Von all den 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 jetzt die Dinge auf den Punkt bringen.

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 zunehmend anfällig für Front-Running-Angriffe, je beliebter sie werden. Böswillige Akteure können Märkte manipulieren und von legitimen Nutzern stehlen, indem sie diese Angriffe ausnutzen, die die transparente Natur von Blockchain-Transaktionen verwenden.

Die Konsequenzen sind weitreichend und betreffen nicht nur einzelne Händler, sondern die gesamte Blockchain-Community.

Kürzlich wurde deutlich, wie ernsthaft Front-Running-Angriffe sein können. Eine Flut von Front-Running-Bots nutzte 2020 die Transaktionsreihenfolgemechanismen von Ethereum und verursachte erhebliche finanzielle Verluste für die Benutzer. Solche Vorkommnisse unterstreichen die Bedeutung des Verständnisses und der Reduzierung dieser Gefahr.

Seit Jahrzehnten ist Front-Running Teil der konventionellen Finanzmärkte. Die einzigartigen Merkmale der Blockchain-Technologie haben neue Dimensionen zu diesem alten Problem eingeführt. Obwohl Blockchain aufgrund seines dezentralisierten und offenen Charakters Transparenz und Demokratisierung bietet, schafft es unabsichtlich eine ideale Umgebung für Front-Running.

Es wird erhebliche finanzielle Konsequenzen geben. Cornell Tech stellte fest, dass während der geschäftigsten Zeiten von 2020 Front-Running-Angriffe auf dezentralen Börsen, die auf Ethereum aufgebaut sind, täglich über eine Million Dollar an Gewinnen einbrachten. Sowohl die Effizienz und Fairness des Gesamtmarktes als auch einzelner Investoren werden dadurch beeinflusst.

Netzwerkkongestion und höhere Transaktionsgebühren sind zusätzliche Konsequenzen von Front-Running-Angriffen. Kriminelle zahlen mehr, um ihre Transaktionen schneller verarbeiten zu lassen, was den Gaspreis für alle im Netzwerk erhöht. Dadurch können kleinere Investoren nicht teilnehmen, und Blockchain-Plattformen sind nicht in der Lage, zu skalieren.

Was sind Front-Running-Angriffe in Blockchain, warum sind sie so gefährlich und wie können Individuen und Organisationen sich schützen? Dieser Artikel untersucht die Feinheiten dieser Angriffe. Unser Ziel beim Klären dieser komplexen Materie ist es, die Leser mit den Informationen auszustatten, die sie benötigen, um die Blockchain-Umgebung sicher zu durchqueren.

Was ist ein Front-Running-Angriff in der Blockchain?

Das Abfangen und Missbrauchen von Transaktionsinformationen vor der Netzwerkbestätigung ist das Wesentliche eines Front-Running-Angriffs im Kontext der Blockchain.

Blockchain-Front-Running nutzt die Offenheit und Mechanismen des Netzwerks aus, im Gegensatz zu traditionellen Märkten, wo Insiderwissen oder privilegierter Zugang dazu führen könnten.

Initiierte Blockchain-Transaktionen gehen in einen Mempool, ein Haltebereich, in dem sie darauf warten, von Minern in einen Block aufgenommen zu werden.

Während dieser Zeit besteht für böswillige Akteure ein Gelegenheitsfenster. Die Spitzenreiter können mithilfe des Mempools große oder marktbewegende Transaktionen im Auge behalten und der Konkurrenz einen Schritt voraus sein.

Gaspreismanipulation ist eine typische Strategie. Auf Ethereum und ähnlichen Netzwerken geben Miner Transaktionen mit höheren Gasgebühren den Vorzug. Die Erstanwender in einem Rennen können mehr zahlen, um ihre Transaktionen schneller verarbeiten zu lassen. Kapitalisierend auf die erwartete Marktentwicklung können sie diese Taktik verwenden, um Vermögenswerte zu kaufen, bevor ein großer Kauf den Preis in die Höhe treibt, oder um Vermögenswerte zu verkaufen, bevor ein großer Verkauf ihn effizient senkt.

Die Nutzung dezentraler Börsen ist ein weiterer Einstiegspunkt. Automatisierte Marktpreismacher (AMMs) verwenden Algorithmen, um Preise nach Angebot und Nachfrage zu bestimmen. Die Führer haben die Fähigkeit, bedeutende Preisbewegungen vorherzusehen und schnell zu handeln, um daraus Profit zu schlagen, eine Strategie, die allgemein als "Sandwich-Angriffe" bekannt ist. Der Front-Runner bei einem Sandwich-Angriff wartet darauf, dass das Opfer handelt, bevor er einen Kaufauftrag aufgibt und dann sofort einen Verkaufsauftrag erteilt, um von der Preisänderung zu profitieren, die durch die Transaktion des Opfers entsteht.

Das Problem wurde auch durch die Zunahme von Miner Extractable Value (MEV) verschärft. Der Gewinn, den Miner machen 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 es andere durch MEV-Auktionen tun. Infolgedessen werden Miner dazu angeregt, Gewinn vor Netzwerkgerechtigkeit zu stellen.

Das Forschungs- und Entwicklungsunternehmen Flashbots stellte fest, dass die MEV-Extraktion zu einem profitablen Unterfangen wurde, bei dem den Nutzern innerhalb von Monaten über 100 Millionen Dollar gestohlen wurden. Dies zeigt das Ausmaß des Front-Running sowie die Komplexität der verwendeten Strategien.

Eine weitere Möglichkeit für Front-Running in Off-Chain-Systemen besteht aufgrund von Informationsasymmetrie. Um das Problem zu veranschaulichen, kann ein Angreifer in Layer-2-Lösungen oder Cross-Chain-Bridges die gleiche Taktik anwenden, um Transaktionsdetails auszunutzen, die nicht in die Hauptkette eingebracht werden.

Um wirksame Abwehrmaßnahmen zu entwickeln, ist es unerlässlich, zu verstehen, wie diese Angriffe funktionieren.

Warum sind Front-Running-Angriffe so gefährlich?

Auf mehr als einer Front wird das Blockchain-Ökosystem durch Front-Running-Angriffe bedroht.

An erster Stelle verlieren die Nutzer Geld. In einer vorangetriebenen Transaktion verkauft der ursprüngliche Käufer zu einem niedrigeren Preis als erwartet, was dem Käufer den Vorteil verschafft. Der Verlust von Werten führt dazu, dass das Vertrauen der Nutzer ins System erodiert.

Die Auswirkung kann für Händler enorm sein, besonders für diejenigen, die mit hohem Volumen arbeiten. Slippage, bei dem der erwartete und ausgeführte Preis eines Vermögenswerts nicht übereinstimmen, kann durch die abrupten Preisänderungen von Front-Running auftreten.

Dies kann dazu führen, dass Gewinne schwinden und sogar Gewinne aus profitablen Geschäften verschwinden. Ein Front-Running-Angriff könnte beispielsweise die Gewinnspanne eines Händlers stark reduzieren, wenn er plante, ein Token für 100 $ zu kaufen, aber stattdessen 105 $ zahlte.

Marktintegrität wird durch Front-Running vermindert, was über individuelle Verluste hinausgeht. Es macht das Spielfeld unfair und gibt bösartigen Benutzern einen Vorteil gegenüber guten. Diese Diskrepanz hat das Potenzial, Menschen davon abzuhalten, DeFi-Plattformen zu nutzen und die Implementierung der Blockchain-Technologie zu verlangsamen. Das Wachstum des Ökosystems könnte behindert werden, wenn neue Nutzer durch wahrgenommene Unfairness und Komplexität abgeschreckt werden.

Ein weiteres Problem, das Front-Running verursacht, ist eine Verschlechterung der Marktvolatilität.

Die manipulativen Aktionen von Marktführern können künstliche Preisschwankungen verursachen, die die Marktstabilität verschlechtern. Ein Mangel an Stabilität im Markt kann langfristige Investitionen abschrecken und zu spekulativen Wetten ermutigen, was beides nicht gut für die langfristige wirtschaftliche Gesundheit ist.

Die Zinsen und der Zugang zu Krediten werden durch das erhöhte Risiko, dem Kreditgeber und Kreditnehmer auf DeFi-Plattformen aufgrund hoher Volatilität gegenüberstehen, beeinflusst. Inhalt: Führer auszuspionieren oder ihre Geschäfte zu manipulieren.

Die Integration von Wallets und datenschutzunterstützenden Schnittstellen verbessert die Sicherheit weiter. Ein zusätzlicher Schutz gegen mögliche Angreifer ist das Torus-Wallet, das es Nutzern ermöglicht, mit dApps zu interagieren und dabei ein gewisses Maß an Anonymität zu bewahren.

Verwendung von dezentralen Börsen mit Anti-Front-Running-Mechanismen

Eine Möglichkeit, sich vor Angriffen zu schützen, ist die Nutzung einer dezentralen Börse (DEX) mit Anti-Front-Running-Funktionen. Gnosis Protocol und ähnliche Börsen verwenden Batch-Auktionen, um alle in einem bestimmten Zeitraum eingereichten Trades gleichzeitig auszuführen. Durch diesen Ansatz wird der Vorteil, Transaktionen im Voraus zu ordnen, aufgehoben.

Wenn die zeitliche Priorität von Transaktionen aus Batch-Auktionen entfernt wird, haben Forscher der Cornell University herausgefunden, dass Front-Running praktisch eliminiert wird. Darüber hinaus gibt es DEXs, die eine zufällige Reihenfolge für Transaktionen anwenden oder ein Verpflichtungsschema vorschreiben, das Handelsdetails beim Bestätigen verschlüsselt und entschlüsselt.

Händler können an einem faireren Handelsumfeld teilnehmen, indem sie diese Börsen wählen. Um Ihre Transaktionen vor böswilligen Akteuren zu schützen, ist es wichtig, Plattformen zu recherchieren und auszuwählen, die Sicherheitsmerkmale priorisieren, um Front-Running zu verhindern.

Feinabstimmung der Transaktionsparameter

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 und zu Verzögerungen bei der Bestätigung führt. Wenn Sie mehr für Gas bezahlen, als notwendig ist, können Miner, die Front-Running und andere Miner Extractable Value (MEV)-Strategien verwenden, Ihre Transaktion anvisieren, um mehr Belohnungen zu verdienen.

Darüber hinaus können Sie die akzeptable Abweichung vom erwarteten Preis bei der Ausführung von Trades auf automatisierten Market Makern (AMMs) wie Uniswap begrenzen, indem Sie eine niedrige Slippage-Toleranz angeben. 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 Front-Runner durch Preismanipulationen große Verluste verursachen.

Insbesondere in Umgebungen, in denen Front-Running häufig vorkommt, sollten Benutzer, wie von Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, darauf hingewiesen, auf das Gleichgewicht zwischen Transaktionsgebühren und Geschwindigkeit achten. Durch sorgfältige Überwachung dieser Einstellungen können Sie die Sicherheit Ihrer Transaktionen verbessern, ohne an Effizienz zu verlieren.

Nutzung von Layer-2-Lösungen und anderen Netzwerken

Die Möglichkeit für Front-Running-Angriffe wird durch Layer-2-Skalierungslösungen und alternative Blockchain-Netzwerke verringert, die 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 in die Hauptkette eingereicht werden.

Ein Beispiel für eine Layer-2-Skalierungslösung, die schnellere und kostengünstigere Transaktionen ermöglicht, bietet Polygon (ehemals Matic Network). Ihre Trades laufen auf diesen Netzwerken nicht nur 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 verbesserter Sicherheit und Effizienz handeln können, wie die Integration von Polygon mit großen DeFi-Plattformen wie Aave und SushiSwap im Jahr 2021 zeigt. Händler können sich vor Problemen wie überfüllten Netzwerken und hohen Gasgebühren schützen, die häufig von Marktführern ausgenutzt werden, indem sie zu diesen Plattformen wechseln.

Verwendung privater Transaktionsdienste und Transaktionsreihenfolge

Da Front-Running-Bots schwebende Transaktionen im öffentlichen Mempool überwachen, können sie vermieden werden, indem Dienste genutzt werden, die private Transaktionseinreichungen ermöglichen. Um MEV-Ausbeutung zu verhindern, hat Flashbots einen Dienst entwickelt, den Benutzer nutzen können, um Transaktionen privat an Miner zu senden.

Daten von Flashbots zeigen, dass dieser Ansatz MEV-bezogene Angriffe, wie z.B. Front-Running, erheblich reduziert hat. Händler können präventive Ausbeutung vermeiden, indem sie das System von Flashbots nutzen, um Transaktionen zu senden, die die Details verschlüsseln, bis sie in einen Block gemixt werden.

Um Front-Running weiter zu verhindern, bevorzugen Plattformen wie Eden Network Transaktionen von Nutzern, die ihre nativen Token staken. Diese Dienste sind Teil einer größeren Bewegung zur Umstrukturierung der Transaktionsreihenfolgen, um die Anreize der Miner besser mit der Fairness des Netzwerks und der Benutzersicherheit auszurichten.

Abschließende Gedanken

Front-Running-Angriffe stellen ein bedeutendes Hindernis auf dem Weg zu einem sicheren und gerechten Blockchain-Ökosystem dar.

Die Risiken des Front-Runnings können durch Zusammenarbeit der Gemeinschaft, technologische Innovationen und Benutzerwachsamkeit reduziert werden. Strategien zum Schutz der Branche müssen sich an ihre sich ständig ändernde Natur anpassen.

Die richtige Vorgehensweise wäre, datenschutzfördernde Protokolle anzunehmen, Transaktionsmechanismen zu verbessern und eine gebildete Benutzerbasis zu pflegen.

Es muss kontinuierlich geforscht und entwickelt werden, um die durch Front-Running verursachten Schwierigkeiten zu bewältigen. Die Raffinesse der Angreifer nimmt zu, ebenso wie die umgesetzten Schutzmaßnahmen. Im Mittelpunkt dieser Bemühungen stehen Investitionen in Sicherheitsinfrastrukturen und die Verbreitung bewährter Verfahren.

Die Bekämpfung von Front-Running erfordert eine konzentrierte Anstrengung aller Beteiligten. Die Sicherheit von Blockchain-Netzwerken ist eine gemeinsame Verantwortung aller Beteiligten, einschließlich Programmierern, Minern, Händlern und Aufsichtsbehörden. Durch die Erfüllung dieser Aufgabe wird sichergestellt, dass die Blockchain ihren Status als vertrauensloses Ledger beibehält und weiterhin die Spielregeln für Online-Transaktionen und Interaktionen verändert.