De todos los peligros que enfrenta este ecosistema descentralizado, los ataques de front-running están entre los peores y más urgentes. ¿Qué son los ataques de front-running y cómo protegerte de ellos? Ahora entremos en detalles.
Tanto la seguridad de las transacciones de blockchain como la confianza de los participantes están en peligro debido a los ataques de front-running, que obstaculizan el progreso y la estabilidad de la industria.
Los intercambios descentralizados (DEXs) y las plataformas de finanzas descentralizadas (DeFi) se están volviendo 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 aprovechan la naturaleza transparente de las transacciones de blockchain.
Las repercusiones son de gran alcance, afectando no solo a los traders individuales sino a toda la comunidad blockchain.
Recientemente se ha destacado 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, haciendo que los usuarios perdieran mucho dinero. La importancia de comprender y reducir este peligro se destaca con tales ocurrencias.
Durante décadas, el front-running ha sido parte de los mercados financieros convencionales. Las características únicas de la tecnología blockchain han aportado nuevas dimensiones a este viejo problema. Aunque la 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 de mayor actividad en 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 la equidad del mercado en general como los inversores individuales se ven afectados 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 subiendo para todos en la red porque los delincuentes pagan 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 las 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 navegar de manera segura por 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 la mecánica de la red, a diferencia de los mercados tradicionales donde el conocimiento privilegiado o el acceso privilegiado podrían conducir a ello.
Las transacciones iniciadas en la blockchain ingresan a un mempool, que es un área de espera donde esperan ser incluidas en un bloque por los mineros.
Hay una ventana de oportunidad para los actores malignos durante este período. Los mejores intérpretes pueden mantenerse un paso por delante de la competencia vigilando el mempool para 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 carrera pueden pagar más para que sus transacciones se procesen más rápido. Capitalizando el movimiento anticipado del mercado, pueden usar esta táctica para comprar activos antes de que una gran compra eleve el precio o vender activos antes de que una gran venta los baje de manera eficiente.
El uso de intercambios descentralizados es otro punto de entrada. Para determinar los precios según la oferta y la demanda, los creadores de mercado automatizados (AMMs) utilizan algoritmos. Los líderes tienen la capacidad de prever movimientos significativos de precios y actuar rápidamente para beneficiarse de ellos, una estrategia comúnmente conocida como "ataques sandwich". El front-runner en un ataque sandwich espera a que la víctima comercie antes de colocar una orden de compra y luego coloca una orden de venta de inmediato para capitalizar el cambio de precio que resulta de la transacción de la víctima.
El problema también se ha agravado por el aumento en el Valor Extraíble por Mineros (MEV). La ganancia que los mineros pueden obtener manipulando el orden, la inclusión o la censura de transacciones en sus bloques está representada por MEV. En cuanto al front-running, algunos mineros lo hacen ellos mismos o dejan que otros lo hagan a través de subastas de MEV. Como resultado, los mineros estarán incentivados a anteponer las ganancias a la equidad de la red.
La empresa de investigación y desarrollo Flashbots señaló que la extracción de MEV se convirtió en una empresa rentable, con usuarios teniendo su dinero robado por más de $100 millones en cuestión de meses. Esto demuestra la magnitud del front-running, así como la complejidad de las estrategias utilizadas.
Otra forma en que puede ocurrir el front-running en sistemas off-chain es debido a la asimetría de información. Para ilustrar el punto, en soluciones de capa 2 o puentes de cadena cruzada, un atacante puede usar la misma táctica para explotar detalles de transacciones que no están comprometidos en la cadena principal.
Con el fin de 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 ve erosionada debido a esta pérdida de valor.
El efecto puede ser enorme para los traders, especialmente los que trabajan con grandes volúmenes. La desviación, en la que los precios esperados y ejecutados de un activo no coinciden, puede resultar de los cambios de precio abruptos del front-running.
Esto puede causar que las ganancias disminuyan e incluso haga que las ganancias de operaciones rentables se evaporen. Por ejemplo, un ataque de front-running podría hacer que el margen de beneficio de un trader se desplome si planearon comprar un token a $100 pero terminaron pagando $105 en su lugar.
La integridad del mercado se ve socavada por el front-running, que va más allá de las pérdidas individuales. Hace que el campo de juego sea injusto, dando a los malos actores una ventaja sobre los buenos usuarios. Esta discrepancia tiene el potencial de desanimar a las personas a usar plataformas DeFi y ralentizar la implementación de la tecnología blockchain. El crecimiento del ecosistema podría verse obstaculizado si nuevos usuarios se desaniman por lo que perciben como injusticia y complejidad.
Otra cosa que hace el front-running es empeorar la volatilidad del mercado.
La inestabilidad del mercado puede ser agravada por acciones manipulativas de los líderes del mercado, lo que puede causar movimientos de precios artificiales. Una falta de estabilidad en el mercado puede desalentar inversiones con un horizonte temporal más largo y fomentar especulaciones de alto riesgo, ninguna de las cuales es buena para la salud económica a largo plazo.
Las tasas de interés y el acceso al crédito también se ven impactados por el aumento del riesgo que enfrentan prestamistas y prestatarios en las plataformas DeFi debido a la alta volatilidad.
La credibilidad de las redes blockchain también está en riesgo. Las personas pueden perder la fe en la confiabilidad y la equidad del sistema si continúan los ataques de front-running. Este daño reputacional puede ser muy perjudicial para una tecnología que depende significativamente de la confianza y la 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 estar en el horizonte regulaciones más estrictas si las autoridades ven el front-running generalizado como una indicación de poca supervisión en criptomonedas. Aunque hay algunos aspectos positivos en la regulación, los métodos demasiado estrictos corren el riesgo de limitar el potencial de la tecnología blockchain y evitar la innovación. Proteger a los usuarios mientras también se fomenta un entorno que aliente la innovación es un delicado acto de equilibrio.
Además, los recursos de la red pueden verse abrumados por ataques de front-running. Como resultado de tarifas de gas infladas causadas por la competencia para tener transacciones procesadas primero, la red se vuelve menos accesible para los usuarios promedio. Tanto la escalabilidad de la red como la practicidad se ven comprometidas por los altos costos de transacción.
La brecha digital se está ampliando como resultado de esto, lo que afecta principalmente a los inversores más pequeños y 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 no se aborda el front-running, lo que podría impedir que las finanzas descentralizadas y otras aplicaciones de blockchain alcancen todo su potencial.
Cómo Protegerte de los Ataques de Front-Running
Una mezcla de soluciones técnicas y enfoques tácticos puede disminuir el impacto de los ataques de front-running. Para tu seguridad, aquí están las cinco medidas principales:
Aprovecha las Tecnologías para Transacciones Seguras en Línea
Un método efectivo para protegerse de los ataques de front-running es hacer uso de tecnologías que mejoren la privacidad. Puedes proteger tus transacciones de ser explotadas por atacantes manteniendo sus detalles ocultos hasta que sean confirmados en la blockchain. En este sentido, proyectos pioneros como Secret Network y Enigma proporcionan contratos inteligentes que preservan la privacidad empleando pruebas de conocimiento cero y cómputo multipartito seguro.
El cómputo con datos cifrados ahora es posible gracias a estas tecnologías, que mantienen la información subyacente en secreto. Lanzado en febrero de 2020, el mainnet de Secret Network, por ejemplo, ofrece a los programadores las herramientas que necesitan para crear aplicaciones descentralizadas que protejan la información del usuario.
El uso de tales plataformas permite a los traders realizar transacciones en secreto, haciendo casi imposible que los perros custodios del mercado Contenido: líderes para espiar o manipular sus tratos.
La integración con billeteras e interfaces que apoyan la privacidad mejora aún más la seguridad. Una salvaguardia adicional contra posibles atacantes es la billetera Torus, que permite a los usuarios interactuar con aplicaciones descentralizadas (dApps) mientras mantienen un nivel de anonimato.
Utilizar Exchanges Descentralizados con Mecanismos Contra Front-Running
Una forma de protegerse de ataques es usar un exchange descentralizado (DEX) que tenga funciones contra el front-running. Protocolos como Gnosis utilizan subastas por lotes para ejecutar todas las transacciones sometidas dentro de un marco de tiempo determinado al mismo tiempo. Usando este enfoque, el beneficio de ordenar transacciones con anticipación se elimina.
Cuando se elimina la prioridad temporal de las transacciones en los sistemas de subasta por lotes, investigadores de la Universidad de Cornell encontraron que el front-running se elimina prácticamente. Además, hay DEXs que emplean orden aleatorio para las transacciones o exigen un esquema de compromiso que cifra y descifra los detalles de la operación una vez confirmados.
Los comerciantes pueden participar en un entorno de comercio más justo eligiendo estos exchanges. Para proteger tus transacciones de los malos actores, es importante investigar y seleccionar plataformas que prioricen características de seguridad para prevenir el front-running.
Ajustar detalladamente los parámetros de la transacción
Como defensa rápida y sencilla contra el front-running, puedes ajustar los parámetros de tu transacción. Es crucial establecer un precio de gas razonable que no atraiga demasiada atención ni sea demasiado barato y cause un retraso en la confirmación. Si pagas más por el gas de lo necesario, los mineros que utilizan el front-running y otras estrategias de Valor Extraíble por Mineros (MEV) pueden apuntar a tu transacción para intentar obtener más recompensas.
Además, puedes limitar la desviación aceptable del precio esperado al ejecutar operaciones en creadores de mercado automatizados (AMMs) como Uniswap especificando una baja tolerancia al deslizamiento. Puedes restringir la ejecución de tu transacción a situaciones donde el precio permanezca dentro de un cierto rango estableciendo un porcentaje máximo de deslizamiento. Esto detiene a los front-runners de causar grandes pérdidas al manipular los precios.
Especialmente en entornos donde el front-running es común, los usuarios deben ser conscientes de los compromisos entre tarifas de transacción y velocidad, como señaló Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum. Al monitorear cuidadosamente estos ajustes, puedes mejorar la seguridad de tus transacciones sin comprometer la eficiencia.
Aprovechar Soluciones de Capa 2 y Otras Redes
Las soluciones de escalado de Capa 2 y redes de blockchain alternativas reducen la ventana de oportunidad para ataques de front-running, ya que proporcionan 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 tus operaciones serán más fluidas en estas redes, sino que también serás menos vulnerable a los bots de front-running que atacan la red principal de Ethereum.
Un ecosistema en crecimiento está surgiendo donde los usuarios pueden transaccionar con mayor seguridad y eficiencia, como lo demuestra la integración de Polygon con plataformas DeFi importantes como Aave y SushiSwap en 2021. Los comerciantes pueden protegerse de problemas como redes abarrotadas y altas tarifas de gas, que son frecuentemente aprovechados por los líderes del mercado, al cambiar a estas plataformas.
Usar Servicios de Transacciones Privadas y Ordenación de Transacciones
Dado que los bots de front-running vigilan las transacciones pendientes en el mempool público, es posible evitarlos usando servicios que permiten la presentación privada de transacciones. Para evitar la explotación del MEV, Flashbots ha desarrollado un servicio que los usuarios pueden usar para enviar transacciones a los mineros de forma privada.
Los datos de Flashbots indican que esta estrategia ha reducido significativamente los ataques relacionados con el MEV, como el front-running. Los comerciantes pueden evitar la explotación preventiva usando el sistema de Flashbots para enviar transacciones, que cifra los detalles hasta que se extraen 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 ordenación de transacciones para 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 de 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 deben adaptarse a su naturaleza en constante cambio.
El curso correcto de acción sería adoptar protocolos que mejoren la privacidad, mejorar los mecanismos de transacción y cultivar una base de usuarios educada.
Debe existir una I+D continua debido a las dificultades causadas por el front-running. La sofisticación de los atacantes está aumentando, al igual que las medidas defensivas implementadas. En el centro de este esfuerzo se encuentran 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 de blockchain es una responsabilidad compartida entre todos los involucrados, incluidos programadores, mineros, comerciantes y reguladores. Al hacerlo, se garantizará que el blockchain mantenga su estatus como un libro de contabilidad sin confianza y que siga cambiando el juego para las transacciones e interacciones en línea.