智能合约开发的最佳实践 - 强烈推荐
- Tiny熊
- 更新于 2020-11-12 14:45
- 阅读 3953
译者注：这是距今为止行业内最全面的智能合约开发指南，强烈推荐。
软件开发的历史已有数十年之久。我们受益于半个世纪以来积累的最佳实践，设计模式和智慧。
相反，智能合约开发才刚刚开始。2015推出的以太坊和 Solidity 仅有几年的时间。
加密空间是一个不断发展的未知领域。没有确定的工具堆栈来构建去中心化应用。对于智能合约，没有诸如设计模式或代码整洁之道之类的开发人员手册。有关工具和最佳实践的信息遍布各处。
你正在阅读我这份希望它已经存在的指南。总结了我从以太坊生态系统中编写智能合约，构建去中心化应用程序和开源项目中学到的经验教训。
?这本手册是线上的文件。如果你有任何反馈或建议，请随时发表评论或直接给我发送电子邮件。
这是给谁的
本手册适用于：
- 刚开始使用智能合约的开发人员，以及
- 经验丰富的Solidity开发人员希望将他们的工作提升到一个新的水平。
但是，这并不意味着要介绍Solidity语言。
那就直接开始正文吧，以下我的一些建议：
使用开发环境
使用Truffle之类的开发环境(或者，Embark, Builder dapp.tools)等开发环境可以快速高效地工作。
使用开发环境可以加快经常重复执行的任务，例如：
- 编译合约
- 部署合约
- 调试合约
- 升级合约
- 运行单元测试
例如，Truffle 提供以下有用的命令：
- compile：将Solidity合约编译为其ABI和字节码格式。
- console：实例化一个交互式JS控制台，你可以在其中调用web3合约并与之交互。
- test：运行合约的单元测试套件。
- migrate：将你的合约部署到网络。
Truffle支持提供其他功能的插件。例如，truffle-security提供智能合约安全性验证。 truffle-plugin-verify在区块链浏览器上发布你的合约。你还可以创建自定义插件。
同样，Builder 也有越来越多的插件支持给以太坊智能合约开发人员使用。
无论使用哪种开发环境，选择一套好的工具都是必须。
本地开发
使用Ganache(或Ganache CLI)运行本地区块链进行开发，以“加快迭代周期”。
在主网上，以太坊交易得付费，可能需要数分钟才确认。使用本地链跳过所有这些等待。在本地运行合约交易免费且即时。
Ganache带有一个内置的区块浏览器，可显示你解码后的交易、合约和事件。且本地环境是可配置，以满足你的测试需求。
且设置简便快捷。 在这里下载.
使用静态分析工具
静态分析或“linting”通过运行程序分析代码中的编程错误。在智能合约开发中，这对于捕获编译器可能错过的“代码风格不一致”和“易受攻击的代码”很有用。
1. Linters
使用solhint和Ethlint 分析代码，Solidity的Linter与其他语言(例如JSLint)的linter相似。它们提供安全性和代码风格指南验证。
2.安全性分析
安全分析工具识别智能合约漏洞，这些工具运行一组漏洞检测器，并打印出发现的所有问题的摘要。开发人员可以在整个实现阶段使用此信息来查找和解决漏洞。
可以选择：Mythril·Slither·Manticore·MythX·Echidna·Oyente
额外：使用Pre-Commit Hook
通过使用husky设置Git Hook，使你的开发人员体验变得无缝，Pre-Commit Hook可让你在每次提交之前运行linters。例如：
// package.json
{
"scripts": {
"lint": "./node_modules/.bin/solhint -f table contracts/**/*.sol",
},
"husky": {
"hooks": {
"pre-commit": "npm run lint"
}
},
}上面的代码片段在每次提交之前运行一个预定义的lint 任务，如果代码中存在突出的样式或安全性违规，则会失败。此设置使你团队中的开发人员能够在迭代中与linter一起使用。
了解安全漏洞
编写没有错误的软件非常困难。防御性编程技术只能走这么远。幸运的是，你可以通过部署新代码来修复错误。传统软件开发中的补丁程序频繁且直接。
但是，智能合约是“不可变更的”。有时无法升级已生效的合约。在这方面，智能合约比软件开发更接近于虚拟硬件开发。
更糟糕的是，合约错误会导致巨大的财务损失。 DAO Hack损失了超过1150万以太币(在被黑客入侵时为7000万美元，现在超过了20亿美元)，第二名Parity Hack损失了2亿美元的用户资金，现在DeFi领域$ 百亿市场规模一旦出错，损失将非常惨重。
智能合约开发需要与Web开发完全不同的心态。 “快速行动并打破常规”在这里不适用。你需要预先投入大量资源来编写无错误的软件。作为开发人员，你必须：
以下各节将详细说明要点(3)和(4)。
?初学者提示：你可以使用Ethernauts以交互方式练习Solidity安全性。
编写单元测试
借助全面的测试套件，尽早发现错误和意外行为。不同的场景测试协议可帮助你识别极端情况。
Truffle使用Mocha测试框架和Chai进行断言。你可以使用Javascript针对合约的包装器编写单元测试，就像前端DApp如何调用你的合约。
从Truffle v5.1.0开始，你可以中断测试以对测试流程进行debug并启动调试器，从而允许你设置断点，检查Solidity变量等。
Truffle缺少一些对于测试智能合约必不可少的功能。安装openzeppelin-test-helpers可让你访问许多重要的实用工具以验证合约状态，例如匹配合约事件和向前移动时间。
译者注： 调试智能合约还有一个选择是使用 Build EVM 及 console.log, 它支持在Solidity源码中打印日志查看变量。
或者，如果你更喜欢使用其他测试运行器，OpenZeppelin测试环境提供了与工具无关的选项。
衡量测试覆盖率
编写测试是不够的。你的测试套件必须可靠地捕获回归。测试覆盖率衡量测试的有效性。
具有较高测试覆盖率的程序在测试期间将执行更多代码。这意味着与覆盖率较低的代码相比，它更容易发现未被检测到的错误。
你可以使用solidity-coverage收集Solidity代码覆盖率
配置持续集成
拥有测试套件后，请“尽可能频繁地”运行它。有几种方法可以实现此目的：
- 像我们之前介绍的，设置Git Hook，或者
- 设置一个CI（持续集成：Continuous integration） 管道，在每次Git推送后执行测试。
如果你要使用现成的CI，请查看Truffle团队或super blocks.，它们为连续进行智能合约测试提供了托管环境。
托管CI会定期运行你的单元测试，以最大程度地放心。你还可以监视已部署合约的交易，状态和事件。
安全审计合约
安全审计可帮助你“发现”防御性编程技术(linting，单元测试，设计模式)所遗漏的未知问题。
在这个探索阶段，你需要尽最大努力破坏合约， 如：提供意外的输入，以不同的角色调用函数等。
没有什么可以取代人工安全审计，尤其是当黑客入侵的是整个DeFi生态系统时。
⚠️在进行下一阶段之前，你的代码应该已经通过了前面部分提到的静态分析。
聘请外部审计师
聘请(昂贵的)安全审计员来升级以太坊中的主要协议，他们深入研究其代码以发现潜在的安全漏洞。这些审计员结合使用专有和开源静态分析工具，例如：
- Manticore - 一个模拟器，能够模拟针对EVM字节码的复杂的多合约和多交易攻击。
- Ethersplay - 一种图形化EVM反汇编程序，能够进行方法还原，动态跳转计算，源代码匹配和二进制比较。
- Slither - 静态分析器，它检测常见错误，例如重入错误，构造函数，方法访问等。
- Echidna - 面向EVM字节码的下一代智能模糊器。
审计员将帮助识别协议中任何设计和架构级别的风险，并知道你关于常见的智能合约漏洞。
在该过程的最后，你将获得一份报告，其中总结了审计师的发现...
