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DeFi 協議面臨哪些安全風險,以及如何確保協議安全?

Phalcon
June 12, 2024
8 min read

在去中心化金融(DeFi)這個快速發展的領域中,確保協議的安全性至關重要。駭客始終在尋找系統漏洞,因此防範這些威脅對於維護信任與營運完整性至關重要。

本文將探討 DeFi 協議面臨的安全風險以及如何確保協議安全。我們將重點關注如何降低風險以確保 DeFi 協議的穩健性,涵蓋代碼漏洞、營運威脅以及外部依賴等面向。

代碼安全風險

代碼安全風險是指嵌入在代碼中的潛在漏洞。在 DeFi 專案中,智慧合約是其商業邏輯的基石。這些智慧合約至關重要,因為它們封裝了 DeFi 協議的核心功能。如果沒有妥善保護,這些智慧合約可能會被駭客利用,導致資金遭竊、交易被操縱或協議運作中斷。

開發階段風險

風險:開發階段的主要風險之一是不當的智慧合約邏輯實作,這可能導致重入攻擊(Reentrancy Attacks)等漏洞。此外,為常見功能開發自訂實作也可能引入未知的漏洞。

解決方案:開發人員必須遵守業界公認的智慧合約安全規範。例如,遵循「檢查-效果-交互」(Checks-Effects-Interactions)模式對於防止重入攻擊(DeFi 協議中常見的漏洞)至關重要。該模式確保所有合約狀態的變更都在外部調用之前完成,從而將風險降至最低。

此外,針對常見功能,建議使用可靠的第三方函式庫,而非從零開始建立自訂實作。這種方法可以降低因「重複造輪子」而引入不可預見漏洞的風險。

內部測試階段風險

風險:內部測試可以發現許多問題,但對於 DeFi 專案而言,僅進行本地測試通常是不夠的。由於 DeFi 協議的複雜性和互連性,威脅協議安全的潛在問題可能要等到代碼在非常接近實際部署環境的多方測試中才會顯現。

解決方案:除了本地測試外,在與實際區塊鏈網路環境高度相似的環境中進行測試至關重要。此級別的測試有助於發現僅在特定條件下才會出現的問題,而這些條件在單純的本地設置中很難複製。全面的內部測試對於在代碼上線前識別並解決潛在漏洞至關重要。

測試後階段風險

風險:即使經過徹底的內部測試,仍可能存在未被發現的漏洞。由於熟悉度或疏忽,開發人員的視角可能會忽略常見的安全問題。此外,未經審計的協議升級也可能引入新的漏洞。

解決方案:聘請信譽良好的第三方 審計服務 至關重要。雖然審計無法保證 100% 無漏洞的代碼,但系統化的審計有助於顯著識別開發人員可能忽略的常見安全問題。這些審計人員能提供內部團隊可能缺乏的新視野與專業知識。鑑於不同審計公司的專業領域與側重點各異,若預算允許,建議聘請兩家或以上的審計公司。這種多重審計方法增加了發現單一審計人員可能遺漏的潛在漏洞的機率。同時建議定期進行審計,特別是在進行重大協議升級後,以確保新變更不會引入新的漏洞。

透過在開發、內部測試及測試後階段系統化地處理這些風險,DeFi 專案可以顯著增強其代碼安全性,降低被攻擊的風險,並確保協議更加穩健。

營運安全風險

專案上線後,會面臨在營運期間可能出現的營運安全風險。即使經過徹底的開發、測試和審計,代碼仍可能隱藏影響協議安全且未被發現的漏洞。這是軟體開發中一個被廣泛記錄的問題,即即使經過嚴格審查,未知的安全缺陷仍可能存在。此外,除了代碼相關問題外,上線後的挑戰(如私鑰洩漏或關鍵系統參數配置錯誤)可能會產生嚴重後果並導致重大損失。

私鑰洩漏

風險:私鑰洩漏可能導致對 DeFi 協議的未授權存取與控制,進而引發資金遭竊及其他惡意活動。若攻擊者獲得私鑰的操作權限,他們即能執行交易、耗盡資金或操縱協議以獲利。

解決方案:使用可靠的私鑰管理方法,確保私鑰的儲存與處理安全。這包括:

  • 安全硬體錢包:硬體錢包提供了線下的安全環境來儲存私鑰,使攻擊者難以遠端存取。
  • 基於 MPC 的錢包解決方案:多方計算(MPC)將私鑰分為多個部分,由不同方持有,確保沒有任何單一實體擁有完全控制權。只有在預先定義數量的參與方同意時,才能授權交易,從而提供額外的安全層。

特權操作遭利用:

風險:駭客可能利用特權操作及其他漏洞,導致嚴重的安全漏洞並可能引發資金損失。諸如管理功能和智慧合約管理權限等特權操作,因其具備造成廣泛損害的潛力,往往成為攻擊者的熱門目標。

解決方案:實施強大的安全措施來監控和保護特權操作:

即時監控:持續追蹤系統的安全狀態並檢測任何異常或未授權的特權操作。這能確保迅速識別潛在威脅。

自動化響應機制:開發自動化系統以高效應對檢測到的威脅。自動化響應確保威脅能被及時處理,減少攻擊者的可乘之機。例如,使用 BlockSec Phalcon 等工具,在檢測到安全威脅時自動阻斷攻擊並防止進一步損失。這種主動式方法解決了傳統監控系統在威脅檢測與響應之間通常存在的關鍵時間差。

一旦檢測到潛在威脅,Phalcon 可以直接採取諸如暫停交易池或預先將資產轉移至用戶指定的安全帳戶等行動。這些即時防禦措施能將潛在損失有效降低至零,提供強大的預防性安全層,在金融損失發生前即予以攔截。在其內部系統運行的兩年中,Phalcon 已成功 攔截超過 20 次攻擊,保護了超過 1,500 萬美元的數位資產。

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特權操作中的單點故障:

風險:將特權操作僅依賴單一控制點,一旦該點被攻破,可能導致毀滅性的失敗。獲得單一特權帳戶控制權的攻擊者可以操控整個協議。

解決方案:分散特權操作的控制權,以降低單點故障的風險:

  • 多重簽名錢包:使用如 Safe 等多重簽名錢包來執行特權操作。多重簽名錢包要求多方批准交易,從而分散風險,確保沒有任何單一實體可以單方面行事。
  • 去中心化治理:實施去中心化治理機制,關鍵決策與特權操作需要廣大利益相關者的共識。這種方法不僅增強了安全性,還提高了協議內的透明度與問責制。

透過系統化地解決這些營運安全風險,DeFi 專案可以增強其整體安全防護,減少在營運期間出現重大失敗的可能性。主動管理私鑰、保持對特權操作的警戒以及分散控制權,有助於確保 DeFi 協議的穩健可靠。

外部依賴風險

專案通常依賴於外部依賴項,例如由其他 DeFi 協議提供的預言機。如果這些依賴項失效,可能導致數據錯誤並引發重大營運問題。例如,如果價格預言機提供的數據錯誤,可能導致價格計算錯誤,進而影響整個協議。外部依賴還包括第三方 API、雲端服務及其他整合技術,若這些技術被破壞,也可能將潛在漏洞引入系統。

為了降低這些外部依賴風險,建議採取以下策略:

選擇可靠的合作夥伴

依賴不可靠的外部合作夥伴可能導致數據錯誤和營運失敗。

解決方案:選擇可靠的外部合作夥伴,例如業界認可且信譽良好的協議,以確保所提供數據與服務的完整性與可靠性。對這些合作夥伴進行徹底的盡職調查並持續評估,以確保他們維持高標準的安全與可靠性。

監控依賴項的狀態

如果監控不當,外部依賴項的失效或故障可能難以被發現,從而導致嚴重的中斷。

解決方案:實施監控系統,持續追蹤外部依賴項的狀態與效能。這包括為異常狀況和效能下降設置警報。定期審計並測試這些依賴項,以確保它們按預期運作,並能即時解決效能上的任何變化。

自動化響應機制

遲緩地處理外部依賴項問題會使情況惡化並導致更大的損失。

解決方案:開發自動化響應機制以高效處理外部依賴項問題。例如,實施切換到備用依賴項的故障轉移機制,而非直接暫停整個協議,有助於維持持續營運。確保這些備份系統經過定期測試與更新,以確保在需要時能即時接手。

冗餘與多樣化

過度依賴單一外部合作夥伴或系統可能導致單點故障。

解決方案:透過為關鍵服務(如預言機)使用多個供應商來實現外部依賴的多樣化。這種方法不僅提供了冗餘,還增強了對局部故障的韌性。例如,使用多個價格預言機並彙總其數據,有助於確保更準確、可靠的價格饋送。

透過系統化地解決這些外部依賴風險,DeFi 專案可以增強其整體安全防護,降低因外部故障導致重大中斷的可能性。透過可靠的合作夥伴關係、持續監控、自動化響應和冗餘管理來主動管理外部依賴,有助於確保 DeFi 協議的穩健性與可靠性。

結論

確保 DeFi 專案的安全涉及解決多面向的潛在風險。透過理解並減輕代碼安全風險、營運安全風險以及外部依賴風險,專案可以建立抵禦駭客攻擊的穩固防線。關鍵策略包括:

  • 代碼安全風險:遵守智慧合約開發的最佳實踐,在模擬生產環境中進行全面測試,並聘請信譽良好的第三方審計機構。
  • 營運安全風險:實施強大的私鑰管理、即時監控、自動化響應機制,並避免特權操作中的單點故障。
  • 外部依賴風險:選擇可靠的合作夥伴,監控外部依賴項,並建立自動化響應機制來處理這些依賴項的問題。

透過遵循這些策略並持續改進安全措施,DeFi 專案可以更好地保護其協議、保障用戶資產,並維護生態系統內的信任。DeFi 領域動態且快節奏的性質要求採取主動的安全方法,確保項目始終領先於潛在威脅。

總之,建立一個安全的 DeFi 協議是一個需要警惕、專業知識和合適工具的持續過程。透過解決各類風險並實施全面的安全措施,專案可以為用戶創造更安全的環境,並為 DeFi 生態系統的整體穩定與成長做出貢獻。

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