De todos los peligros que enfrenta este ecosistema descentralizado, los ataques de frontrunning son de los peores y más urgentes. ¿Qué son los ataques de frontrunning y cómo protegerse de ellos? Ahora vamos al grano.
Tanto la seguridad de las transacciones en blockchain como la confianza de los participantes están en riesgo debido a los ataques de frontrunning, que dificultan el progreso y la estabilidad de la industria.
Los intercambios descentralizados (DEXs) y las plataformas de finanzas descentralizadas (DeFi) son cada vez más susceptibles a los ataques de frontrunning a medida que se vuelven más populares. Los actores malintencionados pueden manipular los mercados y robar a los usuarios legítimos aprovechando estos ataques, que explotan la naturaleza transparente de las transacciones en blockchain.
Las repercusiones son de largo alcance, afectando no solo a los comerciantes individuales sino a toda la comunidad blockchain.
Recientemente se ha puesto de manifiesto lo graves que pueden ser los ataques de frontrunning. Una avalancha de bots de frontrunning aprovechó los mecanismos de orden 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 frontrunning ha formado parte de los mercados financieros convencionales. Las características únicas de la tecnología blockchain han introducido nuevas dimensiones a este viejo problema. Aunque la blockchain proporciona transparencia y democratización debido a su naturaleza descentralizada y abierta, crea sin querer un entorno ideal para el frontrunning.
Habrá repercusiones monetarias importantes. Cornell Tech descubrió que durante los tiempos más ocupados de 2020, los ataques de frontrunning en intercambios descentralizados construidos sobre Ethereum pudieron obtener más de 1 millón de dólares 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 frontrunning. El precio del gas está subiendo para todos en la red porque los criminales 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 frontrunning en blockchain, por qué son tan peligrosos y cómo pueden protegerse individuos y organizaciones? Este artículo explora las complejidades de estos ataques. Nuestro objetivo al aclarar este intricado asunto es equipar a los lectores con la información que necesitan para navegar de manera segura el entorno blockchain.
¿Qué es un ataque de frontrunning en Blockchain?
Interceptar y abusar de la información de transacciones antes de su confirmación en la red es la esencia de un ataque de frontrunning en el contexto de blockchain.
El frontrunning en blockchain se aprovecha de la apertura y la mecánica de la red, a diferencia de los mercados tradicionales donde el conocimiento interno o el acceso privilegiado podrían llevar a ello.
Las transacciones iniciadas en blockchain van 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 maliciosos durante este período. Los mejores pueden mantenerse un paso por delante de la competencia vigilando 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 que sus transacciones se procesen 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 reduzca 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) usan algoritmos. Los líderes tienen la capacidad de prever movimientos significativos de precios y actuar rápidamente para sacarles provecho, una estrategia comúnmente conocida como "ataques sandwich." El frontrunner en un ataque sandwich espera a que la víctima realice una operación antes de colocar una orden de compra y luego inmediatamente coloca una orden de venta para capitalizar el cambio de precio que resulta de la transacción de la víctima.
El problema también se ha visto empeorado por el aumento del Valor Extraíble por Minero (MEV). La ganancia que los mineros pueden obtener manipulando el orden, inclusión o censura de transacciones en sus bloques está representada por MEV. En el caso del frontrunning, algunos mineros lo hacen ellos mismos o permiten que otros lo hagan a través de subastas MEV. Como resultado, los mineros estarán incentivados a poner las ganancias antes que la equidad 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 quienes les robaron su dinero por más de 100 millones de dólares en cuestión de meses. Esto demuestra el alcance del frontrunning así como la complejidad de las estrategias utilizadas.
Otra forma en que el frontrunning 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 transacciones 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 frontrunning?
En más de un aspecto, el ecosistema blockchain está amenazado por los ataques de frontrunning.
En primer lugar, hacen que los usuarios pierdan dinero. En una transacción frontrunning, 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 grandes volúmenes. El deslizamiento, en el que los precios esperados y ejecutados de un activo no coinciden, puede resultar de los cambios abruptos de precio del frontrunning.
Esto puede hacer que las ganancias se reduzcan e incluso pueden causar que las ganancias de operaciones rentables se evaporen. Por ejemplo, un ataque de frontrunning podría causar que los márgenes de ganancia de un comerciante se desplomen si planeaba comprar un token a 100 dólares pero terminó pagando 105 dólares en su lugar.
La integridad del mercado es socavada por el frontrunning, que va más allá de las pérdidas individuales. Hace que la cancha de juego sea injusta, dando a los malos actores una ventaja sobre los buenos usuarios. Esta discrepancia tiene el potencial de desalentar a las personas de usar plataformas DeFi y retrasar la implementación de la tecnología blockchain. El crecimiento del ecosistema podría verse obstaculizado si los nuevos usuarios se desaniman por lo que perciben como desigualdad y complejidad.
Otra cosa que hace el frontrunning es empeorar la volatilidad del mercado.
La inestabilidad del mercado puede verse exacerbada por las acciones manipulativas de los líderes del mercado, que pueden causar movimientos de precios artificiales. La falta de estabilidad en el mercado puede desalentar inversiones a largo plazo y fomentar la especulación arriesgada, 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 afectados por el mayor riesgo que enfrentan prestamistas y prestatarios en 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 fiabilidad y equidad del sistema si continúan los ataques de frontrunning. 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 frontrunning generalizado como una indicación de una supervisión deficiente de las 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 se fomenta un entorno que alienta la innovación es un delicado acto de equilibrio.
Además, los recursos en la red pueden verse abrumados por los ataques de frontrunning. Como resultado de las tarifas de gas infladas causadas por la competencia para que se procesen primero las transacciones, la red se vuelve menos accesible para los usuarios promedio. La escalabilidad y la practicidad de la red están comprometidas por los altos costos de transacción.
Esta 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 hacer que la adopción y el desarrollo de la tecnología blockchain se estanquen. La inclusión económica y la innovación podrían verse obstaculizadas si no se aborda el frontrunning, lo que podría evitar que las finanzas descentralizadas y otras aplicaciones de blockchain alcancen su máximo potencial.
Cómo protegerse de los ataques de frontrunning
Una mezcla de soluciones técnicas y enfoques tácticos puede disminuir el impacto de los ataques de frontrunning. Para su seguridad, estas son las cinco principales medidas:
Utilizar tecnologías para transacciones en línea seguras
Un método eficaz de protegerse de los ataques de frontrunning es utilizar tecnologías que mejoren la privacidad. Puedes proteger tus transacciones de ser explotadas por atacantes manteniendo sus detalles ocultos hasta que sean confirmadas en la blockchain. En este sentido, proyectos pioneros como Secret Network y Enigma proporcionan contratos inteligentes que preservan la privacidad al emplear pruebas de conocimiento cero y computación multipartita segura.
Computar con datos encriptados es ahora 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 de los usuarios.
El uso de estas plataformas permite a los comerciantes realizar transacciones en secreto, haciendo casi imposible que los actores del mercado se enteren. Contenido: líderes para espiar o manipular sus tratos.
La integración con billeteras y 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 dApps manteniendo un nivel de anonimato.
Utilice Intercambios Descentralizados con Mecanismos Anti-Front-Running Habilitados
Una forma de protegerse de los ataques es usar un intercambio descentralizado (DEX) que tenga características anti-front-running. Las subastas en lote son utilizadas por Gnosis Protocol y otros intercambios similares para ejecutar todas las operaciones presentadas dentro de un cierto marco de tiempo al mismo tiempo. Al utilizar este enfoque, el beneficio de ordenar transacciones por adelantado queda anulado.
Cuando se elimina la prioridad temporal de las transacciones en los sistemas de subasta en lote, investigadores de la Universidad de Cornell encontraron que el front-running se elimina prácticamente. Además, hay DEXs que emplean un orden aleatorio para las transacciones o exigen un esquema de compromiso que encripta y desencripta los detalles de la operación al momento de la confirmación.
Los comerciantes pueden participar en un entorno de comercio más justo eligiendo estos intercambios. Para proteger sus transacciones de malos actores, es importante investigar y seleccionar plataformas que prioricen características de seguridad para prevenir el front-running.
Ajuste Minuciosamente los Parámetros de la Transacción
Como una defensa rápida y fácil contra el front-running, puede ajustar los parámetros de su transacción. Es crucial establecer un precio de gas razonable que no atraiga demasiada atención ni sea demasiado bajo y cause un retraso en la confirmación. Si paga más por gas de lo necesario, los mineros que usen front-running y otras estrategias de Valor Extraíble por Mineros (MEV) pueden dirigirse a su transacción en un esfuerzo por ganar más recompensas.
Además, puede limitar la desviación aceptable del precio esperado al ejecutar operaciones en creadores de mercado automatizados (AMM) como Uniswap especificando una tolerancia de desvío baja. Puede restringir la ejecución de su transacción a situaciones donde el precio permanezca dentro de un cierto rango estableciendo un porcentaje máximo de desvío. Esto impide que los front-runners causen pérdidas enormes manipulando los precios.
Especialmente en entornos donde el front-running es común, los usuarios deben ser conscientes de las compensaciones entre tarifas de transacción y rapidez, como lo señala Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum. Al monitorear cuidadosamente estos ajustes, puede mejorar la seguridad de sus transacciones sin comprometer la eficiencia.
Aproveche las Soluciones de Capa-2 y Otras Redes
La ventana de oportunidad para los ataques de front-running se reduce mediante soluciones de escalado de capa-2 y redes blockchain alternativas, que ofrecen entornos menos congestionados. Para aumentar el rendimiento y reducir las tarifas, plataformas como Optimistic Rollups y zk-Rollups agrupan varias transacciones fuera de la cadena antes de enviarlas a la cadena principal.
Como ejemplo, Polygon (anteriormente Matic Network) proporciona una solución de escalado de capa-2 que permite transacciones más rápidas y económicas. No solo sus operaciones se ejecutarán 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.
Un ecosistema en crecimiento está emergiendo donde los usuarios pueden transaccionar con mayor seguridad y eficiencia, 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 aprovechadas con frecuencia por los líderes del mercado, al cambiar a estas plataformas.
Utilice Servicios de Transacciones Privadas y Ordenación de Transacciones
Dado que los bots de front-running mantienen un seguimiento de las transacciones pendientes en el mempool público, es posible evitarlos utilizando servicios que permiten la presentación privada de transacciones. Para evitar 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 operadores pueden evitar la explotación preventiva 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 invierten sus tokens nativos. Estos servicios son parte de un movimiento más amplio para reestructurar los mecanismos de ordenamiento de transacciones, alineando 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 ser reducidos mediante la colaboración comunitaria, la innovación tecnológica y la vigilancia del usuario. Las estrategias para salvaguardar la industria necesitan adaptarse a su naturaleza siempre cambiante.
El curso de acción correcto 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. La sofisticación de los atacantes está aumentando, al igual que las medidas defensivas que se ponen en marcha. Central para este esfuerzo son las inversiones en infraestructura de seguridad y la difusión de 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 todas las partes relacionadas, incluidos programadores, mineros, comerciantes y reguladores. Hacerlo garantizará que la blockchain mantenga su estatus como un libro de contabilidad sin confianza y que siga cambiando el juego para las transacciones e interacciones en línea.