Из всех опасностей, с которыми сталкивается эта децентрализованная экосистема, атаки фронт-раннеров являются одними из самых худших и неотложных. Что такое атаки фронт-раннеров и как защититься от них? Теперь давайте перейдем к сути дела.
Безопасность транзакций в блокчейне и уверенность участников подвергаются угрозе из-за атак фронт-раннеров, которые препятствуют прогрессу и стабильности отрасли.
Децентрализованные биржи (DEX) и платформы децентрализованных финансов (DeFi) становятся более уязвимыми для атак фронт-раннеров по мере их популяризации. Злонамеренные участники могут манипулировать рынками и красть у законных пользователей, пользуясь этими атаками, которые используют прозрачный характер транзакций в блокчейне.
Последствия далеко идущие, затрагивающие не только отдельных трейдеров, но и всю блокчейн-сообщество.
Недавно было выявлено, насколько серьезными могут быть атаки фронт-раннеров. Наводнение ботов-фронт-раннеров воспользовалось механизмами упорядочивания транзакций Ethereum в 2020 году, из-за чего пользователи потеряли кучу денег. Важность понимания и уменьшения этой опасности подчеркивают такие случаи.
На протяжении десятилетий фронт-раннинг был частью традиционных финансовых рынков. Уникальные характеристики блокчейн-технологий добавили новые измерения в эту старую проблему. Хотя блокчейн предоставляет прозрачность и демократизацию из-за своей децентрализованной и открытой природы, он непреднамеренно создает идеальную среду для фронт-раннинга.
Будут серьезные финансовые последствия. В самые загруженные времена 2020 года, согласно данным Cornell Tech, атаки фронт-раннеров на децентрализованных биржах на базе Ethereum приносили более $1 миллиона ежедневной прибыли. Это влияет на общую эффективность и справедливость рынка, а также на отдельных инвесторов.
Затруднение сети и рост транзакционных расходов - это дополнительные последствия атак фронт-раннеров. Цена газа растет для всех в сети потому, что преступники платят больше, чтобы их транзакции обрабатывались быстрее. Из-за этого меньшие инвесторы не могут участвовать, а блокчейн-платформы не способны масштабироваться.
Что такое атаки фронт-раннеров в блокчейне, почему они так опасны и как защищаться от них как личностям, так и организациям? Эта статья исследует сложности этих атак. Наша цель, разъясняя этот сложный вопрос, - дать читателям информацию, необходимую для безопасной навигации в блокчейн-среде.
Что такое атака фронт-раннера в блокчейне?
Перехват и злоупотребление информацией о транзакциях до их подтверждения в сети - суть атаки фронт-раннера в контексте блокчейна.
В отличие от традиционных рынков, где к фронт-раннингу могут привести инсайдерская информация или привилегированный доступ, фронт-раннинг в блокчейне использует открытость и механику сети.
Инициированные транзакции в блокчейне попадают в мемпул, который является буферной зоной, где они ожидают включения в блок майнерами.
В это время открывается окно возможностей для злодеев. Лучшие исполнители могут на шаг опередить конкурентов, следя за мемпулом ради крупных или рыночно изменяющих транзакций.
Манипуляция ценами на газ - один из обычных методов. На Ethereum и подобных сетях майнеры отдают предпочтение транзакциям с более высокими комиссиями за газ. Первые участники гонки могут платить больше, чтобы их транзакции обрабатывались быстрее. Используя предполагаемое рыночное движение, они могут использовать эту тактику, чтобы купить активы до того, как большая покупка повысит цену, или продать активы до того, как большая продажа ее снизит.
Использование децентрализованных бирж - это еще одна точка входа. Автоматизированные маркет-мейкеры (AMM) используют алгоритмы для определения цен на основе спроса и предложения. Лидеры могут предвидеть значительные изменения цен и действовать быстро, чтобы извлечь из них прибыль, стратегию, известную как "сэндвич-атаки". В сэндвич-атаке фронт-раннер ожидает, пока жертва осуществит сделку, прежде чем разместить ордер на покупку, а затем немедленно размещает ордер на продажу, чтобы воспользоваться изменением цены, вызванным транзакцией жертвы.
Проблема также усугубляется увеличением значения, извленного майнером (MEV). Прибыль, которую майнеры могут получить за манипуляции с порядком, включением или цензурой транзакций в их блоках, представлена MEV. В отношении фронт-раннинга некоторые майнеры делают это самостоятельно или позволяют другим делать это через MEV-аукционы. В результате майнеры мотивированы ставить прибыль выше справедливости сети.
Исследовательская и разработческая фирма Flashbots отметила, что извлечение MEV стало доходным предприятием, когда пользователи потеряли более $100 миллионов всего за несколько месяцев. Это демонстрирует масштаб фронт-раннинга, а также сложность используемых стратегий.
Еще один способ, как фронт-раннинг может происходить в системах вне сети, связан с информационной асимметрией. Для иллюстрации, в решениях второго уровня или крестовых мостах атаки, атакующий может использовать ту же тактику, чтобы воспользоваться подробностями транзакции, зафиксированной не на основной цепи.
Чтобы создать эффективную защиту, необходимо понять, как работают эти атаки.
Почему атаки фронт-раннеров так опасны?
На более чем одном фронте атаки фронт-раннеров угрожают экосистеме блокчейна.
В первую очередь, они вызывают денежные потери у пользователей. В транзакции фронт-раннера первоначальный покупатель продает по цене ниже ожидаемой, отдавая преимущество покупателю. Вера пользователей в систему подрывается из-за этой утраты стоимости.
Эффект может быть огромным для трейдеров, особенно тех, кто работает с большими объемами. Слиппед, когда ожидаемая и выполненная цены актива не совпадают, может быть результатом резких изменений цен, вызванных фронт-раннингом.
Это может привести к сокращению прибылей и даже исчезновению прибылей от прибыльных сделок. Например, атака фронт-раннера может привести к резкому снижению маржи прибыли трейдера, если он планировал купить токен по $100, а в итоге заплатил $105.
Целостность рынка подрывается фронт-раннингом, что выходит за рамки индивидуальных потерь. Это делает условия несправедливыми, давая злоумышленникам преимущество перед добросовестными пользователями. Этот перекос может отговорить людей от использования платформ DeFi и замедлить внедрение блокчейн-технологий. Рост экосистемы может быть затруднен, если новые пользователи будут отвергнуты из-за воспринимаемой несправедливости и сложности.
Ещё одна вещь, которую делает фронт-раннинг, это ухудшает волатильность рынка.
Нестабильность рынка может быть усугублена манипулятивными действиями рыночных лидеров, что может привести к искусственным ценовым движениям. Отсутствие стабильности на рынке может отговорить от инвестиций с более долгим горизонтом и способствовать рискованным спекуляциям, что не является залогом долгосрочного экономического здоровья.
Процентные ставки и доступ к кредитам также оказывают давление из-за увеличенного риска, с которым сталкиваются кредиторы и заемщики на платформах DeFi из-за высокой волатильности.
Надежность блокчейн-сетей также под угрозой. Пользователи могут потерять доверие к надежности и справедливости системы, если атаки фронт-раннеров продолжатся. Этот репутационный ущерб может быть пагубным для технологии, которая сильно зависит от доверия и участия. Внедрение корпоративных решений и правительственных приложений тоже не застраховано от негативного восприятия, которое может распространиться на другие области использования блокчейна.
Регуляторные последствия - еще одна проблема. Строгие регулирования могут быть на горизонте, если власти увидят массовый фронт-раннинг как знак слабого регулирования криптоиндустрии. Хотя есть и положительные аспекты регулирования, чрезмерно строгие методы могут ограничить потенциал блокчейн-технологий и препятствовать инновациям. Защита пользователей при одновременном обеспечении среды, способствующей инновациям, является тонким балансом.
Кроме того, сеть может быть перегружена атаками фронт-раннеров. В результате завышенных комиссий за газ из-за конкуренции за первоочередную обработку транзакций сеть становится менее доступной для обычных пользователей. Масштабируемость и практичность сети подвергаются компромиссу из-за высоких затрат на транзакции.
Этот цифровой разрыв увеличивается, в основном затрагивая мелких инвесторов и пользователей в развивающихся странах.
Накопление этих рисков может привести к замедлению внедрения и развития блокчейн-технологий. Экономическая инклюзия и инновации могут столкнуться с препятствиями, если фронт-раннинг не будет устранен, что может помешать децентрализованным финансам и другим приложениям блокчейна полностью раскрыть свой потенциал.
Как защититься от атак фронт-раннера
Сочетание технических решений и тактических подходов может ослабить влияние атак фронт-раннера. Вот пять главных мер для вашей безопасности:
Используйте технологии для обеспечения безопасных онлайн-транзакций
Один из эффективных способов защиты от атак фронт-раннера - это использование технологий, повышающих конфиденциальность. Вы можете обезопасить свои транзакции от эксплуатации злоумышленниками, скрывая их детали до подтверждения в блокчейне. В этом отношении передовые проекты, такие как Secret Network и Enigma, предоставляют смарт-контракты, обеспечивающие конфиденциальность, которые используют доказательства с нулевым разглашением и безопасные вычисления с участием нескольких сторон.
Благодаря этим технологиям теперь возможно вычисление с зашифрованными данными, которые скрывают основную информацию. Главная сеть Secret Network, запущенная в феврале 2020 года, например, дает разработчикам инструменты для создания децентрализованных приложений, защищающих пользовательскую информацию.
Использование таких платформ позволяет трейдерам проводить транзакции в тайне, делая практически невозможным их эксплуатацию на рынке. Content: лидеры для шпионажа или манипулирования их сделками.
Интеграция с кошельками и интерфейсами, поддерживающими конфиденциальность, дополнительно улучшает безопасность. Дополнительной защитой от возможных злоумышленников является кошелек Torus, который позволяет пользователям взаимодействовать с dApps, сохраняя при этом анонимность.
Используйте децентрализованные биржи с механизмами против фронт-раннинга
Одним из способов защитить себя от атак является использование децентрализованной биржи (DEX), которая имеет функции защиты от фронт-раннинга. Gnosis Protocol и аналогичные биржи используют пакетные аукционы для выполнения всех сделок, поданных в определенной временной рамке, одновременно. Используя этот подход, преимущество предварительного упорядочивания транзакций становится недействительным.
Когда приоритет времени транзакций удаляется из систем пакетных аукционов, исследователи из Корнельского университета обнаружили, что фронт-раннинг практически устраняется. Кроме того, существуют DEX, которые используют случайный порядок для транзакций или требуют схемы обязательства, которая шифрует и расшифровывает данные о сделках после подтверждения.
Трейдеры могут участвовать в более справедливой торговой среде, выбирая эти биржи. Чтобы защитить ваши сделки от злоумышленников, важно изучить и выбрать платформы, которые уделяют приоритетное внимание функциям безопасности для предотвращения фронт-раннинга.
Тщательно настройте параметры транзакции
Как быстрая и легкая защита от фронт-раннинга, вы можете настроить параметры своей транзакции. Важно установить разумную цену газа, которая не привлечет слишком много внимания или не будет слишком низкой и не вызовет задержку подтверждения. Если вы платите больше за газ, чем необходимо, майнеры, использующие фронт-раннинг и другие стратегии извлечения ценности майнера (MEV), могут нацелиться на вашу транзакцию в попытке заработать больше вознаграждений.
Кроме того, вы можете ограничить допустимое отклонение от ожидаемой цены при выполнении сделок на автоматизированных маркет-мейкерах (AMM), таких как Uniswap, указав низкую допустимую погрешность. Вы можете ограничить выполнение вашей сделки ситуациями, когда цена остается в определенном диапазоне, установив максимальный процент допустимой погрешности. Это предотвращает возможность значительных потерь, вызванных манипулирующими ценами фронт-раннерами.
Особенно в условиях, где фронт-раннинг является распространенным явлением, пользователи должны учитывать компромиссы между комиссиями за транзакции и скоростью, как отметил Виктор Бутерин, сооснователь Ethereum. Внимательно контролируя эти настройки, вы можете улучшить безопасность своих транзакций, не жертвуя эффективностью.
Использование Layer-2 решений и других сетей
Окно возможностей для проведения атак фронт-раннинга уменьшается благодаря решениям масштабирования второго уровня и альтернативным сетям блокчейна, которые предоставляют менее загруженные среды. Чтобы увеличить пропускную способность и уменьшить комиссии, платформы, такие как Optimistic Rollups и zk-Rollups, объединяют несколько транзакций вне блокчейна, прежде чем отправить их в основную сеть.
Например, решение для масштабирования второго уровня, предоставляемое Polygon (ранее Matic Network), позволяет выполнять транзакции быстрее и дешевле. Ваши сделки будут проходить более плавно в этих сетях, и вы будете менее уязвимы к фронт-раннинг-ботам, атакующим основную сеть Ethereum.
Развивается растущая экосистема, где пользователи могут совершать транзакции с повышенной безопасностью и эффективностью, как это демонстрирует интеграция Polygon с основными DeFi платформами, такими как Aave и SushiSwap в 2021 году. Трейдеры могут защитить себя от проблем, таких как перегруженные сети и высокие комиссии за газ, которые часто используются лидерами рынка, переключившись на эти платформы.
Использование частных транзакционных услуг и механизма упорядочивания транзакций 5.
Поскольку фронт-раннинг-боты отслеживают ожидающие транзакции в публичном мемпуле, можно избежать их, используя услуги, которые позволяют отправлять частные транзакции. Чтобы предотвратить эксплуатацию MEV, Flashbots разработали сервис, который пользователи могут использовать для отправки транзакций майнерам конфиденциально.
Данные от Flashbots показывают, что эта стратегия значительно сократила количество атак, связанных с MEV, таких как фронт-раннинг. Трейдеры могут избежать упреждающей эксплуатации, используя систему Flashbots для отправки транзакций, которая шифрует детали до тех пор, пока они не будут замайнинены в блоке.
Чтобы дополнительно предотвратить фронт-раннинг, платформы, такие как Eden Network, отдают приоритет транзакциям, инициированным пользователями, которые ставят на кон свои собственные токены. Эти услуги являются частью более широкого движения по перестройке механизмов упорядочивания транзакций для лучшего согласования стимулов майнеров с честностью сети и безопасностью пользователей.
Заключительные мысли
Атаки фронт-раннинга представляют собой значительное препятствие на пути к безопасной и справедливой экосистеме блокчейнов.
Риски фронт-раннинга могут быть уменьшены через сотрудничество сообщества, технологические инновации и бдительность пользователей. Стратегии по защите индустрии должны адаптироваться к ее изменяющемуся характеру.
Правильным курсом действий было бы принять протоколы, повышающие конфиденциальность, улучшить механизмы транзакций и развить образованную пользовательскую базу.
Необходимо продолжать НИОКР из-за трудностей, вызванных фронт-раннингом. Усложняются не только меры защиты, но и сложность атакующих. В центре этих усилий находятся инвестиции в инфраструктуру безопасности и распространение лучших практик.
Борьба с фронт-раннингом требует согласованных усилий всех участвующих сторон. Безопасность сетей блокчейна является общей ответственности всех участвующих сторон, включая программистов, майнеров, трейдеров и регуляторов. Действуя так, блокчейн сохранит свой статус доверенного реестра и продолжит изменять текущую игру для онлайн-транзакций и взаимодействий.