Атаки с упреждением транзакций стали значительной проблемой в пространстве блокчейна. Эти атаки эксплуатируют прозрачную природу блокчейн-транзакций, чтобы получить несправедливое преимущество.
Понимание атак с упреждением критично для всех, кто участвует в торговле криптовалютами, разработке блокчейнов или управлении цифровыми активами.
Итак, что такое атака с упреждением, как она работает и как защитить себя?
Что такое атака с упреждением?
Атака с упреждением включает перехват и использование информации о транзакции до её завершения. В традиционных финансах это обычно происходит, когда брокер исполняет заказы по ценным бумагам для своего счёта, пользуясь предварительными знаниями о ожидающих заказах своих клиентов. В блокчейне атака с упреждением более тонкая, но следует тому же принципу.
Как работает атака с упреждением в блокчейне
Транзакции в блокчейне публичны и видны в мемпуле до включения в блок. Мемпул — это пул неподтверждённых транзакций, ожидающих обработки майнерами. Перехватчики следят за мемпулом в поисках крупных или выгодных транзакций. Затем они отправляют свои транзакции с более высокими комиссионными за газ, чтобы их приоритетно обработали майнеры, фактически опережая целевую транзакцию.
Типы атак с упреждением
- Упреждение транзакций: Это самая простая форма. Атакующий видит крупный заказ на покупку токенов и сначала размещает свой собственный заказ. После того как цена увеличивается из-за оригинального крупного заказа, атакующий продаёт по более высокой цене.
- Арбитражное упреждение: Это включает использование ценовых различий между биржами или пулами ликвидности. Атакующий замечает возможность арбитража и размещает свою транзакцию до того, как законный арбитражёр сможет исполнить свою сделку.
- Аукцион приоритетных газовых сборов (PGA): В этом методе атакующие вступают в торги с первоначальным отправителем транзакции, постоянно повышая комиссию за газ. Эта конкуренция может значительно увеличить стоимость транзакций и задержать их исполнение.
Примеры из реальной жизни
- Упреждение на Uniswap: Децентрализованные биржи, такие как Uniswap, часто становятся целями. Атакующие следят за крупными сделками и первыми размещают свои ордера, чтобы получить прибыль от ожидаемого ценового движения.
- Продажи NFT: Ценные продажи NFT также становились целями. Атакующие опережают ставки, чтобы приобрести ценные активы по более низким ценам и затем перепродать их с прибылью.
Технические механизмы упреждения
- Мониторинг мемпула: Атакующие используют боты для мониторинга мемпула на предмет значительных транзакций.
- Манипуляция ценой газа: Устанавливая более высокую цену за газ, атакующие могут обеспечить первоочередную обработку своих транзакций.
- Flashbots: Это специализированные инструменты, предназначенные для того, чтобы пользователи могли торговать пространством в блоке, таким образом позволяя или предотвращая упреждение транзакций.
Как защитить себя от атак с упреждением
- Приватность транзакций: Использование приватных транзакций или задержка видимости транзакций могут помочь смягчить упреждение. Инструменты, такие как zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge), могут использоваться для сокрытия деталей транзакций до их подтверждения.
- Схемы commit-reveal: Это включает отправку хэша транзакции сначала, а затем раскрытие фактической транзакции. Это гарантирует, что детали транзакции останутся скрытыми до окончания фазы commit.
- Транзакции с временной блокировкой: Это транзакции, которые становятся действительными только после определённого периода. Это может снизить риск немедленного упреждения, но может быть не подходящим для всех случаев использования.
- Аукционы MEV: Аукционы Miner Extractable Value (MEV) позволяют пользователям торговаться за приоритетный доступ к пространству в блоке, предлагая рыночное решение для упреждения. Этот подход пытается демократизировать доступ к упорядочению транзакций.
Регуляторные и этические соображения
Атака с упреждением в традиционных финансах незаконна и считается неэтичной. Однако, регуляторный ландшафт в блокчейне всё ещё эволюционирует. Юрисдикции различаются в своём подходе к регулированию блокчейна и криптовалют. Некоторые рассматривают упреждение как форму манипуляции рынком, в то время как другие ещё не адресовали его явно.
- US SEC: Комиссия по ценным бумагам и биржам США (SEC) предпринимала действия против некоторых форм манипуляции рынком в криптопространстве, но упреждение остаётся серой зоной.
- Регулирования ЕС: Европейский Союз имеет более строгие руководства по манипуляциям на рынке, которые могут охватывать определённые действия упреждения.
- Саморегулирование: Некоторые блокчейн-сообщества принимают меры саморегулирования, создавая лучшие практики и стандарты для борьбы с упреждением.
Исследования случаев
Исследование 1: Ethereum
Прозрачная и публичная природа Ethereum делает его особенно уязвимым к упреждению. В высокопрофильных инцидентов участвовали сложные боты, перехватывающих и извлекающих прибыль из крупных транзакций на децентрализованных биржах. Эти боты непрерывно мониторят мемпул и в реальном времени корректируют свои стратегии.
Исследование 2: Binance Smart Chain
Binance Smart Chain (BSC) также подвергался атакам с упреждением. Низкие транзакционные издержки на BSC делают его привлекательной целью для упреждения. Недавние попытки сообщества BSC включали внедрение изменений в протоколы упорядочивания транзакций и усиление мер безопасности.
Будущее упреждения в блокчейне
Сообщество блокчейна активно ищет решения для смягчения упреждения. Некоторые перспективные разработки включают:
- Решения второго уровня: Протоколы второго уровня, такие как Optimistic Rollups и zk-Rollups, могут помочь снизить видимость транзакций в мемпуле, делая упреждение сложнее.
- Децентрализованные книги ордеров: Переход от автоматизированных маркетмейкеров (AMM) к децентрализованным книгам ордеров может помочь сократить возможности для упреждения.
- Улучшенные механизмы консенсуса: Протоколы, которые сокращают время нахождения транзакций в мемпуле или вводят рандомизацию в упорядочивание транзакций, могут смягчить упреждение.
Заключение
Атаки с упреждением представляют собой значительный вызов в блокчейне. Хотя децентрализованная и прозрачная природа блокчейн предоставляет многочисленные преимущества, она также открывает двери для злоумышленников. Решение проблемы упреждения требует многостороннего подхода, сочетающего технические решения, регуляторный контроль и инициативы, движимые сообществом.
Понимание и смягчение упреждения критично для роста и зрелости технологии блокчейн. По мере развития экосистемы, непрерывные инновации и сотрудничество будут ключевыми для обеспечения справедливой и безопасной среды для всех участников.