Os contratos inteligentes, a base dos aplicativos descentralizados (DApps), revolucionaram a forma como fazemos transações no blockchain. No entanto, com a inovação vem o risco de exploração, e uma dessas ameaças que ganhou destaque é o ataque frontal. Nesta postagem do blog, exploraremos o que é front running, como ele afeta os contratos inteligentes e estratégias para fortalecer suas transações contra essa prática maliciosa.
Compreendendo a corrida frontal:
Front running é uma forma de manipulação de mercado em que um indivíduo ou entidade explora conhecimentos avançados de transações iminentes para obter uma vantagem injusta. No contexto dos contratos inteligentes, o front running ocorre quando um invasor antecipa e explora a execução de uma transação antes que ela seja incluída em um bloco. Isso pode fazer com que o invasor lucre às custas do remetente original da transação.
Mecânica de um ataque frontal:
Observação: Os invasores monitoram as transações pendentes no mempool, o conjunto de transações não confirmadas aguardando inclusão em um bloco. Antecipação: O invasor identifica uma transação desejável, geralmente envolvendo a compra ou venda de ativos, e prepara rapidamente uma transação para ser executada antes da original. Execução: A transação do atacante, com um preço de gás mais elevado, é explorada antes da transação original, alterando o resultado pretendido e potencialmente levando a perdas financeiras para a vítima.
Impacto nos contratos inteligentes:
Os ataques frontais representam riscos significativos para várias aplicações descentralizadas e contratos inteligentes. Alguns cenários comuns incluem:
Bolsas descentralizadas (DEXs): Os líderes podem explorar as mudanças de preços, colocando pedidos antes dos outros, levando a preços de mercado distorcidos e condições de negociação desfavoráveis. manipular o resultado colocando seus lances estrategicamente. Vendas de tokens e ofertas iniciais de moedas (ICOs): Os líderes podem tirar vantagem das vendas de tokens, adquirindo uma porção significativa de tokens a um preço favorável antes que outros possam participar.
Mitigando ataques frontais:
Para proteger seus contratos inteligentes contra ataques frontais, considere implementar as seguintes estratégias:
Use esquemas de confirmação-revelação: implemente esquemas de confirmação-revelação para ocultar informações confidenciais até uma fase de revelação posterior. Isso evita que os líderes prevejam e explorem os detalhes da transação. Os participantes se comprometem com suas transações, tornando difícil para os invasores anteciparem os detalhes exatos. Compromissos criptográficos: aproveite compromissos criptográficos, como funções hash, para criar compromissos seguros e à prova de falsificação. O uso de funções criptográficas adiciona uma camada de complexidade, tornando um desafio para os líderes fazer engenharia reversa de valores comprometidos. Serviços Oracle descentralizados: utilize redes Oracle descentralizadas para obter informações do mundo real com segurança. Ao confiar em vários oráculos, você reduz o risco de um único ponto de falha ou manipulação, tornando mais difícil para os pioneiros explorarem feeds de informações. Mecanismos de leilão de gás: Implemente mecanismos de leilão de gás para ajustar dinamicamente os preços do gás com base na demanda. Isso pode tornar economicamente inviável para os líderes explorarem consistentemente as transações, pois eles precisariam superar significativamente os lances de outros participantes. Técnicas de randomização: introduzir elementos de randomização na lógica de contrato inteligente para tornar mais difícil para os líderes preverem os resultados das transações. Isso pode incluir atrasos aleatórios na execução ou colocações aleatórias de pedidos. Controles de acesso a contratos inteligentes: implemente controles de acesso adequados para restringir funções confidenciais a usuários autorizados. Garanta que as funções críticas sejam acessíveis apenas por usuários com as permissões necessárias, reduzindo o risco de front-running não autorizado. Uso otimizado de gás: otimize o uso de gás em seus contratos inteligentes para tornar os ataques front-running menos atraentes economicamente. Ao minimizar o custo do gás das transações, você reduz os ganhos potenciais para os líderes. Ações Dependentes do Tempo: Introduza ações dependentes do tempo que tornem um desafio para os líderes prever o momento exato das transações. Isso pode incluir atrasos aleatórios ou o uso de carimbos de data e hora de bloco de maneira segura. Provas de Conhecimento Zero: Explore o uso de provas de conhecimento zero para aumentar a privacidade e a segurança. As provas de conhecimento zero permitem que uma parte prove a autenticidade da informação sem revelar os detalhes reais. Isso pode ser aplicado para ocultar detalhes da transação de possíveis líderes.
Compreendendo os esquemas de confirmação-revelação:
Um esquema Commit-Reveal é uma técnica criptográfica projetada para ocultar informações confidenciais durante uma fase de comprometimento e posteriormente revelá-las de maneira segura. Esta abordagem garante que detalhes críticos de uma transação, como valor, preço ou quaisquer outros dados confidenciais, permaneçam ocultos até um momento predeterminado, quando os participantes divulgam as informações comprometidas.
As duas fases dos esquemas de compromisso-revelação:
Fase de confirmação:
Na fase de commit, os participantes geram um compromisso, normalmente através de uma função hash criptográfica, ocultando as informações reais. O compromisso é então transmitido publicamente ou armazenado na blockchain, permitindo que os participantes verifiquem a existência do compromisso.
Fase de revelação:
Após um tempo predefinido ou evento desencadeador, os participantes entram na fase de revelação, onde divulgam as informações originais. As informações reveladas são comparadas com o valor comprometido e, se corresponderem, a transação é executada.// Identificador de licença SPDX: solidez MITpragma ^0.8.0;
contrato FrontRunningMitigation {endereço leiloeiro público;uint256 revelação públicaPhaseEndTime;bytes32 compromisso público;
mapeamento(endereço => uint256) licitações públicas;
modificador onlyAuctioneer() {require(msg.sender == leiloeiro, “Acesso não autorizado”);_;}
modificador duranteRevealPhase() {require(block.timestamp <=revealPhaseEndTime, "A fase de revelação terminou");_;}
evento BidCommitted(endereço indexado licitante, compromisso bytes32);event BidRevealed(endereço indexado licitante, uint256 reveladoBid);
construtor (uint256 _revealPhaseDuration) {leloeiro = msg.sender;revealPhaseEndTime = block.timestamp + _revealPhaseDuration;}
função commitBid(bytes32 _commitment) pagamento externo {require(msg.value > 0, “O valor do lance deve ser maior que 0”);commitment = _commitment;bids(msg.sender) = msg.value;
emitir BidCommitted(msg.sender, _commitment);}
função revelaBid(uint256 _bid, uint256 _nonce) externo duranteRevealPhase {require(keccak256(abi.encodePacked(_bid, _nonce, msg.sender)) == comprometimento, “Compromisso inválido”);require(_bid > 0, “O lance deve ser maior maior que 0”);
// Executa lógica adicional com base no lance revelado // Para simplificar, estamos apenas emitindo um evento neste exemploemit BidRevealed(msg.sender, _bid);
// Limpa o lance para evitar novas revelações com o mesmo commitbids(msg.sender) = 0;}
function retirar() external {// Os participantes podem retirar o valor do lance após a fase de revelaçãorequire(block.timestamp > revelaPhaseEndTime, “A fase de revelação não terminou”);uint256 amount = bids(msg.sender);require(amount > 0, “Nenhuma oferta para retirada”);
// Transfere o valor do lance de volta para o participantepayable(msg.sender).transfer(amount);bids(msg.sender) = 0;}
// Função para estender a fase de revelação se necessário (somente chamada pelo leiloeiro)function extendRevealPhase(uint256 _additionalDuration) external onlyAuctioneer {revealPhaseEndTime += _additionalDuration;}}
Explicação dos principais componentes:
A função commitBid permite que os participantes se comprometam com uma oferta, fornecendo um compromisso (hash da oferta e um nonce) junto com um valor de oferta. A função revelaBid é usada pelos participantes para revelar suas ofertas durante a fase de revelação. O compromisso é verificado para garantir sua validade. A função de retirada permite que os participantes retirem o valor do lance após a fase de revelação. A função extendRevealPhase é uma função utilitária que o leiloeiro pode usar para estender a fase de revelação, se necessário.
Este contrato inteligente emprega um esquema Commit-Reveal, onde os participantes se comprometem com seus lances na fase commitBid e revelam os valores reais dos lances durante a fase reveladorBid. O comprometimento é verificado durante a fase de revelação para garantir a integridade do processo, tornando-o resistente a ataques frontais.
Conclusão:
Os ataques frontais representam uma séria ameaça à integridade dos contratos inteligentes e das aplicações descentralizadas. Ao compreender a mecânica do front running e implementar estratégias proativas, os desenvolvedores podem fortalecer seus contratos inteligentes contra a manipulação. À medida que o ecossistema blockchain evolui, a vigilância, a inovação e a colaboração comunitária continuam a ser essenciais na batalha contínua contra agentes maliciosos que procuram explorar vulnerabilidades em sistemas descentralizados.
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