De todos los peligros que enfrenta este ecosistema descentralizado, los ataques de front-running son de los peores y más urgentes. ¿Qué son los ataques de front-running y cómo protegerte de ellos? Ahora vamos al grano.
Tanto la seguridad de las transacciones en blockchain como la confianza de los participantes se ven comprometidas por los ataques de front-running, que obstaculizan el progreso y la estabilidad de la industria.
Los intercambios descentralizados (DEX) y las plataformas de finanzas descentralizadas (DeFi) están volviéndose más susceptibles a los ataques de front-running a medida que se vuelven más populares. Los actores maliciosos pueden manipular los mercados y robar a los usuarios legítimos aprovechándose de estos ataques, que sacan ventaja de la naturaleza transparente de las transacciones en blockchain.
Las repercusiones son de gran alcance, afectando no solo a los comerciantes individuales, sino a toda la comunidad blockchain.
Se ha puesto de manifiesto recientemente lo serios que pueden ser los ataques de front-running. Una avalancha de bots de front-running aprovechó los mecanismos de ordenamiento de transacciones de Ethereum en 2020, causando que los usuarios perdieran mucho dinero. La importancia de comprender y reducir este peligro es destacada por tales acontecimientos.
Durante décadas, el front-running ha sido parte de los mercados financieros convencionales. Las características únicas de la tecnología blockchain han introducido nuevas dimensiones a este viejo problema. Aunque blockchain proporciona transparencia y democratización debido a su naturaleza descentralizada y abierta, crea involuntariamente un entorno ideal para el front-running.
Habrá importantes repercusiones monetarias. Cornell Tech descubrió que durante los momentos más ocupados de 2020, los ataques de front-running en intercambios descentralizados construidos sobre Ethereum pudieron extraer más de $1 millón en ganancias diarias. Tanto la eficiencia y equidad del mercado en su conjunto como la de los inversores individuales se ven afectadas por esto.
La congestión de la red y las tarifas de transacción más altas son consecuencias adicionales de los ataques de front-running. El precio del gas está aumentando para todos en la red porque los delincuentes están pagando más para que sus transacciones se procesen más rápido. Debido a esto, los inversores más pequeños no pueden participar y las plataformas blockchain no pueden escalar.
¿Qué son los ataques de front-running en blockchain, por qué son tan peligrosos y cómo pueden protegerse las personas y organizaciones? Este artículo explora las complejidades de estos ataques. Nuestro objetivo al aclarar este asunto intrincado es equipar a los lectores con la información que necesitan para transitar con seguridad el entorno blockchain.
¿Qué es un ataque de front-running en blockchain?
Interceptar y abusar de la información de transacciones antes de su confirmación en la red es la esencia de un ataque de front-running en el contexto de blockchain.
El front-running en blockchain aprovecha la apertura y los mecanismos de la red, a diferencia de los mercados tradicionales donde el conocimiento interno o el acceso privilegiado podrían llevar a él.
Las transacciones de blockchain iniciadas entran en un mempool, que es un área de espera donde esperan ser incluidas en un bloque por los mineros.
Hay una oportunidad para los malos actores durante este período. Los mejores actores pueden mantenerse un paso por delante de la competencia al vigilar el mempool en busca de transacciones grandes o que muevan el mercado.
La manipulación del precio del gas es una estrategia típica. En Ethereum y redes similares, los mineros dan preferencia a las transacciones que tienen tarifas de gas más altas. Los primeros en una carrera pueden pagar más para tener sus transacciones procesadas más rápido. Aprovechando el movimiento anticipado del mercado, pueden usar esta táctica para comprar activos antes de que una gran compra aumente el precio o vender activos antes de que una gran venta lo baje de manera eficiente.
El uso de intercambios descentralizados es otro punto de entrada. Los creadores de mercado automatizados (AMM) utilizan algoritmos para determinar los precios de acuerdo con la oferta y la demanda. Los líderes tienen la capacidad de prever movimientos de precios significativos y actuar rápidamente para sacar provecho de ellos, una estrategia comúnmente conocida como "ataques sandwich". El frontrunner en un ataque sandwich espera que la víctima comercie antes de colocar una orden de compra y luego coloca inmediatamente una orden de venta para capitalizar el cambio de precio que resulta de la transacción de la víctima.
El problema también ha sido empeorado por el aumento en el Valor Extraíble por Mineros (MEV). La ganancia que los mineros pueden hacer al manipular el orden, inclusión o censura de transacciones en sus bloques está representada por MEV. En lo que respecta al front-running, algunos mineros lo hacen ellos mismos o permiten que otros lo hagan a través de subastas MEV. Como resultado, los mineros serán incentivados a poner la ganancia antes que la justicia de la red.
La firma de investigación y desarrollo Flashbots señaló que la extracción de MEV se convirtió en un negocio rentable, con usuarios a los que les quitaron su dinero por más de $100 millones en cuestión de meses. Esto demuestra la magnitud del front-running así como la complejidad de las estrategias empleadas.
Otra forma en que el front-running puede ocurrir en sistemas fuera de la cadena es debido a la asimetría de información. Para ilustrar el punto, en soluciones de capa 2 o puentes entre cadenas, un atacante puede usar la misma táctica para explotar detalles de transacción que no están comprometidos en la cadena principal.
Para crear defensas efectivas, es esencial comprender cómo funcionan estos ataques.
¿Por qué son tan peligrosos los ataques de front-running?
En más de un frente, el ecosistema blockchain está amenazado por ataques de front-running.
En primer lugar, hacen que los usuarios pierdan dinero. En una transacción de front-run, el comprador original vende a un precio más bajo de lo esperado, dando la ventaja al comprador. La fe de los usuarios en el sistema se erosiona debido a esta pérdida de valor.
El efecto puede ser enorme para los comerciantes, particularmente aquellos que trabajan con altos volúmenes. La deriva, en la que los precios esperados y ejecutados de un activo no coinciden, puede resultar de los abruptos cambios de precio del front-running.
Esto puede hacer que las ganancias disminuyan e incluso hacer que las ganancias de operaciones rentables se evaporen. Por ejemplo, un ataque de front-running podría hacer que los márgenes de ganancias de un comerciante se desplomen si planeaban comprar un token a $100 pero terminaron pagando $105 en su lugar.
La integridad del mercado es socavada por el front-running, que va más allá de las pérdidas individuales. Hace el terreno de juego injusto, dando a los actores malos una ventaja sobre los buenos usuarios. Esta discrepancia tiene el potencial de disuadir a las personas de utilizar plataformas DeFi y ralentizar la implementación de la tecnología blockchain. El crecimiento del ecosistema podría verse obstaculado si los nuevos usuarios se alejan por lo que perciben como injusticia y complejidad.
Otro efecto del front-running es empeorar la volatilidad del mercado.
La inestabilidad del mercado puede exacerbarse por las acciones manipulativas de los líderes del mercado, lo que puede causar movimientos de precios artificiales. La falta de estabilidad en el mercado puede desalentar inversiones con un horizonte temporal más largo y alentar especulaciones riesgosas, ninguna de las cuales es buena para la salud económica a largo plazo.
Las tasas de interés y el acceso a crédito también están afectados por el mayor riesgo que enfrentan los prestamistas y prestatarios en plataformas DeFi debido a la alta volatilidad.
La credibilidad de las redes blockchain también está en riesgo. La fe de las personas en la fiabilidad y equidad del sistema puede disminuir si los ataques de front-running continúan. Este daño reputacional puede ser muy perjudicial para una tecnología que depende significativamente de la confianza y participación de la comunidad. Las soluciones empresariales y las aplicaciones gubernamentales no son inmunes a las percepciones negativas que pueden extenderse a otras áreas de adopción de blockchain.
Las implicaciones regulatorias son otra preocupación. Podrían surgir regulaciones más estrictas si las autoridades ven el front-running generalizado como una indicación de una supervisión laxa de las criptomonedas. Aunque hay algunos aspectos positivos en la regulación, los métodos excesivamente estrictos corren el riesgo de limitar el potencial de la tecnología blockchain y prevenir la innovación. Proteger a los usuarios mientras se fomenta un entorno que alienta la innovación es un acto de equilibrio delicado.
Además, los recursos en la red pueden verse abrumados por ataques de front-running. Como resultado de las tarifas de gas infladas causadas por la competencia para que las transacciones sean procesadas primero, la red se vuelve menos accesible para los usuarios promedio. La escalabilidad y la practicidad de la red se ven comprometidas por los altos costos de transacción.
La brecha digital se está ampliando como resultado de esto, lo que impacta principalmente a los inversores más pequeños y a los usuarios en países en desarrollo.
La acumulación de estos riesgos podría causar que la adopción y el desarrollo de la tecnología blockchain se detengan. La inclusión económica y la innovación podrían verse obstaculizadas si el front-running no se aborda, lo que podría impedir que las finanzas descentralizadas y otras aplicaciones blockchain alcancen su máximo potencial.
Cómo protegerte de los ataques de front-running
Una mezcla de soluciones técnicas y enfoques tácticos puede reducir el impacto de los ataques de front-running. Para tu seguridad, aquí están las cinco mejores medidas:
Haz uso de tecnologías para transacciones seguras en línea
Un método efectivo de protegerse de los ataques de front-running es utilizar tecnologías que mejoren la privacidad. Puedes proteger tus transacciones de ser explotadas por atacantes manteniendo sus detalles ocultos hasta que se confirmen en la blockchain. En este sentido, proyectos pioneros como Secret Network y Enigma ofrecen contratos inteligentes que conservan la privacidad y emplean pruebas de conocimiento cero y cálculos multi-party seguros.
Ahora es posible realizar cálculos con datos encriptados gracias a estas tecnologías, que mantienen la información subyacente en secreto. Lanzada en febrero de 2020, la mainnet de Secret Network, por ejemplo, da a los programadores las herramientas que necesitan para crear aplicaciones descentralizadas que salvaguarden la información del usuario.
El uso de tales plataformas permite a los comerciantes realizar transacciones en secreto, haciendo casi imposible para los líderes del mercado. Contenido: líderes para espiar o manipular sus acuerdos.
La integración con billeteras e interfaces que apoyan la privacidad mejora aún más la seguridad. Una salvaguarda adicional contra posibles atacantes es la billetera Torus, que permite a los usuarios interactuar con dApps manteniendo un nivel de anonimato.
Utilizar Intercambios Descentralizados con Mecanismos Anti-Front-Running
Una forma de protegerse de los ataques es utilizar un intercambio descentralizado (DEX) que tenga características anti-front-running. Gnosis Protocol y otros intercambios similares utilizan subastas por lotes para ejecutar todas las operaciones que se presentan dentro de un cierto período de tiempo al mismo tiempo. Al utilizar este enfoque, el beneficio de ordenar transacciones con anticipación se anula.
Cuando se elimina la prioridad de tiempo de las transacciones de los sistemas de subasta por lotes, los investigadores de la Universidad de Cornell descubrieron que el front-running se elimina prácticamente. Además de eso, hay DEXs que emplean un orden aleatorio para las transacciones o exigen un esquema de compromiso que cifra y descifra los detalles comerciales al momento de la confirmación.
Los comerciantes pueden participar en un entorno de comercio más justo eligiendo estos intercambios. Para proteger sus transacciones de actores maliciosos, es importante investigar y seleccionar plataformas que prioricen características de seguridad para prevenir el front-running.
Ajustar minuciosamente los parámetros de las transacciones
Como una defensa rápida y fácil contra el front-running, puede ajustar sus parámetros de transacción. Es crucial establecer un precio de gas razonable que no llame demasiado la atención ni sea demasiado bajo y cause demoras en la confirmación. Si paga más gas del necesario, los mineros que utilizan estrategias de front-running y otros Miner Extractable Value (MEV) pueden apuntar a su transacción para ganar más recompensas.
Además, puede limitar la desviación aceptable del precio esperado al ejecutar operaciones en creadores de mercado automatizados (AMMs) como Uniswap especificando una baja tolerancia a deslizamientos. Puede restringir la ejecución de su transacción a situaciones donde el precio se mantenga dentro de un cierto rango estableciendo un porcentaje máximo de deslizamiento. Esto evita que los front-runners causen grandes pérdidas al manipular los precios.
Especialmente en entornos donde el front-running es común, los usuarios deben ser conscientes de las compensaciones entre tarifas de transacción y velocidad, como señaló Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum. Al monitorear cuidadosamente estas configuraciones, puede mejorar la seguridad de sus transacciones sin comprometer la eficiencia.
Usar Soluciones de Capa 2 y Otras Redes
Las soluciones de escalado de capa 2 y otras redes blockchain alternativas reducen la ventana de oportunidad para ataques de front-running, proporcionando entornos menos congestionados. Para aumentar el rendimiento y disminuir las tarifas, plataformas como Optimistic Rollups y zk-Rollups agrupan varias transacciones fuera de la cadena antes de enviarlas a la cadena principal.
Por ejemplo, una solución de escalado de capa 2 que permite transacciones más rápidas y económicas es proporcionada por Polygon (anteriormente Matic Network). No solo sus operaciones funcionarán de manera más fluida en estas redes, sino que también será menos vulnerable a los bots de front-running que atacan la red principal de Ethereum.
Está emergiendo un ecosistema creciente donde los usuarios pueden transaccionar con seguridad y eficiencia mejoradas, como lo demuestra la integración de Polygon con las principales plataformas DeFi como Aave y SushiSwap en 2021. Los comerciantes pueden protegerse de problemas como redes saturadas y tarifas de gas caras, que son frecuentemente aprovechadas por los líderes del mercado, al cambiar a estas plataformas.
Utilizar Servicios de Transacciones Privadas y Ordenamiento de Transacciones
Dado que los bots de front-running monitorean las transacciones pendientes en el mempool público, es posible evitarlos usando servicios que permiten la presentación privada de transacciones. Para prevenir la explotación de MEV, Flashbots ha desarrollado un servicio que los usuarios pueden utilizar para enviar transacciones a los mineros de forma privada.
Los datos de Flashbots indican que esta estrategia ha reducido significativamente los ataques relacionados con MEV, como el front-running. Los comerciantes pueden evitar la explotación anticipada utilizando el sistema de Flashbots para enviar transacciones, que cifra los detalles hasta que se minan en un bloque.
Para prevenir aún más el front-running, plataformas como Eden Network dan preferencia a las transacciones iniciadas por usuarios que apuestan sus tokens nativos. Estos servicios son parte de un movimiento más amplio para reestructurar los mecanismos de ordenamiento de transacciones con el fin de alinear mejor los incentivos de los mineros con la equidad de la red y la seguridad del usuario.
Reflexiones Finales
Los ataques de front-running representan un obstáculo significativo en el camino hacia un ecosistema blockchain seguro y equitativo.
Los riesgos del front-running pueden reducirse a través de la colaboración comunitaria, la innovación tecnológica y la vigilancia del usuario. Las estrategias para salvaguardar la industria necesitan adaptarse a su naturaleza en constante cambio.
La acción correcta sería adoptar protocolos que mejoren la privacidad, mejorar los mecanismos de transacción y cultivar una base de usuarios educada.
Debe haber una investigación y desarrollo continuos debido a las dificultades causadas por el front-running. A medida que aumenta la sofisticación de los atacantes, también lo hacen las medidas defensivas puestas en marcha. Central en este esfuerzo son las inversiones en infraestructura de seguridad y la difusión de las mejores prácticas.
Combatir el front-running requiere un esfuerzo concertado de todas las partes involucradas. La seguridad de las redes blockchain es una responsabilidad compartida entre todos los participantes, incluidos desarrolladores, mineros, comerciantes y reguladores. Hacerlo garantizará que blockchain mantenga su estatus como un libro de contabilidad sin confianza y que siga cambiando el juego para las transacciones e interacciones en línea.