Введение

Фронтраннинг является давней проблемой на финансовых рынках. Он возник в традиционной финансовой сфере, где брокеры или внутренние лица использовали привилегированную информацию для размещения сделок перед клиентами. Он был признан неэтичным и незаконным, и регулирующие органы задерживают и привлекают к ответственности виновных.

В крипто-пространстве фронтраннинг происходит на цепочке из-за прозрачного характера общественных транзакций блокчейна. Трейдеры, боты и даже валидаторы или майнеры могут использовать незавершенные транзакции в пуле для извлечения прибыли.

В отличие от традиционных рынков, в криптофронтраннинге существует юридическая серая зона. Хотя обычно считается неэтичным, только те, кто обладает технической экспертизой по манипулированию порядком транзакций, могут полностью воспользоваться этой возможностью.

Что такое фронтраннинг в крипто?

Фронтраннинг в крипто - это использование публично видимых ожидающих транзакций для получения финансового преимущества путем совершения сделки до обработки первоначальной транзакции.

Обычно транзакции на блокчейне не выполняются мгновенно. Вместо этого они попадают в зону ожидания, называемую мемпул (пул памяти), где они остаются до тех пор, пока майнеры или валидаторы их обрабатывают. Это окно возможностей для злоумышленников отслеживать сделки и определять наиболее значительную транзакцию, которая была бы наиболее прибыльной. Они часто используют ботов и платят более высокие комиссии за газ, чтобы получить приоритет в обработке этих транзакций.

Фронтраннинг в основном направлен на децентрализованные биржи, крупные сделки и малоликвидные токены с преувеличенными ценовыми движениями. Хотя это возможно на токенах с большой капитализацией, высокая конкуренция, глубокая ликвидность и дорогие газовые комиссии делают его менее практичным, если ожидаемая прибыль значительна.

Формы фронтраннинга в крипто

Фронтраннинг в крипто принимает разные формы в зависимости от рыночных условий, участвующих актеров и стратегий исполнения. Ниже приведены основные типы фронтраннинга и их функционирование;

Смещение

Трейдеры отслеживают пул транзакций для крупных покупок или продаж и делают сделки заранее, чтобы получить прибыль от предполагаемого движения цены. Например, злоумышленник может приобрести активы прямо перед выполнением крупного ордера, предлагая более высокую цену газа, обеспечивая приоритетную обработку своей транзакции перед транзакцией жертвы.

Подавление

Злоумышленники пользуются большим объемом транзакций, отслеживая крупные заказы. Когда они идентифицируют один, они генерируют кластер транзакций, который перегружает сеть. В результате жертве сложно выполнить свой собственный заказ, поскольку их транзакция борется за место в том же блоке из-за огромного количества конкурирующих высокоприоритетных транзакций.

Максимальная извлекаемая стоимость (MEV) фронтраннинг от валидаторов/майнеров

Майнеры или валидаторы переупорядочивают транзакции в блоке, чтобы извлечь максимально извлекаемую стоимость (MEV). Вместо обработки транзакций в порядке их поступления они приоритизируют свои собственные или чужие, которые генерируют максимально извлекаемую стоимость (MEV), т.е. способность извлечь прибыль путем манипулирования порядком транзакций.

Пример:

• Например, если они видят большой ордер на покупку, они могут вставить свои собственные транзакции перед наблюдаемой прибыльной транзакцией.
• После выполнения исходного крупного заказа и дальнейшего увеличения цены они могут продать свои активы с прибылью.

Атаки сэндвичей

В атаке-сэндвиче злоумышленник определяет большую ожидающую сделку и размещает две транзакции вокруг нее: один ордер перед и один после транзакции жертвы.

Пример: если пользователь пытается купить токен за $1.00, злоумышленник покупает сначала, поднимает цену до $1.10, а затем продает его по завышенной цене, извлекая прибыль за счет пользователя.

Как работает фронтраннинг: пошаговый разбор

Источник: Хакен

Обнаружение прибыльной ожидающей транзакции

• Все транзакции на блокчейне сначала попадают во временную область хранения, называемую 'mempool', перед подтверждением.
• Фронтраннеры используют ботов для сканирования мемпула на предмет транзакций, которые могут быть использованы, таких как большие ордера на покупку, арбитражные возможности или события ликвидации.
• Они нацеливаются на транзакции, которые значительно повлияют на цену актива.

Пример: Трейдер размещает крупный ордер на покупку Токена A на Uniswap. Бот фронтраннера обнаруживает эту транзакцию в мемпуле.

Подача аналогичной транзакции с более высокой комиссией за газ

• Когда фронтраннер определяет прибыльную транзакцию, он быстро создает аналогичную транзакцию, но увеличивает комиссию за газ, чтобы дать ей приоритетное выполнение.
• Поскольку Ethereum и другие блокчейны обрабатывают транзакции в порядке оплаты комиссий за газ, транзакция фронтраннера выполняется первой.

Пример: Фронтраннер отправляет свой ордер на покупку Токена A с более высокой комиссией за газ, чтобы обработать свой ордер до транзакции оригинального трейдера.

Транзакция фронтраннера выполняется первой, изменяя цену

• Поскольку фронтраннинг покупает токен первым, их покупка увеличивает цену.
• Когда выполняется исходная транзакция, она исполняется по более высокой цене из-за ценового воздействия, вызванного сделкой фронтраннера.

Пример: Ордер покупки лидера увеличивает цену токена A с $10 до $11 до выполнения оригинального ордера трейдера.

Исходная транзакция выполняется по менее выгодной ставке

• Оригинальный трейдер, не подозревая о атаке фронтраннинга, получает свою сделку исполненной по новой, более высокой цене.
• Они испытывают увеличенный проскальзывание (худшее, чем ожидалось, исполнение по цене).
• Фронтраннинг получает выгоду от искусственного увеличения цен.

Пример: Вместо того, чтобы купить токен A по цене $10, как задумано, ордер трейдера исполняется по цене $11 из-за увеличения цены, вызванного фронтраннингом.

Фронтраннер выходит, обеспечивая прибыль

• После завершения сделки первоначального трейдера фронтраннер продает токен по завышенной цене.
• Это приводит к немедленной прибыли для фронтраннера, часто за счет не подозревающих трейдеров.
• В некоторых случаях боты непрерывно повторяют этот процесс, чтобы извлечь прибыль из нескольких транзакций.

Пример: Лидер продает Токен A за $11, извлекая прибыль из разницы в цене.

Исследования случаев

Атаки типа Sandwich на Solana

A опубликованный отчетв 2024 году компания Blockworks подтвердила, что инциденты front-running продолжались на блокчейне Solana. Это было связано с группой валидаторов, участвующих в частных мемпулах, которые облегчают «сэндвич-атаки». В ответ на это Solana Foundation наказала вовлеченных валидаторов.

По своему устройству блокчейн Solana не предоставляет общедоступный пул транзакций для отслеживания ожидающих транзакций, что делает фронтраннинг гораздо более сложным. Однако, как основные участники, валидаторы по-прежнему имеют доступ к просмотру обработанных транзакций.

Защитный фронтраннинг — Взлом Curve Finance

В июле 2023 года платформа Curve Finance, ведущая децентрализованная финансовая (DeFi) платформа, столкнулась с серьезным нарушением безопасности из-за уязвимостей в определенных версиях языка программирования Vyper, используемых в их смарт-контрактах. Эта атака была направлена на несколько пулов ликвидности и привела к значительным финансовым потерям.

В ответ этичные участники использовали стратегии фронтраннинга для противодействия злонамеренным транзакциям, они задействовали ботов MEV для предварительного выполнения транзакций перед попытками хакера, эффективно перехватывая и обеспечивая безопасность средств под угрозой. Следует отметить, что оператор, известный как «c0ffeebabe.eth», успешно опередил нападающего, обеспечив себе 2,879 ETH (приблизительно $5.4 миллиона) и впоследствии вернул их Curve Finance.

Влияние фронтраннинга на криптовалютном рынке

Ограниченное принятие

Фронтраннинг создает отрицательную репутацию для рынка криптовалют, особенно для децентрализованных бирж, поскольку трейдеры, которые чувствуют, что их сделки могут быть фронтраннены, избегают использовать эти платформы.

Манипуляция

Фронтраннеры манипулируют рыночной активностью, чтобы создать искусственный ажиотаж вокруг токена, вводя в заблуждение неопытных трейдеров, которые интерпретируют увеличение объема как положительный индикатор. Этот тактика скрывает истинную стоимость актива.

Сетевая перегрузка

Несколько ботов фронтраннинга на блокчейне могут перегрузить сеть, что приведет к торговым войнам за обработку транзакций. Обычные пользователи несут основной удар от этих событий, так как им также приходится платить более высокие газовые комиссии.

Как предотвратить фронтраннинг в крипто

Ретрансляторы частных транзакций

Приватный реле транзакций в блокчейне позволяет пользователям отправлять транзакции в сети блокчейна, не раскрывая детали этих транзакций публично в основной сети. Обычно это делается с использованием отдельного частного мемпула для передачи информации о транзакции на блокчейн, тем самым обеспечивая конфиденциальность для отправителя и получателя. Сервисы, такие как Flashbots, Eden Network и MEV-Blocker, помогают пользователям обойти публичный мемпул, предотвращая обнаружение сделок ботами.

Защита от проскальзывания

Установка низкого предела проскальзывания гарантирует, что сделка не будет выполнена, если цена изменится за определенный предел. Важно внедрить ограничение проскальзывания, и процент проскальзывания должен быть установлен между 0,1% и 5%, в зависимости от сетевого сбора и размера свопа.

Случайный порядок транзакций

Случайный порядок транзакций в блокчейне относится к системе, в которой порядок транзакций внутри блока случайным образом определяется. Это предотвращает злоумышленников стратегически размещать свои транзакции, чтобы получить нечестное преимущество. Протоколы, такие как Службы справедливой последовательности (FSS) Chainlink, предотвращают переупорядочивание транзакций на основе газовых сборов.

Пакетные аукционы

Некоторые DeFi протоколы предлагают пакетный аукцион, функцию, при которой несколько индивидуальных заказов группируются в «пакет» и исполняются одновременно, чтобы предотвратить манипулирование и фронтраннинг.

Решения второго уровня (L2) и Rollups

Решения Layer 2, такие как ZK-Rollups, скрывают детали транзакции в памяти, снижая риски фронтраннинга.

Избегание пикового времени транзакций

Осуществление транзакций во время низкой активности может снизить риск стать целью, поскольку фронтраннеры более активны во время пиковой активности.

Ограничение скорости

Введение ограничений на частоту транзакций с одного адреса может отпугнуть фронтраннеров, которые часто действуют, затопляя сеть быстрыми последовательными транзакциями.

Проверка умных контрактов

Регулярные проверки авторитетными фирмами могут выявить уязвимости в смарт-контрактах, которые могут быть подвержены фронтраннингу или другим злонамеренным действиям.

Заключение

Фронтраннинг наносит ущерб репутации рынка криптовалют и подрывает его цель предложить более справедливую альтернативу традиционным финансовым рынкам. Хотя отслеживание фронтраннеров представляет собой сложную задачу, существуют различные решения для снижения этого явления. Среди них анти-MEV (максимально извлекаемые ценности) инструменты, слоевые решения 2 уровня, приватные транзакционные релеи и новые децентрализованные архитектуры обмена.

Сообщества блокчейна также могут внедрить механизмы для наказания майнеров и валидаторов, которые манипулируют порядком транзакций в личных интересах. Вместо этого следует поощрять этичное использование фронтраннинга, как это было видно в хаке Curvance. По мере развития отрасли коллективное усилие по созданию более справедливых торговых практик поможет построить доверие и целостность в децентрализованной финансовой сфере, создавая необходимые условия для широкого принятия.