In der sich rasant entwickelnden Welt der Blockchain-Technologie spielen Smart Contracts eine zentrale Rolle. Diese selbstausführenden Verträge bilden das Rückgrat vieler dezentraler Anwendungen (dApps) und sind besonders im Bereich der dezentralen Finanzen (DeFi) von entscheidender Bedeutung.
Doch mit der zunehmenden Komplexität und dem wachsenden finanziellen Volumen, das durch Smart Contracts verwaltet wird, steigt auch das Risiko von Sicherheitslücken und Fehlern. Hier kommen Smart Contract Audits ins Spiel. Sie sind ein unverzichtbarer Prozess zur Gewährleistung der Sicherheit, Effizienz und Zuverlässigkeit dieser digitalen Verträge. In diesem Artikel werden wir uns daher intensiv mit dem Thema Smart Contract Audits befassen. Wir werden den Ablauf eines Audits im Detail betrachten, die damit verbundenen Kosten analysieren und die häufigsten Fehler und Schwachstellen aufzeigen, die bei solchen Überprüfungen entdeckt werden. Dieses Wissen wird Ihnen helfen, die Bedeutung von Audits und Ihre Rolle in der Kryptoszene besser zu verstehen.
Was ist ein Smart Contract Audit?
Bevor wir uns mit den Details befassen, schauen wir uns zunächst an, was ein Smart Contract Audit eigentlich ist. Ein Smart Contract Audit ist ein umfassender Überprüfungsprozess, bei dem der Code eines Smart Contracts analysiert wird, um Sicherheitslücken, Programmierfehler und sonstige Probleme zu identifizieren. Es soll sicherstellen, dass alles wie geplant funktioniert und das Risiko von Fehlfunktionen und Schwachstellen minimiert wird.
Die Bedeutung von regelmäßigen, professionellen Smart Contract Audits kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Da Smart Contracts, einmal auf einer Blockchain implementiert, unveränderlich sind, ist es von entscheidender Bedeutung, dass sie vor der Bereitstellung gründlich überprüft werden. Ein fehlerhafter Smart Contract kann zu erheblichen finanziellen Verlusten führen, schädigt das Vertrauen in Ihren Token und kann auch rechtliche Konsequenzen nach sich ziehen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist der berüchtigte DAO-Hack von 2016. Aufgrund einer Schwachstelle im Code sind damals über 50 Millionen US-Dollar an Ether verloren gegangen. Ein Audit hätte dies vermutlich verhindert.
Der detaillierte Ablauf eines Smart Contract Audits
Wie aber funktioniert ein Smart Contract Audit und worauf kommt es dabei an? Diese Fragen beantworten wir in diesem Abschnitt. Wichtig zu wissen ist, dass ein Smart Contract Audit ein mehrstufiger Prozess ist, bei dem sowohl automatisierte Tools als auch manuelle Expertise zum Einsatz kommen. Das bedeutet, dass Sie nicht nur die passenden Tools benötigen, sondern auch ein Team aus Token Experten, welches sich mit der Materie auskennt und auf Token Audits spezialisiert ist.
1. Vorbereitung und Dokumentensammlung
Der Auditprozess beginnt mit der Sammlung aller notwendigen Dokumentationen zum Smart Contract. Dazu gehören der Quellcode, Whitepapers, Architektur-Dokumente und alle anderen relevanten Informationen, die eine Verbindung zum Smart Contract haben. Diese Dokumentation gibt den Prüfern einen Überblick über den Zweck und den Umfang des Vertrags. Gleichzeitig bekommen Sie Informationen über den Code, Programmiersprachen und andere Details, die für eine gründliche Überprüfung wichtig sind.
2. Automatisierte Tests
Nachdem alle Dokumente überprüft und gesichtet wurden, folgt der nächste Schritt. Dieser umfasst den Einsatz automatisierter Tools zur Durchführung erster Überprüfungen des Smart Contract. Dazu gehört eine statische Codeanalyse zur Identifizierung häufiger Schwachstellen wie Reentrancy, Integer Overflows und Underflows etc. Tools wie Mythril, Slither und Oyente werden häufig für diesen Zweck eingesetzt.
Automatisierte Tests beinhalten auch eine formale Verifizierung, um sicherzustellen, dass die Logik des Vertrags mathematisch korrekt ist. Diese automatisierten Tests sind natürlich keinesfalls perfekt, erlauben jedoch einfach und schnell viele Probleme zu entdecken.
3. Manuelle Codeüberprüfung
Eine gründliche manuelle Überprüfung wird von den Sicherheitsexperten selbst durchgeführt, die jede Zeile des Codes untersuchen. Dieser Schritt ist entscheidend für die Identifizierung logischer Fehler, schlechter Programmierpraktiken und Schwachstellen, die automatisierte Tools möglicherweise übersehen. Manuelle Überprüfungen konzentrieren sich auch auf die Gasoptimierung und stellen sicher, dass der Vertrag den Best Practices entspricht.
4. Klassifizierung von Schwachstellen
Sollten Probleme identifiziert werden, dann werden diese registriert, um sie später besprechen und bearbeiten zu können. Alle identifizierten Probleme werden dabei nach ihrer Schwere klassifiziert. Die folgenden Kategorien kommen dabei zum Einsatz:
- Kritisch: Probleme, die die Sicherheit des Protokolls stark beeinträchtigen könnten.
- Schwerwiegend: Fehler, die zum Verlust von Geldern oder zur Kontrollübernahme führen könnten.
- Mittel: Probleme, die die Leistung oder Zuverlässigkeit beeinträchtigen.
- Gering: Ineffizienter Code, der die Sicherheit nicht gefährdet.
- Informativ: Empfehlungen zu Stil oder Best Practices
Selbstverständlich werden anschließend alle Fehler so gut wie möglich behoben. Dabei bekommen kritische und schwerwiegende Probleme Priorität, während andere Fehler entsprechend ihrer Schwere der Reihe nach abgearbeitet werden.
5. Funktionale Tests und Simulation
Die Prüfer testen den Smart Contract in verschiedenen Szenarien, um sicherzustellen, dass er sich unter verschiedenen Bedingungen wie erwartet verhält. Dazu gehören Stresstests und die Simulation potenzieller Angriffe und Manipulationen, um die Widerstandsfähigkeit des Vertrags zu bewerten. Diese Szenarien sind dabei so realistisch wie möglich und sollen den Alltagsbetrieb auf der Blockchain simulieren.
6. Erster Auditbericht
Sind die oben genannten Schritte erledigt, dann wird ein erster Bericht erstellt, der die Ergebnisse zusammenfasst und Empfehlungen zur Behebung der identifizierten Probleme gibt. Dieser Bericht wird mit dem Projektteam geteilt und besprochen. Es ist dann die Aufgabe des Teams, die notwendigen Korrekturen vorzunehmen. Das Audit Team kann dabei beratend zur Seite stehen, hat jedoch in der Regel mit den Korrekturen selbst nichts zu tun. Diese werden durch die Programmierer des Vertrags umgesetzt.
7. Überprüfung der Korrekturen
Nachdem das Projektteam die Probleme behoben hat, überprüfen die Prüfer die Korrekturen, um sicherzustellen, dass sie wirksam sind und keine neuen Schwachstellen einführen. Dieses zweite Audit folgt der gleichen Struktur und denselben Regeln, wie das erste Audit. Sollte es nach dieser erneuten Überprüfung noch immer Probleme gegen oder neue Schwachstellen auftauchen, dann wird eine erneute Ausbesserung folgen und es gibt eine neue Korrektur. Diese beiden Schritte wiederholen sich so lange, bis keine Beanstandungen mehr festzustellen sind.
8. Abschließender Auditbericht
Nach der Behebung aller Probleme wird ein abschließender Auditbericht erstellt. Dieser Bericht enthält alle Erkenntnisse, den Status jedes Problems (gelöst oder ungelöst) und zusätzliche Empfehlungen. Dieser Bericht wird von vielen Teams veröffentlicht, um Transparenz für Benutzer und Stakeholder zu gewährleisten und um den Status des Projekts zu zeigen.
9. Unterstützung nach dem Audit
Einige Prüfungsunternehmen bieten zusätzliche Unterstützung nach dem Audit an, um bei der Umsetzung der Empfehlungen zu helfen. Auch eine weiterführende regelmäßige Betreuung und Sicherheitsberatung wird von vielen Experten angeboten. So sind Sie in guten Händen, während sich Ihr Projekt weiterentwickelt und bei Problemen ist stets schnelle Hilfe gewährleistet. Entsprechende Vereinbarungen können Sie mit dem Team treffen, wenn Sie Ihr Audit beantragen.
Die Kosten von Smart Contract Audits
Die Kosten für Smart Contract Audits können erheblich variieren und hängen von verschiedenen Faktoren ab. Beispielsweise von dem Unternehmen, welches das Audit durchführt, von Ihrem Projekt sowie von eventuellen Zusatzleistungen, die Sie in Anspruch nehmen möchten. Ferner kann sich auch die Anzahl der Korrekturphasen etc. auf die Kosten auswirken. Hier finden Sie einen Überblick über die wichtigsten Einflussfaktoren und typische Preisspannen:
- Komplexität des Smart Contracts: Je komplexer der Code, desto zeitaufwendiger und damit teurer ist das Audit.
- Code-Volumen: Die Menge des zu prüfenden Codes hat einen direkten Einfluss auf die Kosten.
- Blockchain-Plattform: Die spezifische Blockchain, auf der der Smart Contract läuft, kann die Kosten beeinflussen. Ethereum-basierte Verträge sind oft teurer zu prüfen.
- Art des Audits: Automatisierte Audits sind in der Regel kostengünstiger als manuelle Audits, die eine detaillierte zeilenweise Überprüfung beinhalten.
- Reputation des Auditors: Renommierte Firmen mit nachgewiesener Erfolgsbilanz verlangen in der Regel höhere Gebühren.
Diese Liste ist natürlich keinesfalls komplett und es können noch weitere Kostenfaktoren hinzukommen, die situations- oder projektabhängig sind.
Durchschnittliche Preisspannen für ein Audit
- Einfache Smart Contracts: Die Kosten beginnen bei etwa 1.000 bis 5.000 US-Dollar.
- Komplexe Smart Contracts: Für umfangreichere Verträge können die Kosten zwischen 15.000 und 30.000 US-Dollar oder mehr liegen.
- Große Projekte: Bei sehr großen Projekten mit umfangreichem Code können die Kosten bis zu 100.000 US-Dollar betragen.
Es ist wichtig zu betonen, dass die Investition in ein Smart Contract Audit, trotz der möglicherweise hohen Kosten, entscheidend für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Blockchain-Anwendungen ist. Ein gründliches Audit kann potenzielle Sicherheitslücken aufdecken und verhindern, die andernfalls zu erheblichen finanziellen Verlusten führen könnten. Sie sollten daher keinesfalls am falschen Ende sparen!
Häufige Fehler und Schwachstellen
Bei Smart Contract Audits werden immer wieder bestimmte Arten von Fehlern und Schwachstellen entdeckt. Das hat nichts damit zu tun, dass das Entwicklerteam unerfahren ist oder schlampig arbeitet. Fehler passieren einfach, daher ist das Audit erforderlich. Auch hier gibt es aber Fehler, die immer wieder auftreten. Diese stellen wir Ihnen in diesem Abschnitt kurz vor. Die häufigsten Fehler und Probleme, die beim Audit auftauchen, sind:
1. Reentrancy-Probleme
Reentrancy-Angriffe gehören zu den bekanntesten Schwachstellen in Smart Contracts. Sie treten auf, wenn ein Smart Contract eine externe Funktion aufruft, die wiederum den ursprünglichen Vertrag erneut aufruft, bevor der erste Aufruf abgeschlossen ist. Dies kann dazu führen, dass ein Angreifer Mittel mehrfach abheben oder eine andere Funktion des Vertrags mehrfach ausführen kann, wie es beim DAO-Hack im Jahr 2016 der Fall war, der zu einem Verlust von 60 Millionen Dollar führte.
2. Integer Overflow und Underflow
Integer -überläufe und -unterläufe entstehen, wenn arithmetische Operationen zu Ergebnissen führen, die die Kapazität des Datentyps überschreiten. Dies ist ein komplexes Thema, für dessen Verständnis sie die Limits und Beschränkungen dieser Datentypen wissen müssen. Wichtig ist, dass sowohl ein Overflow als auch ein Underflow die ursprünglichen Werte verändert und so zu falschen Berechnungen und unvorhersehbarem Verhalten führt. Hacker können dies ausnutzen, um den Zustand eines Smart Contracts zu manipulieren.
3. Frontrunning-Möglichkeiten
Frontrunning tritt auf, wenn ein Angreifer Transaktionen in der Blockchain manipuliert, um von zukünftigen Transaktionen zu profitieren. Dies geschieht oft durch das Ausnutzen von Informationen über bevorstehende Transaktionen, die im Code offengelegt werden. Daher ist es wichtig, solche Transaktionen zu verstecken oder den Zugriff zu beschränken.
4. Fehler bei der Funktionssichtbarkeit
Ein häufiger Fehler ist die falsche Sichtbarkeit von Funktionen. In Solidity ist die Standard-Sichtbarkeit von Funktionen öffentlich, was bedeutet, dass sie von jedem aufgerufen werden können, wenn sie nicht explizit als privat deklariert sind. Dies kann zu ungewollten Zugriffen und Manipulationen führen.
5. Zentralisierungsrisiken
Zentralisierungsrisiken entstehen, wenn ein Smart Contract von einem einzigen Punkt aus kontrolliert wird, wie z. B. durch einen privaten Schlüssel. Dies stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, da der Verlust oder die Kompromittierung dieses Schlüssels den gesamten Vertrag gefährden können. Angesichts dessen ist auch hier die Dezentralisierung wichtig.
6. Nicht gesperrte Compiler-Version
Die Verwendung einer nicht gesperrten Compiler-Version kann zu Inkonsistenzen im Bytecode führen, wenn der Code mit unterschiedlichen Compiler-Versionen kompiliert wird. Dies kann zu unerwartetem Verhalten und Sicherheitslücken führen, da zwischen den Versionen ggf. Änderungen stattgefunden haben, die das Verhalten des Compilers beeinflussen können. Daher ist es wichtig, dass alle, die an dem Code arbeiten, auf allen Geräten den gleichen Compiler benutzen.
7. Probleme bei der Gasoptimierung
Ineffiziente Nutzung von Gas kann die Ausführungskosten von Smart Contracts erheblich erhöhen. Dies ist besonders wichtig bei Ethereum, wo hohe Gaskosten die Wirtschaftlichkeit eines Projekts beeinträchtigen können. Optimierungstechniken wie die Minimierung von On-Chain-Daten und die Verwendung des Solidity-Compiler-Optimierers sind entscheidend.
8. Replay-Angriffe
Replay-Angriffe nutzen die Wiederholung oder Verzögerung von Daten, um den Empfänger zu täuschen. Dies ist besonders während Hard Forks problematisch, wenn Nachrichten auf dem aktualisierten System verwendet werden, um Mittel aus dem Legacy-System zu extrahieren. Auch dies ist ein komplexes Thema, über welches Sie sich gründlich informieren und ggf. von einem Experten beraten lassen sollten.
9. Schwachstellen bei Zufallszahlen
Die Verwendung von vorhersehbaren Zufallszahlen, wie z. B. Block-Hashes, kann zu einer Schwachstelle führen, die ausgenutzt werden kann. Viele Protokolle verwenden inzwischen Chainlink VRF, um sichere Zufallszahlen zu generieren. Auch Sie sollten unbedingt Chainlink für Ihren Smart Contract nutzen.
10. Unzureichende Dokumentation
Fehlende oder unklare Dokumentation kann zu Missverständnissen und Fehlern führen. Eine gute Dokumentation ist entscheidend, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten den Code und seine Funktionalität verstehen.
Fazit
Smart Contract Audits sind ein unverzichtbarer Bestandteil der Entwicklung sicherer und zuverlässiger Blockchain-Anwendungen. Sie bieten eine umfassende Überprüfung des Codes, identifizieren potenzielle Schwachstellen und ermöglichen Entwicklern, diese Probleme zu beheben, bevor der Smart Contract auf der Blockchain bereitgestellt wird.
Der Auditprozess ist komplex und erfordert sowohl automatisierte Tools als auch manuelle Expertise. Von der anfänglichen Dokumentensammlung bis zur abschließenden Überprüfung der Korrekturen durchläuft ein Smart Contract Audit mehrere kritische Phasen. Jede Phase trägt dazu bei, die Sicherheit, Effizienz und Funktionalität des Vertrags zu verbessern. Die Kosten für ein Audit können erheblich variieren, abhängig von Faktoren wie der Komplexität des Codes, dem Umfang des Projekts und der Reputation des Auditors. Trotz der möglicherweise hohen Kosten ist die Investition in ein gründliches Audit angesichts der potenziellen finanziellen Risiken, die mit fehlerhaften Smart Contracts verbunden sind, in der Regel gerechtfertigt. Sie sollten nicht am falschen Ende sparen!
Die häufigsten bei Audits entdeckten Fehler und Schwachstellen reichen von Reentrancy-Problemen über Integer-Überläufe hin zu Zentralisierungsrisiken. Das Verständnis dieser häufigen Probleme kann Entwicklern helfen, sie von vornherein zu vermeiden und sicherere Smart Contracts zu erstellen.
