Атаки фронт-раннінгу стали значною проблемою в блокчейні. Ці атаки експлуатують прозору природу блокчейн-транзакцій, щоб отримати несправедливу перевагу.

Розуміння фронт-раннінгу є важливим для всіх, хто бере участь у торгівлі криптовалютами, розробці блокчейнів або керуванні цифровими активами.

Так що ж таке фронт-раннінг, як він працює і як захистити себе від нього?

Що таке Фронт-Ранніг?

Фронт-раннінг включає перехоплення та дії на інформації про транзакції до її фіналізації. У традиційних фінансах це зазвичай відбувається, коли брокер виконує своє замовлення на цінний папір, користуючись додатковими знаннями про замовлення клієнтів, що очікуються. У блокчейні фронт-раннінг є більш нюансованим, але слідує тій же принципу.

Як Фронт-Ранніг Працює у Блокчейні

Блокчейн-транзакції є публічними і видимі в мемпулі перед тим, як їх буде включено в блок. Мемпул - це пул непідтверджених транзакцій, що чекають на обробку майнерами. Фронт-раннери відстежують мемпул на великі або вигідні транзакції, а потім подають власні транзакції з вищими газовими зборами, щоб їх було пріоритезовано майнерами, ефективно випереджаючи цільову транзакцію.

Види Атак Фронт-Раннігу

1. Транзакційний Фронт-Ранніг: Це найбільш простий вид. Нападник бачить велику покупку замовлення на токен і розміщує своє замовлення першим. Після того, як ціна зростає через початкове велике замовлення, нападник продає за вищою ціною.
2. Арбітражний Фронт-Ранніг: Це включає експлуатацію цінових різниць між біржами або пулів ліквідності. Нападник помічає можливість арбітражу і виконує свою транзакцію перед тим, як легітимний арбітражер зможе здійснити свою операцію.
3. Пріоритетний Газовий Аукціон (PGA): У цьому методі нападники беруть участь у війні ставок з оригінальним відправником транзакції, постійно підвищуючи свій газовий збір. Така конкуренція може значно підвищити вартість транзакції і затримувати виконання.

Реальні Приклади

• Фронт-раннінг на Uniswap: Децентралізовані біржі, такі як Uniswap, часто стають мішенями. Нападники відстежують великі торги і розміщують свої замовлення першими, щоб отримати прибуток від очікуваного руху цін.
• Продажі NFT: Продажі високої цінності NFT також стають мішенями. Нападники передають заявки, щоб отримати цінні активи за нижчими цінами, а потім перепродують їх з прибутком.

Технічні Механізми Фронт-Раннігу

• Моніторинг Мемпула: Нападники використовують ботів для моніторингу мемпула на значні транзакції.
• Маніпуляція Газовими Цінами: Підвищуючи газові ціни, нападники можуть забезпечити першочергову обробку своїх транзакцій.
• Флешботи: Це спеціалізовані інструменти, що дозволяють користувачам робити ставки на місце у блоці, ефективно надаючи або пом'якшуючи фронт-раннінг.

Як Захиститися від Атак Фронт-Раннігу

1. Приватність Транзакцій: Використання приватних транзакцій або відтермінованої видимості транзакцій може допомогти зменшити фронт-раннінг. Інструменти, такі як zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge), можуть бути використані для приховування деталей транзакцій до їх підтвердження.
2. Схеми Коміту-Розкриття: Це передбачає подання хеша транзакції спочатку і пізніше розкриття самої транзакції. Це забезпечує, що деталі транзакції залишаються прихованими, поки фаза коміту не закінчиться.
3. Транзакції з Замком Часу: Це транзакції, що дійсні лише через певний період часу. Це може зменшити ризик негайного фронт-раннінгу, але може бути неприйнятно для всіх випадків використання.
4. Аукціони MEV: Аукціони Extracted Miner Value (MEV) дозволяють користувачам робити ставки на пріоритетний доступ до місця в блоці, пропонуючи ринкове рішення для фронт-раннінгу. Цей підхід намагається демократизувати доступ до впорядкування транзакцій.

Регулятивні та Етичні Розгляди

У традиційних фінансах фронт-раннінг є незаконним і розглядається як неетичним. Проте, регуляторний ландшафт у блокчейні все ще еволюціонує. Юрисдикції відрізняються у своїх підходах до регулювання блокчейну та криптовалют. Деякі розглядають фронт-раннінг як форму маніпуляції ринком, тоді як інші ще не адресували це безпосередньо.

• SEC США: Комісія з цінних паперів і бірж США (SEC) вжила заходів проти певних форм маніпуляції ринком у криптоіндустрії, але фронт-раннінг залишається сірою зоною.
• Регулювання ЄС: Європейський Союз має більш жорсткі інструкції щодо маніпуляції ринком, які можуть охоплювати певні дії фронт-раннінгу.
• Саморегулювання: Деякі блокчейн-спільноти впроваджують саморегуляційні заходи, створюючи найкращі практики та стандарти для боротьби з фронт-раннінгом.

Кейс Стадії

Кейс Стадія 1: Ethereum

Прозора та публічна природа Ethereum робить його особливо вразливим до фронт-раннінгу. Високопрофільні інциденти включали складні боти, які перехоплювали та отримували вигоду з великих транзакцій на децентралізованих біржах. Ці боти постійно відстежують мемпул та коригують свої стратегії в режимі реального часу.

Кейс Стадія 2: Binance Smart Chain

Binance Smart Chain (BSC) також стала об'єктом фронт-раннінг атак. Нижчі транзакційні витрати на BSC роблять її привабливою ціллю для фронт-раннерів. Останні зусилля від спільноти BSC включають впровадження змін у протоколах впорядкування транзакцій та покращення заходів безпеки.

Майбутнє Фронт-Раннінгу у Блокчейні

Спільнота блокчейнів активно шукає рішення для пом'якшення фронт-раннінгу. Деякі перспективні розробки включають:

• Рішення Рівня 2: Протоколи рівня 2, такі як оптимістичні rollups і zk-Rollups, можуть допомогти зменшити видимість транзакцій у мемпулі, ускладнюючи фронт-раннінг.
• Децентралізовані Книги Замовлень: Перехід від автоматичних маркетмейкерів (AMMs) до децентралізованих книг замовлень може допомогти зменшити можливості фронт-раннінгу.
• Покращені Механізми Консенсусу: Протоколи, що скорочують час, який транзакції проводять у мемпулі, або впроваджують рандомізацію у впорядкування транзакцій, можуть пом'якшити фронт-раннінг.

Висновок

Атаки фронт-раннінгу є значною проблемою у блокчейні. Хоча децентралізована та прозора природа блокчейну надає численні переваги, вона також відкриває двері для зловмисників. Усунути фронт-раннінг вимагає багатостороннього підходу, що поєднує технічні рішення, регуляторний нагляд і ініціативи від спільнот.

Розуміння і пом'якшення фронт-раннінгу є важливими для зростання та розвитку технології блокчейн. У міру еволюції цієї екосистеми, постійні інновації та співпраця будуть ключовими для забезпечення справедливого та безпечного середовища для всіх учасників.