З усіх небезпек, які загрожують цій децентралізованій екосистемі, атаки з фронт-ранінгу є одними з найгірших та найнагальніших. Що таке атаки з фронт-ранінгу та як захистити себе від них? Тепер перейдемо до суті.
Безпека транзакцій у блокчейні та довіра учасників ставляться під загрозу через атаки з фронт-ранінгу, які перешкоджають прогресу та стабільності індустрії.
Децентралізовані біржі (DEX) та платформи децентралізованих фінансів (DeFi) стають все більш вразливими до атак з фронт-ранінгу в міру їх популяризації. Зловмисники можуть маніпулювати ринками та красти у законних користувачів, користуючись цими атаками, які використовують прозорість транзакцій блокчейна.
Наслідки є далекосяжними, впливаючи не тільки на окремих трейдерів, але й на всю блокчейн-спільноту.
Недавно було виявлено, наскільки серйозними можуть бути атаки з фронт-ранінгу. Потік ботів з фронт-ранінгу скористався механізмами порядку транзакцій Ethereum у 2020 році, що спричинило втрати користувачів величезних сум грошей. Важливість розуміння і зменшення цієї загрози підкреслюється такими подіями.
Протягом десятиліть фронт-ранінг існував на традиційних фінансових ринках. Нові виміри цієї старої проблеми були запроваджені унікальними характеристиками блокчейн-технології. Хоча блокчейн забезпечує прозорість і демократизацію завдяки своїй децентралізованій і відкритій природі, він випадково створює ідеальне середовище для фронт-ранінгу.
Будуть значні фінансові наслідки. Cornell Tech виявив, що під час найжвавіших періодів у 2020 році атаки з фронт-ранінгу на децентралізованих біржах, побудованих на Ethereum, дозволили отримувати понад 1 мільйон доларів щоденних прибутків. Це впливає як на ефективність і справедливість ринку в цілому, так і на окремих інвесторів.
Затори в мережі та вищі комісії за транзакції є додатковими наслідками атак з фронт-ранінгу. Злочинці платять більше, щоб їхні транзакції оброблялися швидше, внаслідок чого ціни на газ зростають для всіх у мережі. Через це меншій кількості інвесторів вдається брати участь, а блокчейн-платформи не можуть масштабуватися.
Що таке атаки з фронт-ранінгу в блокчейні, чому вони такі небезпечні, і як особи та організації можуть себе захистити? Ця стаття досліджує складність цих атак. Наша мета у роз’ясненні цього складного питання полягає в тому, щоб дати читачам інформацію, необхідну для безпечного навігації в блокчейн-середовищі.
Що таке фронт-ранінг атака в блокчейні?
Перехоплення та зловживання інформацією про транзакцію перед її підтвердженням у мережі є сутністю атаки з фронт-ранінгу в контексті блокчейну.
Фронт-ранінг у блокчейні користується відкритістю та механікою мережі, на відміну від традиційних ринків, де до цього можуть призводити інсайдерські знання або привілейований доступ.
Початкові блокчейн-транзакції потрапляють до мемпулу, що є зоною очікування, де вони чекають, щоб бути включеними в блок майнерами.
Протягом цього періоду у зловмисників є можливість для дій. Топ-виконавці можуть залишатися на крок попереду конкуренції, спостерігаючи за мемпулом на великі чи ринкоутворюючі транзакції.
Маніпуляція з цінами на газ — це один з поширених стратегій. На Ethereum та подібних мережах майнери віддають перевагу транзакціям із вищими комісіями за газ. Перші учасники гонки можуть заплатити більше, щоб їхні транзакції оброблялися швидше. Використовуючи цю тактику, вони можуть купувати активи до того, як велика покупка підвищить ціну, або продавати активи до великого продажу, який знижує ціну ефективно.
Використання децентралізованих бірж — це ще один вхідний пункт. Автоматизовані ринкові мейкери (AMM) використовують алгоритми для визначення цін залежно від попиту та пропозиції. Лідери можуть передбачити значні цінові рухи та швидко діяти, отримуючи прибуток від них, що відомо як "атаки сендвіч". Фронтранер в атаці сендвічу чекає, поки жертва здійснить торгову операцію, перш ніж робити замовлення на покупку, а потім відразу робить продаж, щоб використати зміну ціни, яка виникла через транзакцію жертви.
Проблема також поглиблюється через збільшення значення MEV (Miner Extractable Value). Прибуток, який майнери можуть отримати, маніпулюючи порядком, включенням або цензуруванням транзакцій у своїх блоках, представлено MEV. У випадку з фронт-ранінгом деякі майнери роблять це самі або дозволяють іншим робити це через аукціони MEV. В результаті майнери заохочуються до отримання прибутку більше, ніж справедливість мережі.
Дослідницька та розробницька фірма Flashbots зазначила, що витяг MEV став вигідним бізнесом, коли користувачів більше ніж за декілька місяців вкрали на понад 100 мільйонів доларів. Це демонструє масштабність фронт-ранінгу, а також складність використовуваних стратегій.
Інший спосіб, як фронт-ранінг може статися в системах поза ланцюгом, це через асиметрію інформації. Щоб проілюструвати це, в рішенях другого рівня або крос-чейн мостах, атакуючий може використати таку ж тактику, щоб зловживати деталями транзакцій, які не фіксуються на основному ланцюгу.
Щоб створити ефективні захисти, важливо розуміти, як працюють ці атаки. Залишіть переклад без змін для маркдаун-посилань.
Зміст: керівники для шпигунства або маніпулювання їх угодами.
Інтеграція з гаманцями та інтерфейсами, що підтримують конфіденційність, ще більше покращує безпеку. Додатковим засобом захисту від можливих зловмисників є гаманець Torus, який дозволяє користувачам взаємодіяти з dApps, зберігаючи певний рівень анонімності.
Використовуйте децентралізовані біржі з механізмами захисту від попереднього виконання
Один зі способів захистити себе від атак – використовувати децентралізовану біржу (DEX), яка має функції захисту від попереднього виконання. Наприклад, Gnosis Protocol та подібні біржі використовують пакетні аукціони для виконання всіх угод, поданих протягом певного часового періоду, одночасно. Завдяки цьому підходу перевага попереднього впорядкування транзакцій стає недійсною.
Дослідники з Корнельського університету виявили, що видаліть пріоритетність на час у системах пакетних аукціонів, і попереднє виконання практично ліквідується. Крім того, існують DEX, що використовують випадковий порядок транзакцій або вимагають схеми зобов’язань, які шифрують і дешифрують деталі угод під час підтвердження.
Трейдери можуть брати участь у більш справедливому торговому середовищі, вибираючи ці біржі. Щоб захистити свої транзакції від зловмисників, важливо досліджувати та вибирати платформи, які надають пріоритетну увагу функціям безпеки для запобігання попередньому виконанню.
Тщательно налаштуйте параметри транзакцій
Як швидкий і простий захист від попереднього виконання, ви можете налаштувати параметри своєї транзакції. Важливо встановити розумну ціну газу, яка не привертатиме надмірну увагу або не буде занадто дешевою, що може спричинити затримку підтвердження. Якщо ви заплатите більше за газ, ніж треба, майнири, що використовують стратегії Miner Extractable Value (MEV), можуть націлитися на вашу транзакцію, щоб заробити більше нагород.
Крім того, ви можете обмежити прийнятне відхилення від очікуваної ціни при виконанні угод на автоматизованих маркетмейкерах (AMM), таких як Uniswap, задавши низьку терпимість до ковзання. Ви можете обмежити виконання своєї транзакції лише тими випадками, коли ціна залишається в певних межах, встановлюючи максимальний відсоток ковзання. Це перешкоджає передникам від викликання великих збитків шляхом маніпуляцій з цінами.
Особливо в умовах, де поширене попереднє виконання, користувачі повинні бути обережними щодо компромісів між комісіями за транзакції та швидкістю, як зазначив Віталік Бутерін, співзасновник Ethereum. Слідкування за цими настройками дозволяє покращити безпеку ваших транзакцій, не жертвуючи ефективністю.
Використовуйте рішення Layer-2 та інші мережі
Можливість для атаки попереднього виконання зменшується за допомогою рішень масштабування Layer-2 та альтернативних блокчейн-мереж, які надають менш перевантажені середовища. Щоб збільшити пропускну здатність і зменшити збори, платформи, такі як Optimistic Rollups і zk-Rollups, об’єднують кілька транзакцій поза ланцюгом перед їх відправленням у основний ланцюг.
Як приклад, рішення для масштабування Layer-2, що дозволяє швидші та дешевші транзакції, надано Polygon (раніше Matic Network). Ваші угоди не тільки виконуватимуться більш плавно в цих мережах, але й ви будете менш уразливими до передних ботів, що атакують основну мережу Ethereum.
Виникає зростаюча екосистема, у якій користувачі можуть здійснювати транзакції з підвищеною безпекою та ефективністю, як це демонструє інтеграція Polygon з основними DeFi платформами, такими як Aave та SushiSwap у 2021 році. Трейдери можуть захистити себе від проблем, таких як переповнені мережі та дорогі комісії, які часто використовуються ринковими лідерами, переходячи на ці платформи.
Використовуйте приватні сервіси транзакцій та упорядкування транзакцій 5.
Оскільки передні боти відстежують очікувані транзакції в публічній мемпулі, їх можна уникнути, використовуючи сервіси, що дозволяють приватне подання транзакцій. Для запобігання експлуатації MEV Flashbots розробила сервіс, який користувачі можуть використовувати для приватного відправлення транзакцій майнірам.
Дані з Flashbots свідчать, що ця стратегія суттєво скоротила атаки, пов'язані з MEV, такі як попереднє виконання. Торговці можуть уникати передчасної експлуатації за допомогою системи Flashbots для відправлення транзакцій, що шифрує деталі, поки вони не будуть міненовані в блок.
Щоб ще більше запобігти попередньому виконанню, платформи, такі як Eden Network, віддають перевагу транзакціям, ініційованим користувачами, які ставлять свої нативні токени. Ці сервіси є частиною ширшого руху щодо реструктуризації механізмів упорядкування транзакцій з метою кращого узгодження стимулів майнерів з чесністю мережі та безпекою користувачів.
Заключні думки
Атаки попереднього виконання є значним перешкодою на шляху до безпечної та справедливої блокчейн-екосистеми.
Ризики попереднього виконання можуть бути зменшені через співпрацю спільноти, технологічні інновації та увагу користувачів. Стратегії для захисту індустрії повинні адаптуватися до її постійно змінюваної природи.
Правильним шляхом дій було б впровадження протоколів, що підвищують конфіденційність, покращення механізмів транзакцій та формування освіченої бази користувачів.
Потрібні постійні дослідницькі та наукові зусилля через труднощі, спричинені попереднім виконанням. Складність атакуючих зростає, тому так само зростають оборонні заходи, які впроваджуються. Центральною частиною цих зусиль є інвестиції в інфраструктуру безпеки та поширення передових практик.
Боротьба з попереднім виконанням вимагає узгоджених зусиль усіх залучених сторін. Безпека блокчейн-мереж є спільною відповідальністю всіх залучених сторін, включаючи програмістів, майнерів, трейдерів та регуляторів. Це гарантуватиме, що блокчейн збереже статус недовіреного реєстру й продовжить змінювати правила гри для онлайн-угод та взаємодій.