Von allen Gefahren, denen dieses dezentrale Ökosystem ausgesetzt ist, gehören Front-Running-Angriffe zu den schlimmsten und dringendsten. Was sind Front-Running-Angriffe und wie kann man sich davor schützen? Lassen Sie uns auf den Punkt kommen.
Sowohl die Sicherheit von Blockchain-Transaktionen als auch das Vertrauen der Teilnehmer werden durch Front-Running-Angriffe gefährdet, die den Fortschritt und die Stabilität der Branche behindern.
Dezentrale Börsen (DEXs) und dezentrale Finanzplattformen (DeFi) werden anfälliger für Front-Running-Angriffe, je populärer sie werden. Böswillige Akteure können Märkte manipulieren und legitime Benutzer bestehlen, indem sie die Angriffe ausnutzen, die die transparente Natur von Blockchain-Transaktionen nutzen.
Die Folgen sind weitreichend und betreffen nicht nur einzelne Händler, sondern die gesamte Blockchain-Community.
Kürzlich wurde darauf hingewiesen, wie ernst Front-Running-Angriffe sein können. Eine Flut von Front-Running-Bots nutzte 2020 die Transaktionsreihenfolgemechanismen von Ethereum aus, wodurch Benutzer viel Geld verloren. Die Bedeutung des Verständnisses und der Reduzierung dieser Gefahr wird durch solche Vorkommnisse hervorgehoben.
Seit Jahrzehnten ist Front-Running ein Teil der konventionellen Finanzmärkte. Die einzigartigen Merkmale der Blockchain-Technologie haben diesem alten Problem neue Dimensionen hinzugefügt. Obwohl Blockchain aufgrund seiner dezentralen und offenen Natur Transparenz und Demokratisierung bietet, schafft es unabsichtlich ein ideales Umfeld für Front-Running.
Es wird erhebliche monetäre Konsequenzen geben. Cornell Tech stellte fest, dass Front-Running-Angriffe auf dezentralen Börsen, die auf Ethereum basieren, zu den geschäftigsten Zeiten im Jahr 2020 über 1 Million Dollar an täglichen Gewinnen erzielen konnten. Sowohl die Effizienz und Fairness des Marktes insgesamt als auch die einzelner Investoren werden dadurch beeinträchtigt.
Netzwerküberlastung und höhere Transaktionsgebühren sind zusätzliche Konsequenzen von Front-Running-Angriffen. Der Gaspreis steigt für alle im Netzwerk, weil Kriminelle mehr bezahlen, um ihre Transaktionen schneller verarbeitet zu bekommen. Dadurch können kleinere Investoren nicht teilnehmen und Blockchain-Plattformen nicht skalieren.
Was sind Front-Running-Angriffe in der Blockchain, warum sind sie so gefährlich und wie können Einzelpersonen und Organisationen sich schützen? Dieser Artikel untersucht die Feinheiten dieser Angriffe. Unser Ziel bei der Klärung dieser komplexen Angelegenheit ist es, den Lesern die Informationen zu geben, die sie benötigen, um sich sicher im Blockchain-Umfeld zu bewegen.
Was ist ein Front-Running-Angriff in der Blockchain?
Das Abfangen und Ausnutzen von Transaktionsinformationen vor ihrer Bestätigung im Netzwerk ist das Wesen eines Front-Running-Angriffs im Kontext der Blockchain.
Front-Running in der Blockchain nutzt die Offenheit und Mechanismen des Netzwerks, im Gegensatz zu traditionellen Märkten, wo Insiderwissen oder privilegierter Zugang dazu führen könnten.
Initiierten Blockchain-Transaktionen gehen in einen Mempool, ein Wartebereich, in dem sie darauf warten, von Minern in einen Block aufgenommen zu werden.
Während dieser Zeit gibt es ein Fenster für böswillige Akteure. Top-Performer können einen Schritt voraus bleiben, indem sie den Mempool auf große oder marktbewegende Transaktionen beobachten.
Gaspreismanipulation ist eine typische Strategie. Auf Ethereum und ähnlichen Netzwerken geben Miner Transaktionen mit höheren Gasgebühren den Vorzug. Die Erstbewegenden in einem Rennen können mehr zahlen, um ihre Transaktionen schneller bearbeiten zu lassen. Durch die Ausnutzung der erwarteten Marktbewegung können sie diese Taktik verwenden, um Vermögenswerte zu kaufen, bevor ein großer Kauf den Preis in die Höhe treibt, oder Vermögenswerte zu verkaufen, bevor ein großer Verkauf ihn effizient senkt.
Die Nutzung dezentraler Börsen ist ein weiterer Einstiegspunkt. Um Preise basierend auf Angebot und Nachfrage zu bestimmen, verwenden automatisierte Market Maker (AMMs) Algorithmen. Führer haben die Fähigkeit, erhebliche Kursbewegungen vorherzusehen und schnell zu handeln, um von ihnen zu profitieren, eine Strategie, die gemeinhin als "Sandwich-Angriffe" bekannt ist. Der Front-Runner bei einem Sandwich-Angriff wartet, bis das Opfer gehandelt hat, bevor er eine Kauforder platziert und dann sofort eine Verkaufsorder platziert, um von der Preisänderung zu profitieren, die aus der Transaktion des Opfers resultiert.
Das Problem wurde durch die Zunahme des miner-extrahierbaren Wertes (MEV) ebenfalls verschärft. Der Gewinn, den Miner erzielen können, indem sie die Reihenfolge, Aufnahme oder Zensur von Transaktionen in ihren Blöcken manipulieren, wird durch MEV dargestellt. In Bezug auf Front-Running führen einige Miner es selbst durch oder lassen andere es durch MEV-Auktionen tun. Infolgedessen werden Miner dazu angeregt, den Profit vor der Netzwerkgerechtigkeit zu stellen.
Das Forschungs- und Entwicklungsunternehmen Flashbots bemerkte, dass die MEV-Extraktion zu einem lukrativen Geschäft wurde, bei dem Benutzern innerhalb weniger Monate über 100 Millionen Dollar gestohlen wurden. Dies zeigt das Ausmaß des Front-Runnings sowie die Komplexität der verwendeten Strategien.
Eine weitere Möglichkeit, wie Front-Running in Off-Chain-Systemen auftreten kann, ist die Informationsasymmetrie. Zur Veranschaulichung des Problems kann ein Angreifer in Layer-2-Lösungen oder Cross-Chain-Brücken die gleiche Taktik verwenden, um Transaktionsdetails auszunutzen, die nicht auf die Hauptkette übertragen wurden.
Um effektive Abwehrmechanismen zu schaffen, ist es unerlässlich, zu verstehen, wie diese Angriffe funktionieren.
Warum sind Front-Running-Angriffe so gefährlich?
Die Blockchain-Ökosystem ist von Front-Running-Angriffen auf mehr als einer Front bedroht.
Erstens verlieren die Benutzer Geld. In einer Front-Run-Transaktion verkauft der ursprüngliche Käufer zu einem niedrigeren Preis als erwartet und gibt dem Käufer den Vorteil. Das Vertrauen der Benutzer ins System wird durch diesen Wertverlust untergraben.
Die Auswirkung kann groß für Händler sein, insbesondere für diejenigen, die mit hohen Volumen arbeiten. Slippage, bei dem die erwarteten und ausgeführten Preise eines Vermögenswerts nicht übereinstimmen, kann durch die abrupten Preisänderungen im Front-Running entstehen.
Dies kann dazu führen, dass Gewinne schwinden und sogar Gewinne aus profitablen Geschäften verschwinden. Zum Beispiel könnte ein Front-Running-Angriff die Gewinnmargen eines Händlers schmälern, wenn er geplant hatte, einen Token für 100 Dollar zu kaufen, aber letztendlich stattdessen 105 Dollar zahlte.
Die Marktintegrität wird durch Front-Running untergraben, was über individuelle Verluste hinausgeht. Es macht das Spielfeld unfair und gibt schlechten Akteuren einen Vorteil gegenüber guten Benutzern. Diese Diskrepanz könnte Menschen davon abhalten, DeFi-Plattformen zu nutzen und die Einführung der Blockchain-Technologie verlangsamen. Das Wachstum des Ökosystems könnte behindert werden, wenn neue Benutzer durch wahrgenommene Ungerechtigkeit und Komplexität abgeschreckt werden.
Ein weiteres Problem, das durch Front-Running entsteht, ist die Verschärfung der Marktschwankungen.
Marktinstabilität kann durch die manipulativen Aktionen von Marktführern verschärft werden, die künstliche Preisbewegungen verursachen können. Ein Mangel an Stabilität könnte langfristige Investitionen abschrecken und risikoreichere Spekulationen fördern, die beide nicht gut für die langfristige ökonomische Gesundheit sind.
Die Zinsen und den Zugang zu Krediten werden durch das erhöhte Risiko, dem Kreditgeber und Kreditnehmer auf DeFi-Plattformen aufgrund hoher Volatilität ausgesetzt sind, beeinträchtigt.
Auch die Glaubwürdigkeit von Blockchain-Netzwerken steht in Gefahr. Menschen könnten das Vertrauen in die Zuverlässigkeit und Fairness des Systems verlieren, wenn Front-Running-Angriffe anhalten. Dieser Rufschaden kann sehr schädlich für eine Technologie sein, die stark auf das Vertrauen und die Teilnahme der Gemeinschaft angewiesen ist. Unternehmenslösungen und Anwendungen der Regierung sind nicht immun gegen negative Wahrnehmungen, die sich auf andere Bereiche der Blockchain-Anwendung ausbreiten können.
Regulierungsmöglichkeiten sind eine weitere Sorge. Strengere Vorschriften könnten anstehen, wenn die Behörden umfangreiches Front-Running als Hinweis auf laxe Krypto-Aufsicht sehen. Obwohl es einige positive Aspekte der Regulierung gibt, bergen übermäßig strenge Methoden das Risiko, das Potenzial von Blockchain-Technologie zu begrenzen und Innovationen zu verhindern. Benutzer zu schützen und gleichzeitig eine Umgebung zu fördern, die Innovationen unterstützt, ist ein heikler Balanceakt.
Darüber hinaus können die Ressourcen im Netzwerk durch Front-Running-Angriffe überfordert werden. Infolge der aufgeblähten Gasgebühren, die durch den Wettbewerb entstehen, um Transaktionen zuerst verarbeitet zu bekommen, wird das Netzwerk für Durchschnittsbenutzer weniger zugänglich. Netzwerkskalierbarkeit und Praktikabilität werden durch hohe Transaktionskosten beeinträchtigt.
Die digitale Kluft wird dadurch vergrößert, was hauptsächlich kleinere Investoren und Benutzer in Entwicklungsländern betrifft.
Die Anhäufung dieser Risiken könnte dazu führen, dass die Anwendung und Entwicklung der Blockchain-Technologie ins Stocken gerät. Ökonomische Inklusion und Innovation könnten behindert werden, wenn Front-Running nicht angegangen wird, was verhindern könnte, dass dezentrale Finanzen und andere Blockchain-Anwendungen ihr volles Potenzial erreichen.
Wie schützt man sich vor Front-Running-Angriffen
Eine Mischung aus technischen Verbesserungen und taktischen Ansätzen kann die Auswirkungen von Front-Running-Angriffen verringern. Hier sind die fünf besten Maßnahmen zu Ihrem Schutz:
Verwenden Sie Technologien für sichere Online-Transaktionen
Ein effektiver Weg zum Schutz vor Front-Running-Angriffen ist die Nutzung von Technologien, die die Privatsphäre stärken. Sie können verhindern, dass Ihre Transaktionen von Angreifern ausgenutzt werden, indem Sie die Details verbergen, bis sie auf der Blockchain bestätigt sind. In diesem Sinne bieten bahnbrechende Projekte wie Secret Network und Enigma datenschutzwahrende Smart Contracts, die Zero-Knowledge-Proofs und sichere Multi-Party-Berechnungen verwenden.
Die Arbeit mit verschlüsselten Daten ist dank dieser Technologien jetzt möglich, die die zugrunde liegenden Informationen geheim halten. Das im Februar 2020 gestartete Mainnet von Secret Network zum Beispiel gibt Entwicklern die Tools an die Hand, um dezentrale Apps zu erstellen, die Benutzerdaten schützen.
Durch die Nutzung solcher Plattformen können Händler Transaktionen im Geheimen durchführen, was es den Marktakteuren nahezu unmöglich macht, von Marktentwicklungen zu profitieren.
leaders to spy on or manipulate their deals.
Integration mit Wallets und datenschutzfreundlichen Schnittstellen verbessert die Sicherheit weiter. Ein zusätzliches Schutzmittel gegen mögliche Angreifer ist die Torus-Wallet, die es den Benutzern ermöglicht, mit dezentralen Anwendungen (dApps) zu interagieren, während sie ein gewisses Maß an Anonymität beibehalten.
Nutzen Sie Anti-Front-Running-Mechanismen-fähige dezentrale Börsen
Eine Möglichkeit, sich vor Angriffen zu schützen, besteht darin, eine dezentrale Börse (DEX) zu nutzen, die über Anti-Front-Running-Funktionen verfügt. Gnosis Protocol und ähnliche Börsen verwenden Batch-Auktionen, um alle Trades, die innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens eingereicht werden, gleichzeitig auszuführen. Durch diese Herangehensweise wird der Vorteil der Vorordnung von Transaktionen aufgehoben.
Wenn die Zeitpriorität von Transaktionen aus Batch-Auktionssystemen entfernt wird, fanden Forscher der Cornell University heraus, dass Front-Running praktisch eliminiert wird. Darüber hinaus gibt es DEXs, die eine zufällige Anordnung von Transaktionen verwenden oder ein Verpflichtungsschema verlangen, das Handelsdetails bei Bestätigung verschlüsselt und entschlüsselt.
Händler können in einer faireren Handelsumgebung teilnehmen, indem sie diese Börsen wählen. Um Ihre Transaktionen vor böswilligen Akteuren zu schützen, ist es wichtig, Plattformen zu erkunden und auszuwählen, die Sicherheitsfunktionen priorisieren, um Front-Running zu verhindern.
Die Transaktionsparameter sorgfältig abstimmen
Als schnelle und einfache Verteidigung gegen Front-Running können Sie Ihre Transaktionsparameter anpassen. Es ist entscheidend, einen angemessenen Gaspreis festzulegen, der nicht zu viel Aufmerksamkeit erregt oder zu niedrig ist, was zu Verzögerungen bei der Bestätigung führt. Wenn Sie unnötig mehr für Gas bezahlen, können Miner, die Front-Running und andere Miner Extractable Value (MEV)-Strategien verwenden, Ihre Transaktion ins Visier nehmen, um mehr Belohnungen zu verdienen.
Zusätzlich können Sie die zulässige Abweichung vom erwarteten Preis beim Durchführen von Trades auf automatisierten Market Makern (AMMs) wie Uniswap begrenzen, indem Sie eine niedrige Slippage-Toleranz festlegen. Sie können die Ausführung Ihrer Transaktion auf Situationen beschränken, in denen der Preis innerhalb eines bestimmten Bereichs bleibt, indem Sie einen maximalen Slippage-Prozentsatz festlegen. Dies verhindert, dass die Front-Runner durch Preismanipulationen große Verluste verursachen.
Besonders in Umgebungen, in denen Front-Running häufig vorkommt, sollten Benutzer auf die Kompromisse zwischen Transaktionsgebühren und Geschwindigkeit achten, wie von Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, hervorgehoben. Durch sorgfältige Überwachung dieser Einstellungen können Sie die Sicherheit Ihrer Transaktionen verbessern, ohne die Effizienz zu beeinträchtigen.
Nutzen Sie Layer-2-Lösungen und andere Netzwerke
Layer-2-Scaling-Lösungen und alternative Blockchain-Netzwerke reduzieren das Zeitfenster für Front-Running-Angriffe, da sie weniger überlastete Umgebungen bieten. Um den Durchsatz zu erhöhen und Gebühren zu senken, bündeln Plattformen wie Optimistic Rollups und zk-Rollups mehrere Transaktionen off-chain, bevor sie an die Hauptkette übermittelt werden.
Ein Beispiel für eine Layer-2-Scaling-Lösung, die schnellere und kostengünstigere Transaktionen ermöglicht, wird von Polygon (früher Matic Network) bereitgestellt. Nicht nur Ihre Trades laufen auf diesen Netzwerken reibungsloser, sondern Sie sind auch weniger anfällig für Front-Running-Bots, die das Haupt-Ethereum-Netzwerk angreifen.
Ein wachsendes Ökosystem entsteht, in dem Benutzer mit erhöhter Sicherheit und Effizienz Transaktionen durchführen können, wie die Integration von Polygon mit führenden DeFi-Plattformen wie Aave und SushiSwap im Jahr 2021 zeigt. Händler können sich vor Problemen wie überfüllten Netzwerken und hohen Gasgebühren schützen, die oft von Marktführer ausgenutzt werden, indem sie zu diesen Plattformen wechseln.
Verwendung von privaten Transaktionsdiensten und Transaktionsreihenfolge 5.
Da Front-Running-Bots laufende Transaktionen im öffentlichen Mempool überwachen, ist es möglich, sie zu umgehen, indem Sie Dienste verwenden, die eine private Einreichung von Transaktionen ermöglichen. Um MEV-Ausbeutung zu verhindern, hat Flashbots einen Dienst entwickelt, der es Benutzern ermöglicht, Transaktionen privat an Miner zu senden.
Daten von Flashbots zeigen, dass diese Strategie MEV-bezogene Angriffe wie Front-Running erheblich reduziert hat. Händler können sich vor proaktiver Ausbeutung schützen, indem sie das System von Flashbots nutzen, um Transaktionen zu senden, die die Details verschlüsseln, bis sie in einen Block aufgenommen werden.
Um Front-Running weiter zu verhindern, ziehen Plattformen wie Eden Network Transaktionen von Benutzern vor, die ihre eigenen Token einsetzen. Diese Dienste sind Teil einer größeren Bewegung, um die Transaktionsreihenfolgenmechanismen neu zu strukturieren, um die Anreize der Miner besser mit der Fairness und Sicherheit des Netzwerks auszurichten.
Abschließende Gedanken
Front-Running-Angriffe stellen ein erhebliches Hindernis auf dem Weg zu einem sicheren und gerechten Blockchain-Ökosystem dar.
Durch Gemeinschaftszusammenarbeit, technologische Innovation und Wachsamkeit der Benutzer können die Risiken des Front-Runnings verringert werden. Strategien zur Sicherung der Branche müssen an ihr sich ständig veränderndes Wesen angepasst werden.
Der richtige Ansatz wäre, datenschutzfördernde Protokolle zu übernehmen, Transaktionsmechanismen zu verbessern und eine gebildete Benutzerbasis zu pflegen.
Aufgrund der durch Front-Running verursachten Schwierigkeiten sind ständige Forschung und Entwicklung erforderlich. Mit der zunehmenden Raffinesse der Angreifer nehmen auch die implementierten Abwehrmaßnahmen zu. Zentrale zu dieser Bemühung sind Investitionen in Sicherheitsinfrastruktur und die Verbreitung von Best Practices.
Die Bekämpfung des Front-Runnings erfordert eine konzertierte Anstrengung aller Beteiligten. Die Sicherheit von Blockchain-Netzwerken ist eine gemeinsame Verantwortung aller Beteiligten, einschließlich Programmierer, Miner, Händler und Regulierer. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Blockchain seinen Status als vertrauensloses Ledger beibehält und weiterhin das Spiel für Online-Transaktionen und -Interaktionen verändert.