Trong tất cả các nguy hiểm mà hệ sinh thái phi tập trung này phải đối mặt, các cuộc tấn công front-running là một trong những nguy hại nhất và cấp thiết nhất. Các cuộc tấn công front-running là gì và làm thế nào để bảo vệ bản thân khỏi chúng? Hãy tìm hiểu chi tiết vấn đề này.

Cả an ninh của các giao dịch blockchain và sự tự tin của người tham gia đều bị đe dọa bởi các cuộc tấn công front-running, cản trở sự tiến bộ và ổn định của ngành công nghiệp này.

Các sàn giao dịch phi tập trung (DEX) và các nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi) đang trở nên dễ bị tấn công front-running hơn khi chúng trở nên phổ biến hơn. Kẻ xấu có thể thao túng thị trường và lấy cắp từ người dùng hợp pháp bằng cách lợi dụng những cuộc tấn công này, tận dụng bản chất minh bạch của các giao dịch blockchain.

Các hậu quả là sâu rộng, ảnh hưởng không chỉ đến các nhà giao dịch cá nhân mà còn đến toàn bộ cộng đồng blockchain.

Gần đây đã có thông tin cho thấy mức độ nghiêm trọng của các cuộc tấn công front-running có thể gây ra. Một làn sóng robot front-running đã lợi dụng cơ chế sắp xếp giao dịch của Ethereum vào năm 2020, khiến người dùng mất rất nhiều tiền. Tầm quan trọng của việc hiểu và giảm bớt mối nguy hiểm này được nhấn mạnh bởi những sự kiện như vậy.

Trong nhiều thập kỷ, front-running đã là một phần của thị trường tài chính truyền thống. Các đặc điểm độc đáo của công nghệ blockchain đã giới thiệu những chiều hướng mới cho vấn đề cũ này. Mặc dù blockchain mang lại sự minh bạch và dân chủ hóa do tính chất phi tập trung và mở của nó, nó vô tình tạo ra môi trường lý tưởng cho front-running.

Sẽ có những hậu quả tài chính lớn. Cornell Tech nhận thấy rằng trong những thời điểm bận rộn nhất năm 2020, các cuộc tấn công front-running trên các sàn giao dịch phi tập trung được xây dựng trên Ethereum có thể kiếm được hơn 1 triệu đô la lợi nhuận hàng ngày. Cả hiệu quả và công bằng của toàn thị trường và từng nhà đầu tư đều bị ảnh hưởng bởi điều này.

Kết hợp mạng và chi phí giao dịch cao hơn là những hậu quả bổ sung của các cuộc tấn công front-running. Giá gas đang tăng lên cho tất cả mọi người trên mạng vì kẻ gian đang trả nhiều hơn để giao dịch của họ được xử lý nhanh hơn. Do đó, các nhà đầu tư nhỏ không thể tham gia, và các nền tảng blockchain không thể mở rộng.

Các cuộc tấn công front-running trong blockchain là gì, tại sao chúng lại nguy hiểm như vậy và làm thế nào để cá nhân và tổ chức tự bảo vệ mình? Bài viết này khám phá những phức tạp của các cuộc tấn công này. Mục tiêu của chúng tôi trong việc làm rõ vấn đề phức tạp này là trang bị cho người đọc thông tin họ cần để điều hướng an toàn môi trường blockchain.

Cuộc Tấn Công Front-Running Trong Blockchain Là Gì?

Can thiệp và tìm cách lợi dụng thông tin giao dịch trước khi chúng được xác nhận trên mạng chính là bản chất của một cuộc tấn công front-running trong ngữ cảnh blockchain.

Front-running blockchain tận dụng tính cởi mở và cơ chế của mạng, không giống như các thị trường truyền thống nơi kiến thức người trong hoặc quyền tiếp cận đặc quyền có thể dẫn đến điều đó.

Các giao dịch blockchain khởi tạo sẽ đi vào một mempool, đây là một khu vực lưu trữ nơi chúng chờ được đưa vào một khối bởi thợ mỏ.

Có một khoảng thời gian để kẻ xấu hành động trong giai đoạn này. Những kẻ xuất sắc có thể đi trước một bước bằng cách theo dõi mempool để biết các giao dịch lớn hoặc có thể ảnh hưởng đến thị trường.

Đẩy giá gas là một chiến lược phổ biến. Trên Ethereum và các mạng tương tự, các thợ mỏ ưu tiên các giao dịch có phí gas cao hơn. Những người tiên phong trong một cuộc đua có thể trả nhiều hơn để giao dịch của họ được xử lý nhanh hơn. Tận dụng sự chuyển động dự kiến của thị trường, họ có thể dùng chiến thuật này để mua tài sản trước khi một đợt mua lớn đẩy giá lên hoặc bán tài sản trước khi một đợt bán lớn đẩy giá xuống một cách hiệu quả.

Sử dụng sàn giao dịch phi tập trung là một đầu vào khác. Để xác định giá cả theo cung và cầu, các nhà cung cấp thị trường tự động (AMM) sử dụng thuật toán. Người đứng đầu có khả năng dự đoán được các sự chuyển động giá đáng kể và hành động nhanh chóng để kiếm lợi từ chúng, một chiến lược thường được gọi là "các cuộc tấn công sandwich". Trong một cuộc tấn công sandwich, người front-runner chờ đợi nạn nhân giao dịch trước khi đặt lệnh mua và ngay lập tức đặt lệnh bán để tận dụng sự thay đổi giá từ giao dịch của nạn nhân.

Vấn đề cũng đã trở nên tồi tệ hơn với sự gia tăng của Giá Trị Khai Thác Miner (MEV). Lợi nhuận mà các thợ mỏ có thể kiếm được bằng cách thao túng thứ tự, sự có hay không của các giao dịch trong các khối của họ được đại diện bởi MEV. Khi nói đến front-running, một số thợ mỏ tự mình làm hoặc cho phép người khác làm thông qua đấu giá MEV. kết quả là các thợ mỏ sẽ được khuyến khích đặt lợi nhuận lên kết nối công bằng của mạng.

Công ty nghiên cứu và phát triển Flashbots đã chỉ ra rằng việc khai thác MEV trở thành một công việc sinh lời, với số tiền người dùng được lấy cắp từ họ vượt quá 100 triệu đô la chỉ trong vài tháng. Điều này chỉ ra mức độ của cuộc tấn công front-running cũng như sự phức tạp của các chiến lược được sử dụng.

Một cách khác mà front-running có thể xảy ra trong các hệ thống ngoài chuỗi là do sự bất đối xứng thông tin. Để minh họa, trong các giải pháp lớp-2 hoặc cầu nối chuỗi chéo, một kẻ tấn công có thể sử dụng chiến thuật tương tự để khai thác chi tiết giao dịch chưa được cam kết trên chuỗi chính.

Để tạo ra các biện pháp phòng thủ hiệu quả, điều quan trọng là phải hiểu cách thức hoạt động của các cuộc tấn công này.

Tại Sao Các Cuộc Tấn Công Front-Running Lại Nguy Hiểm?

Trên nhiều mặt, hệ sinh thái blockchain bị đe dọa bởi các cuộc tấn công front-running.

Trước tiên, chúng gây ra việc mất tiền của người dùng. Trong một giao dịch front-run, người mua ban đầu bán với giá thấp hơn mong đợi, làm lợi thế cho người mua. Niềm tin của người dùng vào hệ thống bị xói mòn do mất giá trị này.

Tác động có thể rất lớn đối với các nhà giao dịch, đặc biệt là những người làm việc với khối lượng lớn. Slippage, nơi mà giá kỳ vọng và thực hiện của một tài sản không khớp, có thể là kết quả của những thay đổi giá đột ngột do front-running tạo ra.

Điều này có thể khiến lợi nhuận giảm sút và thậm chí khiến lợi nhuận từ giao dịch có lợi bị bốc hơi. Ví dụ, một cuộc tấn công front-running có thể khiến lợi nhuận của nhà giao dịch giảm xuống nếu họ dự định mua một token với giá 100 đô la nhưng cuối cùng lại trả 105 đô la.

Tính toàn vẹn của thị trường bị suy yếu bởi front-running, không chỉ dừng lại ở mức tổn thất cá nhân. Nó làm cho sân chơi không công bằng, mang lại lợi thế cho các kẻ không tốt hơn so với người dùng tốt. Điều này có thể khiến người dùng từ bỏ các nền tảng DeFi và làm chậm việc triển khai công nghệ blockchain. Sự phát triển của hệ sinh thái có thể bị cản trở nếu người dùng mới từ bỏ bởi sự bất công và phức tạp mà họ nhận thức được.

Một điều nữa mà front-running gây ra là làm tăng biến động của thị trường.

Sự không ổn định của thị trường có thể bị làm trầm trọng hơn bởi các hành động thao túng của các kẻ dẫn đầu thị trường, điều đó có thể gây ra các chuyển động giá nhân tạo. Thiếu ổn định trên thị trường có thể ngăn cản đầu tư với thời hạn dài và khuyến khích sự đầu cơ rủi ro, cả hai đều không tốt cho sức khỏe kinh tế dài hạn.

Lãi suất và khả năng tiếp cận tín dụng đều bị ảnh hưởng do rủi ro gia tăng mà các nhà cho vay và người vay phải đối mặt trên các nền tảng DeFi do biến động cao.

Độ tin cậy của các mạng blockchain cũng bị đặt vào nguy cơ. Mọi người có thể mất niềm tin vào sự đáng tin cậy và công bằng của hệ thống nếu các cuộc tấn công front-running tiếp diễn. Thiệt hại uy tín này có thể rất có hại cho một công nghệ phụ thuộc rất nhiều vào sự tin tưởng và tham gia của cộng đồng. Các giải pháp doanh nghiệp và ứng dụng chính phủ không thể miễn nhiệm khỏi những quan niệm tiêu cực có thể lan truyền đến các khu vực khác trong việc sử dụng blockchain.

Các vấn đề pháp lý cũng là một mối lo ngại khác. Các quy định nghiêm ngặt hơn có thể đang ở phía trước nếu chính quyền thấy front-running phổ biến là dấu hiệu của sự yếu kém trong giám sát tiền điện tử. Mặc dù có một số khía cạnh tích cực của việc điều chỉnh, các phương pháp quá nghiêm ngặt có nguy cơ hạn chế tiềm năng của công nghệ blockchain và ngăn cản sự đổi mới. Bảo vệ người dùng đồng thời tạo ra một môi trường khuyến khích đổi mới là một sự cân bằng tinh tế.

Thêm vào đó, các cuộc tấn công front-running có thể làm quá tải các tài nguyên trong mạng. Do phí gas tăng cao gây ra bởi sự cạnh tranh để các giao dịch được xử lý trước, mạng trở nên ít truy cập được đối với người dùng bình thường. Độ khả thi và khả năng mở rộng của mạng lưới đều bị ảnh hưởng bởi chi phí giao dịch cao.

Khe hở kỹ thuật số đang được mở rộng do điều này, ảnh hưởng chủ yếu đến các nhà đầu tư nhỏ và người dùng ở các quốc gia đang phát triển.

Việc tích hợp các rủi ro này có thể khiến việc áp dụng và phát triển công nghệ blockchain bị đình trệ. Sự bao gồm kinh tế và đổi mới có thể bị cản trở nếu không giải quyết vấn đề front-running, điều này có thể ngăn chặn tài chính phi tập trung và các ứng dụng blockchain khác đạt đến tiềm năng tối đa của chúng.

Làm Thế Nào Để Bảo Vệ Bản Thân Khỏi Các Cuộc Tấn Công Front-Running

Một sự kết hợp giữa các giải pháp kỹ thuật và cách tiếp cận chiến lược có thể giảm bớt tác động của các cuộc tấn công front-running. Để bảo vệ an toàn của bạn, sau đây là năm biện pháp hàng đầu:

Tận Dụng Các Công Nghệ Cho Giao Dịch Trực Tuyến An Toàn

Một phương pháp hiệu quả để bảo vệ bản thân khỏi các cuộc tấn công front-running là tận dụng các công nghệ tăng cường quyền riêng tư. Bạn có thể bảo vệ giao dịch của mình khỏi bị kẻ tấn công lợi dụng bằng cách giữ bí mật chi tiết của chúng cho đến khi chúng được xác nhận trên blockchain. Trong lĩnh vực này, các dự án tiên tiến như Secret Network và Enigma cung cấp các hợp đồng thông minh bảo toàn quyền riêng tư, tận dụng zero-knowledge proofs và tính toán nhiều bên bảo mật.

Việc tính toán với dữ liệu mã hóa giờ đây có thể thực hiện được nhờ các công nghệ này, giữ bí mật thông tin cơ bản. Mạng lưới chính của Secret Network, ra mắt vào tháng 2 năm 2020, chẳng hạn, cung cấp cho lập trình viên công cụ để tạo ra các ứng dụng phi tập trung bảo vệ thông tin người dùng.

Việc sử dụng các nền tảng như vậy cho phép các nhà giao dịch thực hiện giao dịch trong bí mật, làm cho gần như không thể để kẻ thị trường khai thác thông tin giao dịch của họ. Nội dung: các lãnh đạo theo dõi hoặc thao túng các giao dịch của họ.

Tích hợp với các ví và giao diện hỗ trợ quyền riêng tư càng cải thiện bảo mật. Một biện pháp bảo vệ bổ sung chống lại những kẻ tấn công tiềm năng là ví Torus, cho phép người dùng tương tác với dApp trong khi vẫn giữ được một mức độ ẩn danh.

Sử dụng Sàn Giao Dịch Phi Tập Trung có Cơ Chế Chống Front-Running

Một cách để bảo vệ bản thân khỏi các cuộc tấn công là sử dụng sàn giao dịch phi tập trung (DEX) có các tính năng chống front-running. Đấu giá theo lô được sử dụng bởi Gnosis Protocol và các sàn giao dịch tương tự để thực hiện tất cả các giao dịch được gửi trong một khung thời gian nhất định cùng lúc. Bằng cách sử dụng phương pháp này, lợi ích của việc xếp hàng các giao dịch trước thời hạn trở nên vô hiệu.

Khi ưu tiên về thời gian của các giao dịch bị loại bỏ khỏi hệ thống đấu giá theo lô, các nhà nghiên cứu từ Đại học Cornell đã tìm thấy rằng front-running gần như bị loại bỏ hoàn toàn. Bên cạnh đó, có các DEX áp dụng thứ tự ngẫu nhiên cho các giao dịch hoặc yêu cầu một sơ đồ cam kết mã hóa và giải mã chi tiết giao dịch khi xác nhận.

Các nhà giao dịch có thể tham gia vào một môi trường giao dịch công bằng hơn bằng cách chọn những sàn giao dịch này. Để bảo vệ các giao dịch của bạn khỏi những kẻ xấu, điều quan trọng là phải nghiên cứu và chọn những nền tảng ưu tiên tính năng bảo mật để ngăn chặn front-running.

Điều Chỉnh Tối Ưu Các Tham Số Giao Dịch

Như một biện pháp phòng vệ nhanh chóng và dễ dàng chống lại front-running, bạn có thể điều chỉnh các tham số giao dịch của mình. Điều quan trọng là đặt một mức giá gas hợp lý sao cho không thu hút quá nhiều sự chú ý hoặc quá rẻ dẫn đến việc xác nhận bị trì hoãn. Nếu bạn trả nhiều cho gas hơn mức cần thiết, các thợ đào sử dụng front-running và các chiến lược Giá Trị Khai Thác của Thợ Đào (MEV) khác có thể nhắm đến giao dịch của bạn trong nỗ lực kiếm thêm phần thưởng.

Ngoài ra, bạn có thể giới hạn độ lệch chấp nhận được so với giá dự kiến khi thực hiện giao dịch trên các máy tạo thị trường tự động (AMM) như Uniswap bằng cách xác định độ trượt giá thấp. Bạn có thể giới hạn việc thực hiện giao dịch của mình chỉ trong các trường hợp khi giá nằm trong một phạm vi nhất định bằng cách thiết lập phần trăm trượt giá tối đa. Điều này ngăn chặn các kẻ front-running gây ra tổn thất lớn bằng cách thao túng giá cả.

Đặc biệt trong các môi trường khi front-running phổ biến, người dùng nên lưu ý đến sự cân bằng giữa phí giao dịch và tốc độ, như đã chỉ ra bởi Vitalik Buterin, đồng sáng lập Ethereum. Bằng cách giám sát cẩn thận các cài đặt này, bạn có thể cải thiện tính bảo mật của các giao dịch của mình mà không làm giảm hiệu quả.

Sử Dụng Các Giải Pháp Layer-2 và Các Mạng Khác

Cửa sổ tấn công front-running bị giảm bớt bởi các giải pháp mở rộng layer-2 và các mạng blockchain thay thế, cung cấp môi trường ít tắc nghẽn hơn. Để tăng throughput và giảm phí, các nền tảng như Optimistic Rollups và zk-Rollups gộp nhiều giao dịch ngoài chuỗi trước khi gửi chúng lên chuỗi chính.

Một ví dụ điển hình, giải pháp mở rộng layer-2 được cung cấp bởi Polygon (trước đây là Matic Network) cho phép xử lý giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn. Không chỉ các giao dịch của bạn sẽ diễn ra mượt mà hơn trên các mạng này, mà bạn cũng sẽ ít bị tổn thương trước sự tấn công của các bot front-running nhắm tới mạng lưới Ethereum chính.

Một hệ sinh thái đang phát triển đang xuất hiện nơi người dùng có thể giao dịch với bảo mật và hiệu quả nâng cao, như được thể hiện bằng sự tích hợp của Polygon với các nền tảng DeFi lớn như Aave và SushiSwap trong năm 2021. Các nhà giao dịch có thể bảo vệ mình khỏi các vấn đề như mạng quá tải và phí gas đắt đỏ, thường bị những kẻ đứng đầu thị trường lợi dụng, bằng cách chuyển sang các nền tảng này.

Sử Dụng Dịch Vụ Giao Dịch Riêng Tư và Thứ Tự Giao Dịch

Vì các bot front-running theo dõi các giao dịch đang chờ xử lý trong mempool công khai, có thể tránh chúng bằng cách sử dụng các dịch vụ cho phép gửi giao dịch một cách riêng tư. Để ngăn chặn khai thác MEV, Flashbots đã phát triển một dịch vụ cho phép người dùng gửi các giao dịch tới thợ đào một cách riêng tư.

Dữ liệu từ Flashbots chỉ ra rằng chiến lược này đã giảm đáng kể các cuộc tấn công liên quan đến MEV, chẳng hạn như front-running. Các nhà giao dịch có thể tránh được việc khai thác sớm bằng cách sử dụng hệ thống của Flashbots để gửi giao dịch, mà mã hóa các chi tiết cho đến khi chúng được khai thác vào khối.

Để ngăn chặn front-running hơn nữa, các nền tảng như Eden Network ưu tiên các giao dịch được khởi xướng bởi người dùng đặt cược các token gốc của họ. Các dịch vụ này là một phần của phong trào lớn hơn nhắm tới tái cấu trúc các cơ chế thứ tự giao dịch để tốt hơn sự phù hợp giữa động lực của thợ đào với công bằng mạng lưới và an ninh người dùng.

Kết Luận

Các cuộc tấn công front-running đại diện cho một trở ngại đáng kể trong hành trình hướng tới một hệ sinh thái blockchain bảo mật và công bằng.

Các rủi ro từ front-running có thể giảm bớt thông qua sự hợp tác cộng đồng, đổi mới công nghệ, và sự cảnh giác của người dùng. Các chiến lược bảo vệ ngành cần thích ứng với bản chất không ngừng thay đổi của nó.

Hành động đúng đắn sẽ là chấp nhận các giao thức tăng cường quyền riêng tư, cải thiện các cơ chế giao dịch, và nuôi dưỡng một cơ sở người dùng có kiến thức.

Cần phải có R&D liên tục do những khó khăn gây ra bởi front-running. Khi độ tinh vi của kẻ tấn công gia tăng, các biện pháp phòng thủ được thực hiện cũng nhiều lên. Trung tâm của nỗ lực này là đầu tư vào hạ tầng bảo mật và việc phổ biến các thực tiễn tốt nhất.

Chống lại front-running cần sự nỗ lực phối hợp từ tất cả các bên liên quan. Mức độ bảo mật của các mạng lưới blockchain là trách nhiệm chung của tất cả các bên liên quan, bao gồm các lập trình viên, thợ đào, nhà giao dịch và cơ quan quản lý. Làm như vậy sẽ đảm bảo rằng blockchain duy trì trạng thái của nó như một sổ cái không cần lòng tin và rằng nó tiếp tục thay đổi cuộc chơi cho các giao dịch và tương tác trực tuyến.