Sur tous les dangers que cet écosystème décentralisé affronte, les attaques de frontrunning sont parmi les pires et les plus urgentes. Quelles sont ces attaques et comment vous en protéger ? Maintenant, allons droit au but.
La sécurité des transactions blockchain et la confiance des participants sont mises en péril par les attaques de frontrunning qui entravent le progrès et la stabilité de l'industrie.
Les échanges décentralisés (DEX) et les plateformes de finance décentralisée (DeFi) deviennent plus vulnérables aux attaques de frontrunning à mesure qu'ils gagnent en popularité. Les acteurs malveillants peuvent manipuler les marchés et voler des utilisateurs légitimes en exploitant ces attaques, qui profitent de la nature transparente des transactions blockchain.
Les répercussions se font sentir loin, affectant non seulement les traders individuels mais toute la communauté blockchain.
On a récemment mis en lumière la gravité potentielle des attaques de frontrunning. Une vague de robots de frontrunning a exploité les mécanismes de classement des transactions de Ethereum en 2020, faisant perdre une tonne d'argent aux utilisateurs. L'importance de comprendre et de réduire ce risque est mise en avant par de tels événements.
Depuis des décennies, le frontrunning fait partie des marchés financiers traditionnels. De nouvelles dimensions de ce vieux problème ont été introduites par les caractéristiques uniques de la technologie blockchain. Bien que la blockchain offre transparence et démocratisation grâce à sa nature décentralisée et ouverte, elle crée involontairement un environnement idéal pour le frontrunning.
Il y aura d'importantes répercussions monétaires. Cornell Tech a trouvé que durant les périodes les plus occupées de 2020, les attaques de frontrunning sur les échanges décentralisés basés sur Ethereum ont pu extraire plus de 1 million de dollars de profits quotidiens. L'efficacité et l'équité du marché dans son ensemble, ainsi que des investisseurs individuels, sont impactées par cela.
La congestion du réseau et les frais de transaction plus élevés sont des conséquences supplémentaires des attaques de frontrunning. Le prix du gaz augmente pour tout le monde sur le réseau parce que les criminels paient plus pour que leurs transactions soient traitées plus rapidement. Cela empêche les plus petits investisseurs de participer et les plateformes blockchain de s'adapter.
Quelles sont les attaques de frontrunning dans la blockchain, pourquoi sont-elles si dangereuses, et comment les individus et les organisations peuvent-ils se protéger ? Cet article explore les subtilités de ces attaques. Notre objectif en clarifiant cette question complexe est d'équiper les lecteurs des informations dont ils ont besoin pour traverser l'environnement blockchain en toute sécurité.
Qu'est-ce qu'une attaque de frontrunning dans la blockchain ?
Intercepter et abuser des informations de transaction avant leur confirmation sur le réseau est l'essence d'une attaque de frontrunning dans le contexte de la blockchain.
Le frontrunning dans la blockchain profite de l'ouverture et des mécanismes du réseau, contrairement aux marchés traditionnels où la connaissance d'initié ou l'accès privilégié pourrait y mener.
Les transactions blockchain initiées vont dans un mempool, qui est une zone de tampon où elles attendent d'être incluses dans un bloc par les mineurs.
Il existe une fenêtre de temps propice pour les acteurs malveillants durant cette période. Les meilleurs performeurs peuvent garder une longueur d'avance sur la concurrence en surveillant le mempool pour des transactions importantes ou susceptibles d'influencer le marché.
La manipulation des prix du gaz est une stratégie typique. Sur Ethereum et des réseaux similaires, les mineurs préfèrent les transactions ayant des frais de gaz plus élevés. Les premiers à se positionner dans une course peuvent payer plus pour que leurs transactions soient traitées plus rapidement. Profitant du mouvement prévu du marché, ils peuvent utiliser cette tactique pour acheter des actifs avant qu'un achat important ne fasse grimper le prix ou vendre des actifs avant qu'une vente importante ne le fasse baisser efficacement.
L'utilisation d'échanges décentralisés est un autre point d'entrée. Pour déterminer les prix en fonction de l'offre et de la demande, les créateurs de marché automatisés (AMM) utilisent des algorithmes. Les leaders peuvent anticiper des mouvements de prix significatifs et agir rapidement pour en profiter, une stratégie communément appelée "attaques sandwiches". Dans une attaque sandwich, le front-runner attend que la victime échange avant de passer un ordre d'achat puis passe immédiatement un ordre de vente pour profiter du 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 faire en manipulant l'ordre, l'inclusion ou la censure des transactions dans leurs blocs est représenté par MEV. En ce qui concerne le frontrunning, certains mineurs le font eux-mêmes ou permettent à d'autres de le faire via des enchères MEV. Par conséquent, les mineurs seront incités à privilégier le profit au détriment de l'équité du réseau.
La firme de recherche et développement Flashbots a noté que l'extraction de MEV est devenue une activité lucrative, les utilisateurs se voyant voler plus de 100 millions de dollars en quelques mois. Cela démontre l'étendue du frontrunning ainsi que la complexité des stratégies utilisées.
Une autre manière dont le frontrunning peut se produire dans des 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 des détails de transactions qui ne sont pas engagés sur la chaîne principale.
Pour créer des défenses efficaces, il est essentiel de comprendre comment fonctionnent ces attaques.
Pourquoi les attaques de frontrunning sont-elles si dangereuses ?
De nombreux fronts de l'écosystème blockchain sont menacés par les attaques de frontrunning.
En premier lieu, elles provoquent la perte d'argent pour les utilisateurs. Dans une transaction de frontrunning, l'acheteur initial vend à un prix inférieur aux attentes, offrant l'avantage à l'acheteur. La confiance des utilisateurs dans le système est érodée par cette perte de valeur.
L'effet peut être énorme pour les traders, en particulier ceux travaillant avec de gros volumes. Le glissement, où les prix attendus et exécutés d'un actif ne correspondent pas, peut résulter des changements de prix abrupts causés par le frontrunning.
Cela peut entraîner une diminution des gains et même la disparition des gains issus de transactions rentables. Par exemple, une attaque de frontrunning pourrait faire chuter les marges de bénéfices d'un trader s'ils prévoyaient d'acheter un jeton à 100 $ mais finissent par payer 105 $.
L'intégrité du marché est compromise par le frontrunning, qui va au-delà des pertes individuelles. Il rend le terrain de jeu injuste, donnant un avantage aux acteurs malfaisants par rapport aux bons utilisateurs. Cette disparité a le potentiel de décourager les individus de l'utilisation des plateformes DeFi et de ralentir l'adoption de la technologie blockchain. La croissance de l'écosystème pourrait être entravée si de nouveaux utilisateurs sont rebutés par ce qu'ils perçoivent comme une injustice et une complexité.
Une autre chose que fait le frontrunning est d'aggraver la volatilité du marché.
L'instabilité du marché peut être exacerbée par les actions manipulatives des leaders du marché, ce qui peut entraîner des mouvements de prix artificiels. Un manque de stabilité pourrait décourager les investissements avec un horizon temporel plus long et encourager la spéculation à haut risque, aucune des deux n'étant bonne pour la santé économique à long terme.
Les taux d'intérêt et l'accès au crédit sont affectés par le risque accru auquel les prêteurs et les emprunteurs font face sur les plateformes DeFi en raison de la haute volatilité.
La crédibilité des réseaux blockchain est également en jeu. Les gens pourraient perdre confiance dans la fiabilité et l'équité du système si les attaques de frontrunning persistent. Ce préjudice à la réputation peut être très néfaste pour une technologie qui dépend considérablement 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 pourraient se propager à d'autres domaines d'adoption de la blockchain.
Les implications réglementaires sont une autre préoccupation. Des réglementations plus strictes pourraient être à l'horizon si les autorités considèrent le frontrunning généralisé comme un signe de laxisme dans la surveillance crypto. 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 de freiner l'innovation. Protéger les utilisateurs tout en favorisant un environnement encourageant l'innovation est un délicat exercice d'équilibrage.
De plus, les ressources du réseau peuvent être débordées par les attaques de frontrunning. En raison de frais de gaz gonflés causés par la compétition pour que les transactions soient traitées en premier, le réseau devient moins accessible aux utilisateurs moyens. La scalabilité et la praticabilité du réseau sont toutes deux compromises par ces coûts de transaction élevés.
Le fossé numérique s'élargit en raison principalement de l'impact sur les petits investisseurs et les utilisateurs des pays en développement.
L'accumulation de ces risques pourrait faire stagner l'adoption et le développement de la technologie blockchain. Inclusion économique et innovation pourraient être entravées si le frontrunning n'est pas résolu, ce qui pourrait empêcher la finance décentralisée et d'autres applications blockchain d'atteindre leur plein potentiel.
Comment vous protéger des attaques de frontrunning
Un mélange de solutions techniques et d'approches tactiques peut atténuer l'impact des attaques de frontrunning. Pour votre sécurité, voici les cinq mesures principales :
Utiliser des technologies de transactions sécurisées en ligne
Une méthode efficace de protection contre les attaques de frontrunning est l'utilisation de technologies qui améliorent la confidentialité. Vous pouvez protéger vos transactions contre l'exploitation par des attaquants en gardant les détails cachés jusqu'à leur confirmation sur la blockchain. À cet égard, des projets pionniers tels que Secret Network et Enigma offrent des contrats intelligents préservant la confidentialité qui utilisent des preuves à divulgation nulle de connaissance et un calcul multipartite sécurisé.
Le calcul avec des données cryptées est désormais possible grâce à ces technologies, qui gardent les informations sous-jacentes secrètes. Lancé en février 2020, le réseau principal de Secret Network, par exemple, donne aux développeurs les outils nécessaires pour créer des applications décentralisées qui protègent les informations utilisateur.
L'utilisation de telles plateformes permet aux traders d'effectuer des transactions en secret, rendant presque impossible pour les leaders du marché d'exploiter les données de transaction.
leaders to spy on or manipulate their deals.
L'intégration avec des portefeuilles et des interfaces soutenant la vie privée améliore encore la sécurité. Une mesure de sécurité supplémentaire contre les attaquants potentiels est le portefeuille Torus, qui permet aux utilisateurs d'interagir avec des dApps tout en conservant un certain niveau d'anonymat.
### Utilisez des Échanges Décentralisés Dotés de Mécanismes Anti-Front-Running
Une façon de vous protéger contre les attaques est d'utiliser un échange décentralisé (DEX) doté de fonctionnalités anti-front-running. Des enchères par lot sont utilisées par le Protocole Gnosis et des échanges similaires pour exécuter toutes les transactions soumises dans un certain laps de temps en même temps. En utilisant cette méthode, l'avantage de l'ordre des transactions à l'avance est annulé.
Lorsque la priorité temporelle des transactions est supprimée des systèmes d'enchères par lots, des chercheurs de l'université Cornell ont découvert 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 chiffre et déchiffre les détails des transactions à leur 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 de rechercher et de choisir des plateformes qui privilégient les fonctionnalités de sécurité pour prévenir le front-running.
### Affinez soigneusement les paramètres de transaction
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'attirera pas trop l'attention ou ne sera pas trop bon marché, ce qui entraînerait 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 transactions sur des market makers automatisés (AMM) comme Uniswap en spécifiant une faible tolérance au glissement. Vous pouvez restreindre l'exécution de votre transaction aux situations où le prix reste dans une certaine fourchette en établissant un pourcentage de glissement maximum. Cela empêche les front-runners de causer des pertes énormes 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 rapidité, 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.
### Exploitez les solutions layer-2 et autres réseaux
La fenêtre d'opportunité pour les attaques de front-running est réduite par les solutions de mise à l'échelle layer-2 et les réseaux blockchain alternatifs, qui offrent des environnements moins encombrés. Pour augmenter le débit et réduire les coûts, des plateformes telles qu'Optimistic Rollups et zk-Rollups regroupent plusieurs transactions hors chaîne avant de les soumettre à la chaîne principale.
Par exemple, une solution de mise à l'échelle layer-2 qui permet des transactions plus rapides et moins chères est proposée par Polygon (anciennement Matic Network). Non seulement vos transactions s'exécuteront plus facilement sur ces réseaux, mais vous serez également moins vulnérable aux bots de front-running qui attaquent le réseau principal Ethereum.
Un écosystème croissant émerge où les utilisateurs peuvent effectuer des transactions avec une sécurité et une efficacité accrues, comme le montre l'intégration de Polygon avec les principales plateformes DeFi comme Aave et SushiSwap en 2021. Les traders peuvent se protéger contre des problèmes tels que les réseaux surchargés et les frais de gaz élevés, souvent exploités par les leaders du marché, en passant à ces plateformes.
### Utilisez des services de transactions privées et de priorisation des transactions
Étant donné que les bots de front-running gardent un œil sur les transactions en attente dans le mempool public, il est possible de les éviter en utilisant des services qui permettent la soumission privée de transactions. Afin de prévenir l'exploitation 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 au MEV, telles que le front-running. Les traders peuvent éviter l'exploitation prématurée en utilisant le système de Flashbots pour envoyer des transactions, qui chiffre les détails jusqu'à ce qu'elles soient minées dans un bloc.
Pour prévenir davantage le front-running, des plateformes comme Eden Network accordent la priorité aux transactions initiées par des utilisateurs qui jalonnent leurs jetons natifs. Dans le cadre d'un mouvement plus large visant à réorganiser les mécanismes de priorisation des transactions pour mieux aligner les incitations des mineurs avec l'équité du réseau et la sécurité des utilisateurs, ces services jouent un rôle important.
## Réflexions finales
Les attaques de front-running représentent un obstacle significatif dans la quête d'un écosystème 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 visant à protéger l'industrie doivent s'adapter à sa nature en constante évolution.
La bonne voie serait d'adopter des protocoles améliorant la confidentialité, d'améliorer les mécanismes de transaction et de cultiver une base d'utilisateurs éduquée.
Des recherches et développements continus sont nécessaires en raison des difficultés causées par le front-running. Alors que la sophistication des attaquants augmente, les mesures de défense mises en place s'améliorent également. Au cœur de cet effort se trouvent les investissements dans l'infrastructure de sécurité et la diffusion des bonnes pratiques.
Combattre le front-running nécessite un effort concerté de toutes les parties impliquées. La sécurité des réseaux blockchain est une responsabilité partagée par toutes les parties concernées, y compris les programmeurs, les mineurs, les traders et les régulateurs. Cela garantira que la blockchain maintient son statut de registre sans confiance et continue de transformer le jeu des transactions et interactions en ligne.