Dos perigos que este ecossistema descentralizado enfrenta, os ataques de front-running estão entre os mais graves e urgentes. O que são ataques de front-running e como se proteger deles? Agora, vamos direto ao ponto.
Tanto a segurança das transações em blockchain quanto a confiança dos participantes são ameaçadas por ataques de front-running, que impedem o progresso e a estabilidade da indústria.
As exchanges descentralizadas (DEXs) e as plataformas de finanças descentralizadas (DeFi) estão se tornando mais suscetíveis a ataques de front-running à medida que se tornam mais populares. Atores mal-intencionados podem manipular mercados e roubar de usuários legítimos tirando proveito desses ataques, que aproveitam a natureza transparente das transações de blockchain.
As repercussões são abrangentes, afetando não apenas traders individuais, mas toda a comunidade de blockchain.
Recentemente, veio à tona a seriedade dos ataques de front-running. Um surto de bots de front-running aproveitou os mecanismos de ordenação de transações do Ethereum em 2020, fazendo os usuários perderem muito dinheiro. A importância de compreender e mitigar esse perigo é destacada por tais ocorrências.
Durante décadas, o front-running foi parte dos mercados financeiros convencionais. Novas dimensões a esse antigo problema foram introduzidas pelas características únicas da tecnologia blockchain. Embora a blockchain ofereça transparência e democratização devido à sua natureza descentralizada e aberta, cria, involuntariamente, um ambiente ideal para o front-running.
Haverá repercussões monetárias significativas. A Cornell Tech descobriu que, durante os momentos mais agitados de 2020, os ataques de front-running em exchanges descentralizadas construídas em Ethereum foram capazes de extrair mais de $1 milhão em lucros diários. Tanto a eficiência e a equidade do mercado como um todo quanto os investidores individuais são impactados por isso.
Congestionamento de rede e taxas de transação mais altas são consequências adicionais dos ataques de front-running. O preço do gás está aumentando para todos na rede porque criminosos estão pagando mais para que suas transações sejam processadas mais rapidamente. Por causa disso, investidores menores não conseguem participar, e as 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, ao esclarecer essa questão complexa, é equipar os leitores com as informações de que precisam para atravessar o ambiente de blockchain com segurança.
O Que É um Ataque de Front-Running em Blockchain?
Interceptar e abusar das informações de transações antes de sua confirmação na rede é a essência de um ataque de front-running no contexto do blockchain.
O front-running em blockchain aproveita a abertura e a mecânica da rede, ao contrário dos mercados tradicionais, onde o conhecimento privilegiado ou o acesso privilegiado podem levar a isso.
As transações de blockchain iniciadas vão para um mempool, que é uma área de espera onde aguardam para ser incluídas em um bloco pelos mineradores.
Há uma janela de oportunidade para atores ruins durante esse período. Os mais habilidosos podem ficar um passo à frente da concorrência monitorando o mempool em busca de transações grandes ou que movam o mercado.
A manipulação do preço do gás é uma estratégia comum. No Ethereum e em redes semelhantes, os mineradores dão preferência a transações que têm taxas de gás mais altas. Os primeiros a agir em uma corrida podem pagar mais para que suas transações sejam processadas mais rapidamente. Aproveitando o movimento antecipado do mercado, eles podem usar essa tática para comprar ativos antes que uma grande compra aumente o preço ou vender ativos antes que uma grande venda diminua o preço de forma eficiente.
O uso de exchanges descentralizadas é outro ponto de entrada. Para determinar preços de acordo com a oferta e a demanda, os criadores de mercado automatizados (AMMs) usam algoritmos. Os líderes têm a capacidade de prever movimentos significativos de preços e agir rapidamente para lucrar com eles, uma estratégia comumente conhecida como "ataques-sanduíche". O front-runner em um ataque-sanduíche aguarda a vítima negociar antes de fazer um pedido de compra e então imediatamente faz um pedido de venda para capitalizar na mudança de preço que resulta da transação da vítima.
O problema também foi agravado pelo aumento do Valor Extraível do Minerador (MEV). O lucro que os mineradores podem obter manipulando a ordem, a inclusão ou a censura de transações em seus blocos é representado pelo MEV. Quando se trata de front-running, alguns mineradores fazem isso por conta própria ou permitem que outros façam por meio de leilões 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 se tornou uma empreitada lucrativa, 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 usadas.
Outra maneira de que o front-running pode ocorrer em sistemas off-chain é devido à assimetria de informações. Para ilustrar o ponto, em soluções de camada-2 ou pontes cross-chain, um atacante pode usar a mesma tática para explorar detalhes de transações que não são comprometidos com a cadeia principal.
Para criar defesas eficazes, é essencial compreender como esses ataques funcionam.
Por Que 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 a perda de dinheiro dos usuários. Em uma transação de front-run, o comprador original vende a um preço mais baixo do que o esperado, dando a vantagem ao comprador. A fé dos usuários no sistema é corroída devido a essa perda de valor.
O efeito pode ser enorme para os traders, especialmente aqueles que negociam com altos volumes. O deslizamento, em que o preço esperado e o preço executado de um ativo não coincidem, pode resultar das mudanças abruptas de preço do front-running.
Isso pode fazer com que os lucros diminuam e até mesmo faça com que os lucros de negociações lucrativas evaporem. Por exemplo, um ataque de front-running poderia fazer com que as margens de lucro de um trader despencassem se eles planejassem comprar um token a $100, mas acabassem pagando $105.
A integridade do mercado é minada pelo front-running, que vai além das perdas individuais. Torna o campo de jogo injusto, dando aos maus atores uma vantagem sobre os bons usuários. Essa discrepância tem o potencial de desencorajar pessoas de usarem plataformas DeFi e retardar a implementação da tecnologia de blockchain. O crescimento do ecossistema pode ser prejudicado se novos usuários forem desmotivados pelo que percebem como injustiça e complexidade.
Outra consequência do front-running é agravar a volatilidade do mercado.
A instabilidade do mercado pode ser exacerbada pelas ações manipulativas dos líderes de mercado, que podem causar movimentos artificiais de preços. A falta de estabilidade no mercado pode desencorajar investimentos com um horizonte de tempo mais longo e encorajar especulação arriscada, nenhum dos quais é bom para a saúde econômica a longo prazo.
As taxas de juros e o acesso ao crédito são impactados pelo risco aumentado que credores e mutuários enfrentam em plataformas DeFi devido à alta volatilidade.
A credibilidade das redes de blockchain também está em risco. As pessoas podem perder a confiança na confiabilidade e na 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 de blockchain.
As implicações regulatórias são outra preocupação. Regulamentações mais rigorosas podem estar a caminho se as autoridades virem o front-running generalizado como um sinal de supervisão frouxa sobre as criptos. Embora haja alguns aspectos positivos na regulamentação, métodos excessivamente rigorosos correm o risco de limitar o potencial da tecnologia de blockchain e impedir a inovação. Proteger os usuários ao mesmo tempo que se cria um ambiente que encoraja a inovação é um equilíbrio delicado.
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 ter as transações processadas primeiro, a rede torna-se menos acessível para usuários médios. A escalabilidade e a praticidade da rede são comprometidas pelos altos custos de transação.
O fosso digital está se alargando como resultado disso, impactando principalmente investidores menores e usuários em países em desenvolvimento.
A acumulação desses riscos pode fazer com que a adoção e o desenvolvimento da tecnologia de blockchain parem. A inclusão econômica e a inovação podem ser prejudicadas se o front-running não for abordado, o que pode impedir que as finanças descentralizadas e outras aplicações de blockchain alcancem todo o seu potencial.
Como Se Proteger de Ataques de Front-Running
Uma combinação de soluções técnicas e abordagens táticas pode reduzir o impacto dos ataques de front-running. Para sua segurança, aqui estão as cinco principais medidas:
Fazer Uso de Tecnologias para Transações Seguras na Internet
Um método eficaz de proteger-se contra ataques de front-running é utilizar tecnologias que aumentam a privacidade. Você pode proteger suas transações de serem exploradas por atacantes mantendo seus detalhes ocultos até serem confirmados na blockchain. Nesse sentido, projetos pioneiros como Secret Network e Enigma fornecem contratos inteligentes que preservam a privacidade usando provas de conhecimento-zero e computação multipartidária segura.
A computação com dados criptografados é possível agora graças a essas tecnologias, que mantêm as informações subjacentes em segredo. Lançada em fevereiro de 2020, a mainnet da Secret Network, por exemplo, dá 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 sigilo, dificultando praticamente qualquer possibilidade de exploração. Claro! Vou traduzir o conteúdo para português, mantendo o formato solicitado e ignorando a tradução de links em markdown:
lideranças para espionar ou manipular seus negócios.
A integração com carteiras e interfaces que suportam a privacidade melhora ainda mais a segurança. Uma salvaguarda adicional contra possíveis atacantes é a carteira Torus, que permite aos usuários interagir com dApps mantendo um nível de anonimato.
Utilize Exchanges Descentralizadas com Mecanismos Anti-Front-Running
Uma maneira de se proteger contra ataques é usar uma exchange descentralizada (DEX) que possua recursos anti-front-running. Leilões em lote são utilizados pelo Gnosis Protocol e outras exchanges semelhantes para executar todas as transações submetidas dentro de um determinado período de tempo ao mesmo tempo. Usando essa abordagem, o benefício de ordenar transações com antecedência 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 compromisso que criptografa e descriptografa os detalhes da transação na confirmação.
Os comerciantes podem participar de um ambiente de negociação mais justo ao escolher essas exchanges. Para proteger suas transações de maus atores, é importante investigar e selecionar plataformas que priorizem recursos de segurança para prevenir o front-running.
Ajuste Minuciosamente os Parâmetros da 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 baixo 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 visar sua transação na tentativa de ganhar mais recompensas.
Além disso, você pode limitar a 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 de sua transação a situações onde o preço permanece dentro de um determinado intervalo, estabelecendo uma porcentagem máxima de slippage. Isso impede que os front-runners causem grandes perdas ao manipular 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. Ao monitorar 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 reduzir tarifas, plataformas como Optimistic Rollups e zk-Rollups agrupam várias transações fora da cadeia antes de enviá-las para a cadeia principal.
Por exemplo, uma solução de escalonamento de Camada 2 que permite transações mais rápidas e baratas é fornecida pela Polygon (anteriormente conhecida como Matic Network). Não apenas suas transações funcionarão mais suavemente nessas redes, mas você estará menos vulnerável a bots de front-running que atacam a rede principal do Ethereum.
Um ecossistema crescente está emergindo onde os usuários podem transacionar com maior segurança e eficiência, como demonstrado pela integração da Polygon com grandes plataformas DeFi como Aave e SushiSwap em 2021. Os comerciantes podem se proteger de problemas como redes lotadas e altas taxas de gás, que são frequentemente aproveitadas por líderes de mercado, mudando para essas plataformas.
Utilize Serviços de Transação Privada e Ordenação de Transações
Como 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 essa estratégia reduziu significativamente os ataques relacionados a MEV, como front-running. Os comerciantes podem evitar a exploração preventiva usando o sistema da Flashbots para enviar transações, que criptografa os detalhes até que sejam minerados em um bloco.
Para impedir ainda mais o front-running, plataformas como Eden Network dão preferência a transações iniciadas por usuários que fazem stake dos seus tokens nativos. Esses serviços fazem parte de um movimento maior para reestruturar os mecanismos de ordenação de transações, a fim de alinhar melhor os incentivos dos mineradores com a equidade da rede e a segurança do usuário.
Pensamentos Finais
Os ataques de front-running representam um obstáculo significativo na jornada para um ecossistema de blockchain seguro e equitativo.
Os riscos do front-running podem ser reduzidos por meio de colaboração comunitária, inovação tecnológica e vigilância do usuário. As estratégias para salvaguardar a indústria precisam se adaptar à sua natureza em constante mudança.
O caminho correto seria adotar protocolos que aumentam a privacidade, melhorar os mecanismos de transação e cultivar uma base de usuários educada.
Há necessidade de P&D contínuo devido às dificuldades causadas pelo front-running. À medida que a sofisticação dos atacantes aumenta, as medidas defensivas também aumentam. No centro deste esforço estão os investimentos em infraestrutura de segurança e a disseminação de melhores práticas.
Combater o front-running requer um esforço concentrado de todas as partes envolvidas. A segurança das redes blockchain é uma responsabilidade compartilhada entre todas as partes interessadas, incluindo programadores, mineradores, comerciantes e reguladores. Fazer isso garantirá que o blockchain mantenha seu status como um livro-razão sem confiança e continue mudando o jogo para transações e interações online.
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