Как проводить тестирование смарт-контрактов

Что такое тестирование смарт-контрактов?

Тестирование смарт-контрактов - это процесс методической оценки и валидации производительности, безопасности и функциональности смарт-контрактов - самоисполняющихся соглашений с положениями контракта, встроенными непосредственно в код на блокчейне. Для обеспечения точности, отказоустойчивости и надежности смарт-контрактов в процессе их разработки проводится тестирование.

Кто проводит тестирование смарт-контрактов?

Смарт-контракты тестирует группа профессионалов, состоящая из инженеров по обеспечению качества (QA) и разработчиков блокчейна. Программисты блокчейна необходимы для процессов кодирования и предварительного модульного тестирования. Они владеют языками программирования, такими как Solidity для контрактов Ethereum. 

Инженеры по контролю качества проводят тщательное тестирование, обращая внимание на такие факторы, как функциональность, безопасность и производительность. Они хорошо разбираются в технологии блокчейн и функциях смарт-контрактов. Кроме того, к процессу тестирования могут быть привлечены аудиторы смарт-контрактов, располагающие обширными знаниями протоколов безопасности блокчейна и уязвимостей.

Как правило, эти должности требуют большого опыта в разработке программного обеспечения, знакомства с технологией блокчейн и глубокого понимания лучших практик разработки смарт-контрактов. Полномочия специалистов по тестированию смарт-контрактов могут быть дополнительно улучшены с помощью специализированных сертификатов в области блокчейна и разработки смарт-контрактов.

Важность тестирования смарт-контрактов

Смарт-контракты необходимы для блокчейн-экосистем и децентрализованных приложений (DApps).

Тестирование смарт-контрактов необходимо для поиска и устранения недостатков безопасности в коде. Тщательное тестирование помогает предотвратить потенциальные эксплойты, такие как атаки повторного входа и несанкционированный доступ, защищая при этом пользователей и активы, ведь смарт-контракты часто обрабатывают ценные активы и конфиденциальные данные.

Тестирование гарантирует, что смарт-контракты точно выполняют запланированные действия. Функциональное тестирование гарантирует, что смарт-контракт работает так, как задумано, в различных обстоятельствах и сценариях, помогая выявлять и исправлять логические проблемы. 

Кроме того, при тестировании поддерживается надлежащая структура кода, соблюдаются лучшие практики и создается подробная документация, и все это повышает общее качество кода. Хорошо протестированный код с меньшей вероятностью приведет к ошибкам при будущих версиях, и его проще поддерживать.

Смарт-контракты часто взаимодействуют с другими элементами, такими как смарт-контракты, протоколы или внешние сервисы в децентрализованных экосистемах. Тестирование обеспечивает совместимость, которая подтверждает, что смарт-контракт безупречно функционирует внутри более обширной сети и надлежащим образом взаимодействует с другими компонентами.

Возможно, потребуется соблюдать правовые и нормативные положения с помощью смарт-контрактов. Тестирование гарантирует, что смарт-контракт соответствует применимым правилам и предписаниям, помогая выявлять и исправлять возможные проблемы с соблюдением требований.

Экономичнее выявлять и устранять проблемы на ранней стадии процесса разработки, а не после их внедрения. Тщательное тестирование снижает вероятность денежных потерь и ущерба репутации, что делает его экономичной процедурой.

Типы тестирования смарт-контрактов

Существует несколько типов тестирования смарт-контрактов, которые разработчики обычно используют для повышения качества своего кода.

Модульное тестирование - это процесс изучения конкретных методов или функций в смарт-контракте, чтобы убедиться, что они работают так, как задумано. Это гарантирует, что каждая функция работает по назначению, и помогает находить и устранять ошибки в определенных разделах кода.

Интеграционное тестирование подтверждает, что различные части смарт-контракта функционируют в соответствии с их планом действия. Оно гарантирует, что данные передаются между модулями и функциональными возможностями смарт-контракта точно и без ошибок.

Функциональное тестирование оценивает общую функциональность смарт-контракта. Его цель - убедиться, что смарт-контракт удовлетворяет требованиям и точно выполняет желаемые действия.

Аудит безопасности. Чтобы найти слабые места и возможные проблемы с безопасностью, аудит безопасности предполагает тщательное изучение кода смарт-контракта. Он гарантирует, что смарт-контракт является устойчивым к таким частым атакам, как повторный вход, переполнение и незаконный доступ, что помогает предотвратить сбои в безопасности.

Тестирование производительности оценивает масштабируемость, пропускную способность и отзывчивость смарт-контракта в различных сценариях. Оно помогает измерять скорость транзакций, выявлять узкие места и подтверждать, что смарт-контракт может управлять ожидаемым спросом.

Тестирование потребления газа определяет, сколько газа (или вычислительной мощности) необходимо для выполнения определенных операций смарт-контракта. Его основными целями являются обеспечение прибыльности транзакций и оптимизация кода для блокчейн-платформы.

Проверка кода - это процесс, посредством которого опытные разработчики просматривают код смарт-контракта вручную или автоматически. Это обеспечивает соблюдение стандартов кодирования и лучших практик, помогает находить возможные проблемы и повышает качество кода.

Регрессионное тестирование гарантирует, что обновления или модификации смарт-контракта не нарушат текущую функциональность и не добавят новых ошибок. Это способствует поддержанию надежности смарт-контракта при его изменении с течением времени.
Usability-тестирование оценивает, насколько легко использовать смарт-контракт, принимая во внимание такие факторы, как простота взаимодействия и понятность интерфейса. Это способствует обеспечению того, чтобы пользователи могли взаимодействовать со смарт-контрактом, не сталкиваясь с ненужными трудностями.

Настройка среды тестирования

• Шаг 1. Выберите блокчейн-платформу

Для настройки среды тестирования необходимо сначала выбрать подходящую блокчейн-платформу. Платформа, которую вы выберете, будет зависеть от ваших уникальных потребностей, включая метод консенсуса, уровень удобства языка программирования и тип блокчейна (частный или общедоступный). 

Среди часто используемых платформ являются BNB SmartChain, Ethereum, Hyperledger Fabric и несколько других. При выборе блокчейн-платформы следует учитывать такие факторы, как документация, поддержка сообщества и возможности масштабируемости.

• Шаг 2. Установите необходимое программное обеспечение и инструменты

После выбора блокчейн-платформы происходит установка необходимого программного обеспечения и инструментов. Они могут включать фреймворки, интегрированные среды разработки (IDE) и программное обеспечение для блокчейн-узлов. 

Для Ethereum может потребоваться установка таких программ, как Geth (клиент Ethereum, написанный на Go) или Nethermind (клиент Ethereum, написанный на .NET), в то время как для Hyperledger Fabric потребуется настройка Hyperledger Composer или Fabric SDK. Такие инструменты разработки, как Hyperledger Caliper для бенчмаркинга и Remix для смарт-контрактов Ethereum, также являются распространенным выбором.

• Шаг 3. Настройка тестовых сетей

После установки программного обеспечения необходимо настроить тестовые сети для выбранной блокчейн-платформы. Для целей тестирования необходимо создать локальную или частную блокчейн-сеть. Для настройки частной сети Ethereum можно использовать такие программы, как Ganache. 

Настройка одноранговых узлов, заказчиков и каналов для Hyperledger Fabric становится неотъемлемой частью процесса настройки сети. В Hyperledger Fabric настройка одноранговых узлов, заказчиков и каналов включает настройку основных компонентов сети: одноранговые узлы размещают реестры и смарт-контракты; заказчики управляют упорядочиванием транзакций по блокам; а каналы позволяют осуществлять частные транзакции и реестры среди определенной группы участников сети.

Участие в анализе производительности, тестировании децентрализованных приложений или разработке смарт-контрактов требует обеспечения того, чтобы конфигурация сети полностью соответствовала конкретным целям тестирования. Лицам, выполняющим эти задачи, очень важно тщательно откалибровать настройки сети в соответствии с требованиями конкретного проекта разработки.

Тестирование смарт-контрактов против формальной верификации

При разработке смарт-контрактов обеспечение безопасности и надежности кода имеет решающее значение. Формальная верификация и тестирование смарт-контрактов - это две основные стратегии для достижения такой цели. 

Тестирование смарт-контракта - это процесс методической оценки производительности, безопасности и функциональности смарт-контракта с использованием различных методик тестирования. Формальная верификация - это математический метод, который проверяет код смарт-контракта на точность по набору заранее определенных свойств с использованием логических доказательств.

С целью выявления и устранения проблем до развертывания каждая стратегия функционирует как важнейший этап жизненного цикла разработки. Вот некоторые различия между ними:

Тестирование смарт-контрактов против формальной верификации

Какие проблемы могут возникнуть, если смарт-контракты не будут протестированы?

Недостаточное тестирование смарт-контрактов может привести к широкому спектру проблем, которые влияют на различные аспекты безопасности и функциональности. Такие операционные проблемы, как непредвиденные дефекты или ошибки кодирования, могут помешать работе смарт-контракта должным образом и нарушать бесперебойную работу других систем на основе блокчейна или DApps. 

Кроме того, отсутствие тщательного тестирования делает смарт-контракты уязвимыми для безопасности, которыми могут воспользоваться злоумышленники. Поскольку сети блокчейнов  прозрачны и общедоступны, непроверенные смарт-контракты являются уязвимыми для таких атак, как ошибки переполнения и эксплойты повторного входа.

Непроверенные смарт-контракты имеют последствия, которые выходят за рамки их технических трудностей. В результате ошибок в кодировании возникают финансовые риски, которые могут привести к непреднамеренной передаче активов или финансовым потерям,  особенно в приложениях, связанных с децентрализованным финансированием (DeFi).

Кроме того, проект или компания, использующие смарт-контракт, могут понести серьезный репутационный ущерб. В целом пользователи и заинтересованные стороны могут усомниться в надежности системы, что нанесет ущерб репутации приложений, основанных на блокчейне. В результате непроверенные смарт-контракты представляют вовлеченным сторонам серьезный риск для их финансов и репутации, в дополнение к угрозе операционной эффективности.