De todos os perigos que este ecossistema descentralizado enfrenta, os ataques de front-running estão entre os piores e mais urgentes. O que são ataques de front-running e como se proteger deles? Agora vamos direto ao ponto.

Tanto a segurança das transações de blockchain quanto a confiança dos participantes são ameaçadas por ataques de front-running, que prejudicam o progresso e a estabilidade da indústria.

Exchanges descentralizadas (DEXs) e plataformas de finanças descentralizadas (DeFi) estão se tornando mais suscetíveis a ataques de front-running à medida que se tornam mais populares. Atores maliciosos podem manipular mercados e roubar usuários legítimos aproveitando-se desses ataques, que tiram vantagem da natureza transparente das transações de blockchain.

As repercussões são amplas, afetando não apenas os traders individuais, mas toda a comunidade de blockchain.

Foi recentemente trazido à tona quão sérios ataques de front-running podem ser. Uma avalanche de bots de front-running aproveitou os mecanismos de ordenação de transações do Ethereum em 2020, fazendo com que usuários perdessem muito dinheiro. A importância de compreender e mitigar esse perigo é destacada por tais ocorrências.

Por décadas, o front-running tem sido parte dos mercados financeiros convencionais. Novas dimensões para esse antigo problema foram introduzidas pelas características únicas da tecnologia blockchain. Embora a blockchain forneça transparência e democratização devido à sua natureza descentralizada e aberta, cria inadvertidamente um ambiente ideal para o front-running.

Haverá grandes repercussões monetárias. A Cornell Tech descobriu que, durante os períodos mais movimentados de 2020, ataques de front-running em exchanges descentralizadas construídas no Ethereum foram capazes de extrair mais de $ 1 milhão em lucros diários. Tanto a eficiência quanto a equidade do mercado como um todo quanto dos investidores individuais são afetadas por isso.

Congestionamento de rede e taxas de transação mais altas são consequências adicionais dos ataques de front-running. O preço do gás está subindo para todos na rede porque os criminosos estão pagando mais para que suas transações sejam processadas mais rapidamente. Por causa disso, investidores menores não conseguem participar e plataformas de blockchain não conseguem escalar.

O que são ataques de front-running em blockchain, por que são tão perigosos e como indivíduos e organizações podem se proteger? Este artigo explora as complexidades desses ataques. Nosso objetivo em esclarecer esta questão intrincada é equipar os leitores com as informações de que precisam para navegar com segurança no ambiente de blockchain.

O Que é um Ataque de Front-Running em Blockchain?

Interceptar e abusar de informações de transações antes de sua confirmação na rede é a essência de um ataque de front-running no contexto da blockchain.

O front-running em blockchain tira proveito da abertura e mecânica da rede, ao contrário dos mercados tradicionais, onde conhecimento interno ou acesso privilegiado podem levar a isso.

Transações de blockchain iniciadas vão para um mempool, que é uma área de espera onde aguardam para ser incluídas em um bloco por mineradores.

Há uma janela de oportunidade para agentes mal-intencionados durante este período. Os principais operadores podem ficar um passo à frente da concorrência monitorando o mempool em busca de transações grandes ou que movimentem o mercado.

A manipulação do preço do gás é uma estratégia típica. No Ethereum e redes similares, mineradores dão preferência a transações que têm taxas de gás mais altas. Os primeiros a se mover em uma corrida podem pagar mais para que suas transações sejam processadas mais rapidamente. Aproveitando o movimento de mercado antecipado, eles podem usar essa tática para comprar ativos antes que uma grande compra aumente o preço ou vender ativos antes que uma grande venda o diminua de forma eficiente.

O uso de exchanges descentralizadas é outro ponto de entrada. Para determinar preços de acordo com a oferta e a demanda, criadores de mercado automatizados (AMMs) usam algoritmos. Líderes têm a capacidade de prever movimentos de preço significativos e agir rapidamente para lucrar com eles, uma estratégia comumente conhecida como "ataques de sanduíche". O líder em um ataque de sanduíche espera que a vítima negocie antes de fazer uma ordem de compra e, em seguida, imediatamente faz uma ordem de venda para capitalizar na mudança de preço que resulta da transação da vítima.

O problema também foi agravado pelo aumento no Valor Extraível pelo Minerador (MEV). O lucro que mineradores podem fazer manipulando a ordem, inclusão ou censura de transações em seus blocos é representado pelo MEV. No que diz respeito ao front-running, alguns mineradores o fazem por conta própria ou permitem que outros o façam por meio de leilões de MEV. Como resultado, os mineradores serão incentivados a colocar o lucro antes da equidade da rede.

A empresa de pesquisa e desenvolvimento Flashbots observou que a extração de MEV tornou-se um empreendimento lucrativo, com usuários tendo seu dinheiro roubado por mais de $ 100 milhões em questão de meses. Isso demonstra a extensão do front-running, bem como a complexidade das estratégias utilizadas.

Outra forma de front-running pode ocorrer em sistemas fora da cadeia devido à assimetria de informação. Para ilustrar o ponto, em soluções de camada-2 ou pontes entre cadeias, um invasor pode usar a mesma tática para explorar detalhes de transações que não são comprometidos na cadeia principal.

Para criar defesas eficazes, é essencial compreender como esses ataques funcionam.

Por Que Os Ataques de Front-Running São Tão Perigosos?

Em mais de uma frente, o ecossistema de blockchain é ameaçado por ataques de front-running.

Em primeiro lugar, eles causam perda de dinheiro para os usuários. Em uma transação de front-running, o comprador original vende a um preço mais baixo do que o esperado, dando vantagem ao comprador. A confiança dos usuários no sistema é corroída devido a essa perda de valor.

O efeito pode ser enorme para traders, particularmente aqueles que operam com grandes volumes. Desvio, em que os preços esperados e executados de um ativo não correspondem, pode resultar das mudanças abruptas de preço do front-running.

Isso pode fazer com que ganhos minguem e até mesmo fazer com que ganhos de transações lucrativas evaporem. Por exemplo, um ataque de front-running poderia fazer com que as margens de lucro de um trader despencassem se ele planejava comprar um token por $ 100, mas acabou pagando $ 105 em vez disso.

A integridade do mercado é minada pelo front-running, que vai além de perdas individuais. Isso torna o campo de jogo injusto, dando uma vantagem a atores ruins sobre usuários bons. Essa discrepância tem potencial para desencorajar pessoas a usar plataformas de DeFi e retardar a implementação da tecnologia blockchain. O crescimento do ecossistema pode ser prejudicado se novos usuários forem desmotivados pelo que percebem como injustiça e complexidade.

Outra coisa que o front-running faz é piorar a volatilidade do mercado.

A instabilidade do mercado pode ser exacerbada pelas ações manipulativas dos líderes de mercado, que podem causar movimentos de preço artificiais. A falta de estabilidade no mercado pode desencorajar investimentos com um horizonte de tempo mais longo e encorajar especulação arriscada, nenhuma das quais é boa para a saúde econômica a longo prazo.

Taxas de juros e acesso ao crédito são ambos impactados pelo risco aumentado que credores e mutuários enfrentam em plataformas de DeFi devido à alta volatilidade.

A credibilidade das redes de blockchain também está em risco. As pessoas podem perder fé na confiabilidade e equidade do sistema se os ataques de front-running continuarem. Esse dano reputacional pode ser muito prejudicial para uma tecnologia que depende significativamente da confiança e participação da comunidade. Soluções empresariais e aplicações governamentais não estão imunes a percepções negativas que podem se espalhar para outras áreas de adoção da blockchain.

As implicações regulatórias são outra preocupação. Regulamentações mais rigorosas podem estar no horizonte se as autoridades virem o front-running disseminado como uma indicação de supervisão cripto insuficiente. Embora existam alguns aspectos positivos na regulamentação, métodos excessivamente rígidos correm o risco de limitar o potencial da tecnologia blockchain e impedir a inovação. Proteger os usuários, mantendo o ambiente estimulante para a inovação, é um delicado equilíbrio.

Além disso, os recursos na rede podem ser sobrecarregados por ataques de front-running. Como resultado das taxas de gás inflacionadas causadas pela competição para que as transações sejam processadas primeiro, a rede se torna menos acessível para os usuários comuns. A escalabilidade e a praticidade da rede são comprometidas pelos altos custos das transações.

O fosso digital está sendo ampliado como resultado disso, o que impacta principalmente os pequenos investidores e usuários em países em desenvolvimento.

A acumulação desses riscos pode fazer com que a adoção e desenvolvimento da tecnologia blockchain estacionem. Inclusão econômica e inovação podem ser impedidas se o front-running não for abordado, o que poderia impedir que finanças descentralizadas e outras aplicações de blockchain alcancem seu pleno potencial.

Como Se Proteger de Ataques de Front-Running

Uma combinação de correções técnicas e abordagens táticas pode reduzir o impacto dos ataques de front-running. Para sua segurança, aqui estão as cinco principais medidas:

Faça Uso de Tecnologias para Transações Online Seguras

Um método eficaz de se proteger de ataques de front-running é fazer uso de tecnologias que melhoram a privacidade. Você pode proteger suas transações de serem exploradas por atacantes mantendo seus detalhes ocultos até que sejam confirmados na blockchain. Nesse sentido, projetos pioneiros como Secret Network e Enigma fornecem contratos inteligentes que preservam a privacidade e empregam provas de conhecimento zero e computação multi-partidária segura.

A computação com dados criptografados agora é possível graças a essas tecnologias, que mantêm as informações subjacentes em segredo. Lançada em fevereiro de 2020, a mainnet do Secret Network, por exemplo, fornece aos programadores as ferramentas de que precisam para criar aplicativos descentralizados que protegem as informações dos usuários.

O uso de tais plataformas permite que traders realizem transações em segredo, tornando quase impossível para o mercado

Tradução

integração com carteiras e interfaces que apoiam a privacidade aprimora ainda mais a segurança. Uma proteção adicional contra possíveis atacantes é a carteira Torus, que permite que os usuários interajam com dApps mantendo um nível de anonimato.

Use Trocas Descentralizadas com Mecanismos Anti-Front-Running

Uma maneira de se proteger contra ataques é usar uma troca descentralizada (DEX) que possua recursos anti-front-running. Leilões em lote são usados pelo Gnosis Protocol e trocas similares para executar todas as negociações submetidas dentro de um determinado período de tempo ao mesmo tempo. Com essa abordagem, o benefício de ordenar transações antecipadamente é anulado.

Quando a prioridade de tempo das transações é removida dos sistemas de leilão em lote, pesquisadores da Universidade de Cornell descobriram que o front-running é praticamente eliminado. Além disso, existem DEXs que empregam ordem aleatória para transações ou exigem um esquema de comprometimento que criptografa e descriptografa os detalhes da negociação após a confirmação.

Os traders podem participar de um ambiente de negociação mais justo escolhendo essas trocas. Para proteger suas transações de atores maliciosos, é importante investigar e selecionar plataformas que priorizem recursos de segurança para prevenir o front-running.

Afine Minuciosamente os Parâmetros de Transação

Como uma defesa rápida e fácil contra o front-running, você pode ajustar seus parâmetros de transação. É crucial definir um preço de gás razoável que não chame muita atenção ou seja muito barato e cause atraso na confirmação. Se você pagar mais pelo gás do que o necessário, mineradores utilizando front-running e outras estratégias de Miner Extractable Value (MEV) podem mirar sua transação em uma tentativa de ganhar mais recompensas.

Além disso, você pode limitar o desvio aceitável do preço esperado ao executar negociações em formadores de mercado automatizados (AMMs) como o Uniswap, especificando uma baixa tolerância de slippage. Você pode restringir a execução da sua transação a situações onde o preço permaneça dentro de um determinado intervalo, estabelecendo uma porcentagem máxima de slippage. Isso impede que os front-runners causem grandes perdas manipulando os preços.

Especialmente em ambientes onde o front-running é comum, os usuários devem estar atentos aos trade-offs entre taxas de transação e velocidade, como apontado por Vitalik Buterin, cofundador do Ethereum. Monitorando cuidadosamente essas configurações, você pode melhorar a segurança de suas transações sem comprometer a eficiência.

Utilize Soluções de Camada 2 e Outras Redes

A janela de oportunidade para ataques de front-running é reduzida por soluções de escalonamento de camada 2 e redes blockchain alternativas, que oferecem ambientes menos congestionados. Para aumentar o throughput e diminuir taxas, plataformas como Optimistic Rollups e zk-Rollups agrupam várias transações off-chain antes de submetê-las à cadeia principal.

Como exemplo, uma solução de escalonamento de Camada 2 que permite transações mais rápidas e baratas é fornecida pela Polygon (anteriormente Matic Network). Não só suas negociações serão mais suaves nessas redes, mas você também estará menos vulnerável a bots de front-running que atacam a rede principal do Ethereum.

Um ecossistema em crescimento está surgindo onde os usuários podem transacionar com segurança e eficiência aprimoradas, como demonstrado pela integração da Polygon com plataformas DeFi importantes, como Aave e SushiSwap, em 2021. Os traders podem se proteger de problemas como redes sobrecarregadas e taxas de gás caras, frequentemente exploradas por líderes de mercado, mudando para essas plataformas.

Utilize Serviços de Transação Privada e Ordenação de Transações

Como os bots de front-running monitoram transações pendentes no mempool público, é possível evitá-los usando serviços que permitem a submissão privada de transações. Para prevenir a exploração de MEV, a Flashbots desenvolveu um serviço que os usuários podem usar para enviar transações para mineradores de forma privada.

Dados da Flashbots indicam que esta estratégia reduziu significativamente ataques relacionados a MEV, como o front-running. Os traders podem evitar a exploração antecipada usando o sistema da Flashbots para enviar transações, que criptografa os detalhes até serem minerados em um bloco.

Para prevenir ainda mais o front-running, plataformas como Eden Network dão preferência a transações iniciadas por usuários que apostam seus tokens nativos. Para melhor alinhar os incentivos dos mineradores com a justiça da rede e a segurança do usuário, esses serviços fazem parte de um movimento maior para reestruturar mecanismos de ordenação de transações.

Considerações Finais

Os ataques de front-running representam um obstáculo significativo na jornada em direção a um ecossistema blockchain seguro e equitativo.

Os riscos do front-running podem ser reduzidos através da colaboração comunitária, inovação tecnológica e vigilância do usuário. Estratégias para salvaguardar a indústria precisam se adaptar à sua natureza em constante mudança.

O curso correto de ação seria adotar protocolos que aprimoram a privacidade, melhorar mecanismos de transação e cultivar uma base de usuários informada.

Deve haver pesquisa e desenvolvimento contínuos devido às dificuldades causadas pelo front-running. À medida que a sofisticação dos atacantes aumenta, as medidas de defesa implementadas também. Centrais para este esforço são os investimentos em infraestrutura de segurança e a disseminação de melhores práticas.

Combater o front-running requer um esforço conjunto de todas as partes envolvidas. A segurança das redes blockchain é uma responsabilidade compartilhada por todos, incluindo programadores, mineradores, traders e reguladores. Fazendo isso, garantiremos que o blockchain mantenha seu status como um registro sem confiança e continue mudando o jogo para transações e interações online.