Parmi tous les dangers auxquels cet écosystème décentralisé est confronté, les attaques de type front-running sont parmi les plus graves et les plus urgentes. Quelles sont les attaques de type front-running et comment s'en protéger ? Passons maintenant aux choses sérieuses.

La sécurité des transactions blockchain et la confiance des participants sont mises en danger par les attaques de type front-running, qui entravent le progrès et la stabilité de l'industrie.

Les échanges décentralisés (DEX) et les plateformes de finance décentralisée (DeFi) deviennent de plus en plus susceptibles d'être victimes d'attaques de type front-running à mesure qu'ils gagnent en popularité. Des acteurs malveillants peuvent manipuler les marchés et voler des utilisateurs légitimes en profitant de ces attaques, qui exploitent la nature transparente des transactions blockchain.

Les répercussions sont de grande envergure, affectant non seulement les traders individuels, mais l'ensemble de la communauté blockchain.

Récemment, il a été révélé à quel point les attaques de type front-running peuvent être graves. Un flot de bots de type front-running a profité des mécanismes de commande de transactions d'Ethereum en 2020, causant d'importantes pertes d'argent pour les utilisateurs. L'importance de comprendre et de réduire ce danger est mise en évidence par de tels événements.

Pendant des décennies, le front-running a fait partie des marchés financiers traditionnels. De nouvelles dimensions à ce vieux problème ont été introduites par les caractéristiques uniques de la technologie blockchain. Bien que la blockchain fournisse la transparence et la démocratisation en raison de sa nature décentralisée et ouverte, elle crée involontairement un environnement idéal pour le front-running.

Les conséquences monétaires seront importantes. Cornell Tech a constaté qu'au cours des périodes de forte affluence de 2020, les attaques de type front-running sur les échanges décentralisés utilisant Ethereum ont pu générer plus d'un million de dollars de profits quotidiens. Cela impacte à la fois l'efficacité et l'équité du marché dans son ensemble et les investisseurs individuels.

La congestion du réseau et l'augmentation des frais de transaction sont d'autres conséquences des attaques de type front-running. Les criminels paient plus cher pour que leurs transactions soient traitées plus rapidement, ce qui fait monter le prix du gaz pour tout le monde sur le réseau. En conséquence, les petits investisseurs ne peuvent pas participer, et les plateformes blockchain ne peuvent pas évoluer.

Quelles sont les attaques de type front-running dans la blockchain, pourquoi sont-elles si dangereuses, et comment les individus et les organisations peuvent-ils s'en protéger ? Cet article explore les subtilités de ces attaques. Notre objectif est de clarifier cette question complexe afin d'équiper les lecteurs des informations dont ils ont besoin pour naviguer en toute sécurité dans l'environnement blockchain.

Qu'est-ce qu'une attaque de type Front-Running dans la Blockchain ?

Intercepter et exploiter des informations de transactions avant leur confirmation sur le réseau est l'essence d'une attaque de type front-running dans le contexte de la blockchain.

Le front-running blockchain tire parti de l'ouverture et des mécanismes du réseau, contrairement aux marchés traditionnels où la connaissance d'initiés ou l'accès privilégié peuvent y mener.

Les transactions blockchain initiées sont placées dans un mempool, qui est une zone de stockage où elles attendent d'être incluses dans un bloc par les mineurs.

Il y a une fenêtre d'opportunité pour les acteurs malveillants pendant cette période. Les meilleurs performants peuvent garder une longueur d'avance sur la concurrence en surveillant le mempool à la recherche de transactions importantes ou susceptibles de faire bouger le marché.

La manipulation du prix du gaz est une stratégie typique. Sur Ethereum et des réseaux similaires, les mineurs donnent la priorité aux transactions qui ont des frais de gaz plus élevés. Les premiers arrivants peuvent payer plus cher pour que leurs transactions soient traitées plus rapidement. En capitalisant sur le mouvement anticipé du marché, ils peuvent utiliser cette tactique pour acheter des actifs avant qu'un achat important ne fasse monter le prix ou vendre des actifs avant qu'une vente importante ne le fasse baisser efficacement.

L'utilisation des échanges décentralisés est un autre point d'entrée. Pour déterminer les prix en fonction de l'offre et de la demande, les teneurs de marché automatisés (AMM) utilisent des algorithmes. Les leaders ont la capacité de prévoir des mouvements de prix importants et d'agir rapidement pour en tirer profit, une stratégie communément appelée "attaques sandwich". Le front-runner dans une attaque sandwich attend que la victime passe un ordre d'achat, puis passe immédiatement un ordre de vente pour capitaliser sur le changement de prix résultant de la transaction de la victime.

Le problème a également été aggravé par l'augmentation de la valeur extractible par les mineurs (MEV). Le profit que les mineurs peuvent réaliser en manipulant l'ordre, l'inclusion ou la censure des transactions dans leurs blocs est représenté par le MEV. Lorsqu'il s'agit de front-running, certains mineurs le font eux-mêmes ou permettent à d'autres de le faire via les enchères MEV. Par conséquent, les mineurs seront incités à mettre le profit avant l'équité du réseau.

Flashbots, une entreprise de recherche et développement, a noté que l'extraction MEV était devenue une activité rentable, avec des utilisateurs se faisant voler leur argent pour plus de 100 millions de dollars en quelques mois. Cela démontre l'étendue du front-running ainsi que la complexité des stratégies employées.

Une autre façon dont le front-running peut se produire dans les systèmes hors chaîne est due à l'asymétrie de l'information. Pour illustrer ce point, dans les solutions de couche 2 ou les ponts inter-chaînes, un attaquant peut utiliser la même tactique pour exploiter les détails de la transaction qui ne sont pas engagés sur la chaîne principale.

Pour créer des défenses efficaces, il est essentiel de comprendre comment ces attaques fonctionnent.

Pourquoi les attaques de type Front-Running sont-elles si dangereuses ?

À plus d'un titre, l'écosystème blockchain est menacé par les attaques de type front-running.

En premier lieu, elles font perdre de l'argent aux utilisateurs. Dans une transaction de type front-running, l'acheteur initial vend à un prix inférieur à celui escompté, donnant l'avantage à l'acheteur. La foi des utilisateurs dans le système est érodée en raison de cette perte de valeur.

L'effet peut être énorme pour les traders, en particulier ceux travaillant avec de gros volumes. La glissade, dans laquelle les prix escomptés et exécutés d'un actif ne correspondent pas, peut résulter des changements de prix soudains dus au front-running.

Cela peut entraîner une diminution des gains et même faire s'évaporer les gains des transactions rentables. Par exemple, une attaque de type front-running pourrait faire chuter les marges bénéficiaires d'un trader s'il prévoyait d'acheter un jeton à 100 $ mais finissait par payer 105 $ à la place.

L'intégrité du marché est minée par le front-running, qui va au-delà des pertes individuelles. Elle rend le terrain de jeu injuste, donnant un avantage aux mauvais acteurs sur les bons utilisateurs. Cette divergence a le potentiel de dissuader les gens d'utiliser les plateformes DeFi et de ralentir l'implémentation de la technologie blockchain. La croissance de l'écosystème pourrait être entravée si de nouveaux utilisateurs sont rebutés par ce qu'ils perçoivent comme de l'injustice et de la complexité.

Une autre conséquence du front-running est d'aggraver la volatilité du marché.

Les actions manipulatrices des leaders du marché peuvent exacerber l'instabilité du marché, provoquant des mouvements de prix artificiels. Le manque de stabilité sur le marché peut décourager les investissements à plus long terme et encourager la spéculation risquée, ce qui n'est pas favorable à la santé économique à long terme.

Les taux d'intérêt et l'accès au crédit sont également impactés par le risque accru auquel sont confrontés les prêteurs et les emprunteurs sur les plateformes DeFi en raison d'une forte volatilité.

La crédibilité des réseaux blockchain est également en jeu. Les gens peuvent perdre la foi dans la fiabilité et l'équité du système si les attaques de type front-running se poursuivent. Ce préjudice réputationnel peut être très néfaste pour une technologie qui dépend fortement de la confiance et de la participation de la communauté. Les solutions d'entreprise et les applications gouvernementales ne sont pas à l'abri des perceptions négatives qui peuvent se propager dans d'autres domaines de l'adoption de la blockchain.

Les implications réglementaires sont une autre préoccupation. Des réglementations plus strictes pourraient être à l'horizon si les autorités perçoivent le front-running généralisé comme une indication d'une surveillance laxiste des cryptos. Bien qu'il y ait certains aspects positifs à la réglementation, des méthodes trop strictes risquent de limiter le potentiel de la technologie blockchain et d'empêcher l'innovation. Protéger les utilisateurs tout en favorisant un environnement qui encourage l'innovation est un acte d'équilibre délicat.

De plus, les attaques de type front-running peuvent submerger les ressources du réseau. En raison des frais de gas augmentés provoqués par la concurrence pour que les transactions soient traitées en premier, le réseau devient moins accessible aux utilisateurs moyens. La montée des coûts de transaction compromet à la fois l'évolutivité et la praticité du réseau.

La fracture numérique s'élargit à cause de cela, touchant principalement les petits investisseurs et les utilisateurs dans les pays en développement.

L'accumulation de ces risques pourrait freiner l'adoption et le développement de la technologie blockchain. L'inclusion économique et l'innovation pourraient être freinées si le front-running n'est pas résolu, ce qui pourrait empêcher la finance décentralisée et d'autres applications blockchain de réaliser leur plein potentiel.

Comment vous protéger des attaques de type Front-Running

Un mélange de correctifs techniques et d'approches tactiques peut atténuer l'impact des attaques de type front-running. Pour votre sécurité, voici les cinq principales mesures :

Utiliser des technologies pour des transactions en ligne sécurisées

Une méthode efficace pour se protéger des attaques de type front-running est d'utiliser des technologies qui améliorent la confidentialité. Vous pouvez protéger vos transactions contre l'exploitation par des attaquants en gardant leurs détails cachés jusqu'à ce qu'ils soient confirmés sur la blockchain. À cet égard, des projets novateurs tels que Secret Network et Enigma offrent des contrats intelligents préservant la confidentialité qui emploient des preuves à divulgation nulle de connaissance et le calcul multipartite sécurisé.

Le calcul avec des données cryptées est désormais possible grâce à ces technologies, qui gardent l'information sous-jacente secrète. Par exemple, le réseau principal de Secret Network, lancé en février 2020, fournit aux programmeurs les outils nécessaires pour créer des applications décentralisées qui protègent les informations utilisateur.

L'utilisation de plateformes comme celle-ci permet aux traders de réaliser des transactions en secret, rendant presque impossible pour les acteurs du marché Contenu : les dirigeants pour espionner ou manipuler leurs transactions.

L'intégration avec les portefeuilles et les interfaces soutenant la confidentialité améliore davantage la sécurité. Une mesure de protection supplémentaire contre les attaquants potentiels est le portefeuille Torus, qui permet aux utilisateurs de s'engager avec des dApps tout en conservant un niveau d'anonymat.

Utiliser des Echanges Décentralisés dotés de Mécanismes Anti-Front-Running

Une manière de se protéger contre les attaques est d'utiliser un échange décentralisé (DEX) qui possède des fonctionnalités anti-front-running. Les enchères par lots sont utilisées par le Gnosis Protocol et des échanges similaires pour exécuter toutes les transactions soumises dans un certain cadre temporel en même temps. En adoptant cette approche, l'avantage de commander des transactions à l'avance est rendu nul et non avenu.

Lorsque la priorité temporelle des transactions est supprimée des systèmes d'enchères par lots, des chercheurs de l'université de Cornell ont constaté que le front-running est pratiquement éliminé. De plus, il existe des DEX qui emploient un ordre aléatoire pour les transactions ou imposent un schéma d'engagement qui crypte et décrypte les détails de la transaction lors de la confirmation.

Les traders peuvent participer à un environnement de trading plus équitable en choisissant ces échanges. Pour protéger vos transactions des mauvais acteurs, il est important d'examiner et de sélectionner des plateformes qui priorisent les caractéristiques de sécurité pour empêcher le front-running.

Ajuster Finesement les Paramètres des Transactions

Comme défense rapide et facile contre le front-running, vous pouvez ajuster vos paramètres de transaction. Il est crucial de définir un prix du gaz raisonnable qui n'attira pas trop d'attention ou ne sera pas trop bas pour entraîner un retard de confirmation. Si vous payez plus pour le gaz que nécessaire, les mineurs utilisant le front-running et d'autres stratégies de valeur extractible par les mineurs (MEV) peuvent cibler votre transaction pour tenter de gagner plus de récompenses.

De plus, vous pouvez limiter l'écart acceptable par rapport au prix attendu lors de l'exécution de trades sur des teneurs de marché automatisés (AMM) comme Uniswap en spécifiant une faible tolérance au glissement. Vous pouvez restreindre l'exécution de votre transaction à des situations où le prix reste dans une certaine fourchette en établissant un pourcentage de glissement maximum. Cela empêche les front-runners de provoquer de grandes pertes en manipulant les prix.

Surtout dans les environnements où le front-running est courant, les utilisateurs doivent être conscients des compromis entre les frais de transaction et la vitesse, comme l'a souligné Vitalik Buterin, cofondateur d'Ethereum. En surveillant attentivement ces paramètres, vous pouvez améliorer la sécurité de vos transactions sans compromettre l'efficacité.

Utilisez des Solutions Layer-2 et Autres Réseaux

Les solutions de mise à l'échelle de niveau 2 et les réseaux de blockchain alternatifs réduisent la fenêtre d'opportunité pour les attaques de front-running en offrant des environnements moins congestionnés. Pour accroître le débit et réduire les frais, des plateformes telles que les Rollups Optimistiques et les zk-Rollups regroupent plusieurs transactions hors chaîne avant de les soumettre à la chaîne principale.

Par exemple, une solution de mise à l'échelle de niveau 2 qui permet des transactions plus rapides et moins chères est fournie par Polygon (anciennement Matic Network). Non seulement vos transactions s'exécuteront plus fluidement sur ces réseaux, mais vous serez également moins vulnérable aux bots de front-running qui attaquent le réseau principal d'Ethereum.

Un écosystème en pleine croissance émerge où les utilisateurs peuvent réaliser des transactions avec une sécurité et une efficacité accrues, comme le démontre l'intégration de Polygon avec les principales plateformes de DeFi telles qu'Aave et SushiSwap en 2021. Les traders peuvent se protéger des problèmes comme les réseaux surchargés et les frais de gaz élevés, souvent exploités par les leaders du marché, en passant à ces plateformes.

Utiliser des Services de Transactions Privées et l'Ordonnancement des Transactions

Puisque les bots de front-running surveillent les transactions en attente dans le pool de mémoires public, il est possible de les éviter en utilisant des services qui permettent la soumission privée des transactions. Pour prévenir l'exploitation de la valeur extractible par les mineurs (MEV), Flashbots a développé un service que les utilisateurs peuvent utiliser pour envoyer des transactions aux mineurs de manière privée.

Les données de Flashbots indiquent que cette stratégie a considérablement réduit les attaques liées à la MEV, telles que le front-running. Les traders peuvent éviter l'exploitation préventive en utilisant le système de Flashbots pour envoyer des transactions, qui encrypte les détails jusqu'à ce qu'ils soient minés dans un bloc.

Pour prévenir davantage le front-running, des plateformes comme Eden Network privilégient les transactions initiées par les utilisateurs qui misent leurs tokens natifs. Ces services font partie d'un mouvement plus large visant à restructurer les mécanismes d'ordonnancement des transactions pour mieux aligner les incitations des mineurs avec l'équité du réseau et la sécurité des utilisateurs.

Conclusion

Les attaques de front-running représentent un obstacle significatif dans la quête d'un écosystème de blockchain sécurisé et équitable.

Les risques de front-running peuvent être réduits grâce à la collaboration communautaire, l'innovation technologique et la vigilance des utilisateurs. Les stratégies pour protéger l'industrie doivent s'adapter à sa nature en constante évolution.

La bonne voie à suivre serait d'adopter des protocoles améliorant la confidentialité, d'améliorer les mécanismes de transaction et de cultiver une base d'utilisateurs bien informés.

Il y a besoin de R&D continue en raison des difficultés causées par le front-running. La sophistication des attaquants augmente, tout comme les mesures défensives mises en place. Au cœur de cet effort se trouvent des investissements dans l'infrastructure de sécurité et la diffusion des meilleures pratiques.

Combattre le front-running nécessite un effort concerté de toutes les parties impliquées. La sécurité des réseaux de blockchain est une responsabilité partagée entre toutes les parties concernées, notamment les programmeurs, les mineurs, les traders et les régulateurs. En agissant ainsi, on garantit que la blockchain conserve son statut de registre sans confiance et qu'elle continue à transformer les transactions et interactions en ligne.