину перед глубоким погружением.

Мост от пройденных тем к безопасности

Вы уже изучили концепции, которые являются фундаментом безопасности:

Ключевой инсайт: Безопасность — это не отдельная дисциплина, а следствие глубокого понимания каждого компонента. CEI, который вы изучили в ETH-07, предотвращает самую дорогостоящую уязвимость в истории Ethereum.

OWASP Smart Contract Top 10 (2025)

Что такое OWASP?

OWASP (Open Worldwide Application Security Project) — международная некоммерческая организация, создающая стандарты безопасности. Их Top 10 — каноническая классификация наиболее критичных уязвимостей. Для веб-приложений OWASP Top 10 существует с 2003 года. Для смарт-контрактов — с 2023 года.

SWC Registry

SWC (Smart Contract Weakness Classification) — реестр уязвимостей смарт-контрактов, аналог CWE для традиционного ПО. Каждая уязвимость имеет идентификатор (SWC-107 для reentrancy, SWC-100 для функций с неограниченным доступом).

Классификация Top 10

Покрытие в этом курсе

В этом модуле (Security & Audit) мы детально разберем:

• #1 Access Control (SEC-04): Ownable, Ownable2Step, AccessControl (RBAC)
• #5 Reentrancy (SEC-02): 4 варианта, CEI, ReentrancyGuard, ReentrancyGuardTransient
• #8 Integer Overflow/Underflow (SEC-03): unchecked, downcasting, SafeCast

Остальные категории (#2 Oracle Manipulation, #3 Logic Errors, #6 Unchecked External Calls, #7 Flash Loan Attacks, #9 DoS, #10 Front-Running) будут рассмотрены в SEC-05 через SEC-08.

Хронология крупнейших DeFi-атак

Зачем изучать историю атак?

Каждая атака привела к:

1. Новым стандартам — OpenZeppelin ReentrancyGuard появился после The DAO
2. Новым инструментам — Slither, Mythril, Foundry fuzzing
3. Новым паттернам — CEI, pull-over-push, TWAP оракулы
4. Регуляторным изменениям — SEC обратила внимание на DeFi после крупных взломов

Анализ паттернов

Распределение по типам уязвимостей за 2016—2024:

Наблюдение: Access Control — уязвимость #1 не случайно. Ошибка в одной строке (отсутствие onlyOwner) может стоить сотен миллионов.

Три уровня понимания безопасности

Уровень 1: Интуитивный (аналогия)

Смарт-контракт — это банковский сейф с программируемым замком:

• Код замка (логика контракта) виден всем (открытый исходный код)
• Замок нельзя поменять после установки (immutable deployment)
• Взломщику не нужен физический доступ — достаточно найти ошибку в коде замка
• Все деньги в сейфе доступны мгновенно через одну транзакцию

Уровень 2: Алгоритмический (код)

Каждая уязвимость — это конкретный паттерн кода, который можно:

1. Идентифицировать статическим анализом (Slither, Semgrep)
2. Эксплуатировать в тестах (Foundry vm.prank, vm.deal)
3. Исправить применением стандартного решения (OZ libraries)
4. Верифицировать формальной проверкой (Certora, Halmos)

// Паттерн уязвимости (pseudo):
function vulnerable() {
    // CHECK: проверка условия
    require(condition);

    // INTERACTION: внешний вызов (ОШИБКА -- слишком рано!)
    externalCall();

    // EFFECT: обновление состояния (слишком поздно!)
    updateState();
}

// Исправленный паттерн (CEI):
function safe() {
    // CHECK: проверка условия
    require(condition);

    // EFFECT: обновление состояния
    updateState();

    // INTERACTION: внешний вызов (теперь безопасно)
    externalCall();
}

Уровень 3: Формальный (математический)

Безопасность смарт-контракта можно формализовать как набор инвариантов — свойств, которые должны выполняться при любой последовательности транзакций:

Инвариант 1 (сохранение средств):
  forall state S, tx T:
    sum(balances) after T == sum(balances) before T + deposits - withdrawals

Инвариант 2 (авторизация):
  forall tx T calling restricted_function():
    T.sender in authorized_set

Инвариант 3 (целостность состояния):
  forall state S during any callback:
    S is consistent (no stale values)

Нарушение инварианта 1 — это reentrancy (средства извлекаются без уменьшения баланса). Нарушение инварианта 2 — это access control. Нарушение инварианта 3 — это read-only reentrancy.

Инструменты безопасности

Для этого курса: Мы используем Foundry для эксплуатации уязвимостей (vm.prank, vm.deal, vm.expectRevert) и демонстрации исправлений.

Структура модуля Security & Audit

Итоги

Что мы узнали:

1. OWASP Smart Contract Top 10 — каноническая классификация уязвимостей. Access Control (#1) и Reentrancy (#5) — самые дорогостоящие.
2. SWC Registry — идентификаторы уязвимостей (SWC-107, SWC-100 и др.)
3. Хронология атак — от The DAO (2016) до Euler (2023), каждая привела к новым стандартам
4. Три уровня — интуитивный (аналогии), алгоритмический (код), формальный (инварианты)
5. Связь с пройденным — CEI, flash loans, access control из предыдущих модулей

Что дальше: В SEC-02 мы детально разберем reentrancy — самую “иконическую” уязвимость Ethereum — и напишем эксплойт в Foundry.