20.11.2024

Aula 084: Biblioteca SafeMath

Nesta aula, vamos explorar a biblioteca SafeMath em Solidity. A SafeMath é uma biblioteca utilizada para realizar operações aritméticas de forma segura, protegendo contra erros de transbordo (overflow) e subfluxo (underflow) que podem ocorrer em aritmética de inteiros.

Por que usar a SafeMath?

Em Solidity, operações aritméticas em inteiros não são verificadas quanto a transbordo ou subfluxo por padrão. Isso significa que quando uma operação excede o valor máximo do tipo de dado (transbordo) ou vai abaixo do seu mínimo (subfluxo), pode levar a resultados inesperados ou vulnerabilidades em seus contratos inteligentes.

Para evitar esses problemas, podemos usar a biblioteca SafeMath, que fornece funções seguras para adição, subtração, multiplicação e divisão.

Implementação da Biblioteca SafeMath

Aqui está como a biblioteca SafeMath é implementada em Solidity:

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

library SafeMath {
    function add(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
        uint256 c = a + b;
        require(c >= a, "SafeMath: transbordo na adição");
        return c;
    }

    function sub(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
        require(b <= a, "SafeMath: subfluxo na subtração");
        return a - b;
    }

    function mul(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
        if (a == 0) {
            return 0;
        }
        uint256 c = a * b;
        require(c / a == b, "SafeMath: transbordo na multiplicação");
        return c;
    }

    function div(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
        require(b > 0, "SafeMath: divisão por zero");
        return a / b;
    }
}

Explicação das Funções

• Adição (add): Esta função retorna a soma de dois números e verifica se o resultado é maior que qualquer um dos números, garantindo que não haja transbordo.

• Subtração (sub): Esta função retorna o resultado da subtração de b de a, garantindo que b não seja maior que a para evitar subfluxo.

• Multiplicação (mul): Esta função retorna o produto de dois números e verifica o transbordo confirmando que a divisão do resultado por um dos operandos iguala o outro operando.

• Divisão (div): Esta função retorna o quociente de dois números e verifica se o divisor não é zero para evitar erros de divisão por zero.

Usando SafeMath em um Contrato Inteligente

Agora vamos ver como usar a biblioteca SafeMath em um contrato inteligente simples.

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

import "./SafeMath.sol";

contract Token {
    using SafeMath for uint256;

    string public name = "MeuToken";
    string public symbol = "MTK";
    uint8 public decimals = 18;
    uint256 public totalSupply;
    mapping(address => uint256) public balanceOf;

    constructor(uint256 initialSupply) {
        totalSupply = initialSupply * 10 ** uint256(decimals);
        balanceOf[msg.sender] = totalSupply;
    }

    function transfer(address to, uint256 value) public returns (bool) {
        require(to != address(0), "Endereço inválido");
        require(balanceOf[msg.sender] >= value, "Saldo insuficiente");

        // Usando SafeMath para adição e subtração
        balanceOf[msg.sender] = balanceOf[msg.sender].sub(value);
        balanceOf[to] = balanceOf[to].add(value);

        return true;
    }
}

Explicação do Contrato Inteligente

• O contrato Token representa um token simples semelhante ao ERC20.
• Ele utiliza a biblioteca SafeMath ao invocar using SafeMath for uint256;, permitindo que chamemos diretamente as funções SafeMath em valores uint256.
• No construtor, o fornecimento total de tokens é calculado e atribuído ao criador do contrato.
• A função transfer permite que os usuários transfiram tokens para outro endereço. Ela garante que:
  • O endereço do destinatário não seja zero.
  • O remetente tenha saldo suficiente para a transferência.
• A adição e subtração seguras são aplicadas usando a biblioteca SafeMath.

Conclusão

Usar a biblioteca SafeMath é uma boa prática ao desenvolver contratos inteligentes em Solidity. Ela ajuda a prevenir erros aritméticos comuns que podem levar a vulnerabilidades sérias. Com a versão 0.8.0 do Solidity, as verificações de transbordo e subfluxo estão integradas na linguagem, mas entender a SafeMath ainda é importante para trabalhar com versões anteriores ou para fins educacionais.

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