حملات فرانت رانینگ (Front Running) چیست؟

حملات فرانت رانینگ (Front Running Attacks) از اضافه شدن تراکنش‌ها به دفتر کل توزیع شده بلاک چین اتفاق می افتد. کاربری که از نحوه عملکرد سیستم بهره می‌برد، می‌تواند سود تقریبا تضمین شده‌ای با دیفای داشته باشد. این پدیده در دنیای رمزارزها، توکن‌های غیر قابل تعویض یا NFTها و بازارهای بورس دیده می‌شود و افراد کلاهبردار از آن برای سودجویی استفاده می‌کنند. می‌توان گفت به طور کلی فرانت رانینگ عمل قرار دادن یک تراکنش در صف با اطلاع از تراکنش آتی است.

فرانت رانینگ چیست؟

 اجرای فرانت رانینگ بر روی پلتفرم بلاک چین معمولا زمانی اتفاق می افتد که یک ماینر که به اطلاعات مربوط به تراکنش‌های معلق دسترسی دارد، سفارشی را ارسال می‌کند که بر اساس یک معامله معلق، سودی برای او به ارمغان می‌آورد. به عنوان مثال در بلاک چین اتریوم، زمانی که ربات‌ها بتوانند قیمت بنزین بالاتری نسبت به معامله معلق اعلام کنند، می‌توانند فرانت رانینگ کرده و در نتیجه پردازش آن را تسریع کنند. افرادی که قادر به فرانت رانینگ هستند، اپراتورهای گره کامل هستند که وظیفه نظارت بر فعالیت‌های شبکه را دارند؛ بنابراین، آن‌ها از تراکنش‌های تایید نشده آگاهی دارند. از طرفی دیگر، صرافی‌های متمرکز نیز می‌توانند فرانت رانینگ کنند. با این حال، این کار فریب دادن مشتریان خود برخلاف منافع آن‌ها است. فرانت رانینگ همچنین می‌تواند از طریق روش‌های دیگر اتفاق بیوفتد.

جالب است بدانید انواع دیگر حملات فرانت رانینگ وجود دارند که شامل جابجایی، درج و سرکوب هستند. با یک حمله جابجایی، بازیگر مخرب، یک تراکنش واقعی را با معامله خود جابجا می‌کند. اگرچه ممکن است تراکنش اصلی همچنان اجرا شود اما آنطور که در نظر گرفته شده، تاثیر آن مخرب خواهد بود. از سوی دیگر یک حمله درج، یک تراکنش واقعی بین دو تراکنش را با هدف کسب سود بدون نگهداری دارایی ایجاد می‌کند. می‌توان گفت هدف از حمله سرکوب به تاخیر انداختن دیگران از اجرای تراکنش است. زمانی که حق تعرفه برداشته می‌شود، طرف مقابل کمتر نگران معامله سرکوب شده است.

از طریق توالی تراکنش‌ها و بهبود محرمانه بودن آن‌ها، می‌توان از احتمال حملات فرانت رانینگ کم کرد. توالی تراکنش‌ها از طریق پیاده سازی‌هایی مانند قانون سفارش تراکنش متعارف مانند آن چه توسط BCH استفاده می‌شود، قابل استفاده است. از سوی دیگر، محرمانه بودن در بخش‌های مختلف یک برنامه غیرمتمرکز (DApp) می‌تواند به ایجاد امنیت بیشتر در مقابل حملات فرانت رانینگ کمک کند.

محافظت در برابر حملات فرانت رانینگ

می‌توان گفت فرانت رانینگ یک ویژگی در نحوه طراحی بلاک چین به حساب می‌آید. کارمزد تراکنش‌ها بخشی عمده‌ای از محیط بلاک چین است؛ بنابراین توانایی پرداخت برای تراکنش‌های اولویت دار و تراکنش‌های اولیه، یک خطای طراحی یا اجرایی نیست. ساده‌ترین راه برای فرار از سرمایه‌گذاری اولیه این است که همیشه کارمزد تراکنش‌ها را به اندازه‌ای بالا بپردازید که پیشروی دیگر سودی نداشته باشد. با این حال، این یک راه گران قیمت و ناپایدار برای شکست دادن افراد فعال فرانت رانینگ است.

راه دیگر تقلب است. قبل‌تر samczsun و تیم آن‌‎ها موفق شدند از یک آسیب پذیری قرارداد هوشمند بزرگ در برابر سوء استفاده محافظت کنند. آن‌ها به جای پخش عمومی تراکنش، به صورت مخفیانه آن را به یک استخر ماینینگ فرستاده و بدون فاش کردن، آن را به یک بلوک اضافه کردند. به این ترتیب، تراکنش تنها زمانی به صورت عمومی قابل مشاهده بود که بخشی از دفتر کل دیجیتال به حساب می‌آمد.

چگونه NFT فرانت رانینگ را تشخیص دهیم؟

فرانت رانینگ را می‌توان با نظارت بر داده‌های تجاری کاربران مانند آدرس کیف پول، خرید و سپس فروش NFT و یک سری انتقال وجه شناسایی کرد. خرید یا فروش یک ابزار مالی، تراکنش قانونی و احتمال بازگشایی ابزار مالی برای به پایان رساندن چرخه توسط افراد، سه نقطه‌ی مهمی هستند که باید در هنگام تشخیص فرانت رانینگ در NFTها در نظر گرفت. به علاوه، تحلیلگران باید سفارش‌های خرید و فروش هنرمند NFT را در همان ابزاری که بر قیمت NFT تاثیر گذاشته است، جستجو کنند تا متوجه هرگونه تاکتیک فرانت رانینگ بالقوه شوند.

آیا فرانت رانینگ در کریپتو غیرقانونی است؟

در بازار سهام سنتی، فرانت رانینگ غیرقانونی در نظر گرفته می‌شود؛ زیرا اطلاعات داخلی به افراد خارجی ارائه نمی‌شود. با این حال در بازار کریپتو، تمام اطلاعات در یک دفتر کل دیجیتال قابل بازرسی عمومی ذخیره می‌شود. بنابراین، NFT‌های فرانت رانینگ غیرقانونی تلقی نمی‌شوند. جالب است بدانید می‌توان گفت قدرت اینترنت برای انتشار اطلاعات، پیشروی در بازار ارزهای دیجیتال را افزایش می‌دهد. در حالی که فرانت رانینگ در معاملات سنتی ممنوع است زیرا معامله‌گر از داده‌های غیرعمومی استفاده می‌کند، معامله‌گر در یک صرافی غیرمتمرکز (DEX) از داده‌های موجود در بلاک چین استفاده می‌کند.

اگر لیست سفارش‌های خرید یا فروش را از قبل می‌دانید و قادر هستید سفارش خود را قبل از درج معاملات دیگر وارد کنید، فرانت رانینگ به عنوان یک استراتژی معاملاتی DEX سودمند است. معامله‌گر می‌تواند سفارش‌های دریافتی را که در قراردادهای هوشمند در صرافی غیرمتمرکز قفل شده‌اند، مشاهده کند؛ اگر این صرافی بر روی یک بلاک چین عمومی (به عنوان مثال، اتریوم) ساخته شود. در صورتی که از نظر تجاری امکان پذیر باشد، معامله‌گر قادر است هزینه بیشتری را برای ثبت سفارش نسبت به سفارش‌های دریافتی تعیین کند. در نتیجه، فرد معامله‌گر می‌تواند سفارشات سودآورتری را مطالبه کند.

ربات‌ها در حملات فرانت رانینگ چگونه کار می‌کنند؟

یک ربات در حملات فرانت رانینگ تراکنش‌های معلق را اسکن می‌کند و هزینه گس فی قابل توجهی را می‌پردازد تا ماینرها ابتدا تراکنش خود را پردازش کنند تا در نتیجه یک معامله بزرگ را که بر قیمت گذاری بازار تاثیر می‌گذارد، انجام دهند. این ربات‌ها، برنامه‌های از پیش برنامه‌ریزی شده‌ای هستند که به شما امکان می‌دهند معاملات خود را خودکار کنید. ربات به جای پیگیری هر حرکت در بازار و منتظر زمان مناسب برای خرید و فروش، به طور خودکار داده‌های بازار را ترکیب و ارزیابی می‌کند و معاملات دارایی را از طرف مشتریان انجام می‌دهد اما ربات‌های فرانت رانینگ کریپتو چگونه کار می‌کنند؟

برای کسب اطلاعات در زمینه آموزش ارز دیجیتال، بر روی لینک کلیک کنید.

طراحی شبکه بلاک چین به همه تراکنش‌های ارسال‌ شده اجازه می‌دهد در یک ممپول متوقف شوند؛ جایی که تراکنش‌ها در انتظار پردازش هستند. ممپول را می‌توان توسط ماینرها یا ربات‌ها برای تراکنش‌های مناسب اسکن کرد تا در معاملات ارزهای دیجیتال از آن‌ها استفاده شود. ربات‌های فرانت رانینگ به طور معمول در مقیاس زمانی میلی ثانیه کار می کنند. به عنوان مثال، آن‌ها ممکن است یک تراکنش را از mempool بخوانند، اندازه تراکنش بهینه را محاسبه کنند، تراکنش‌ها را پیکربندی کنند و سپس آن‌ها را در کسری از ثانیه اجرا کنند. رقابت در هنگام کار دستی غیرممکن است. با قرار دادن سفارش خرید در همان بلوک و همزمان با تعیین قیمت گس فی بالاتر، ربات از لغزش‌های خاص، حجم معاملات و معاملات قیمت گس فی جلو می‌رود. هنگامی که نقدینگی اضافی به یک استخر AMM (سازنده بازار خودکار) در صرافی اضافه می‌شود، ربات پیشرو آن را تشخیص می‌دهد و ترتیب تراکنش‌ها را در یک بلوک دستکاری می‌کند تا از معامله‌گر دیگر سود ببرد.

حملات فرانت رانینگ چگونه کار می‌کنند؟

به طور معمول حملات فرانت رانینگ مراحلی را طی می‌کنند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

مشاهده تراکنش‌های معلق: مهاجمان، مجموعه یا استخر معاملات معلق را برای شناسایی تراکنش‌هایی که دارای عملیات سودآور بالقوه هستند مانند مبادله توکن، حراج‌ها یا معاملات، نظارت می‌کنند.

ارسال تراکنش پیش‌ گیرانه: مهاجم به سرعت تراکنش خود را با کارمزد بالاتر ارسال کرده و اطمینان حاصل می‌کند که تراکنش در بلوک بعدی قرار می‌گیرد و اقدامات خود را بر کاربران قانونی اولویت می‌دهد.

بهره‌برداری از اختلاف قیمت: مهاجم با اولین کسی که یک تابع قرارداد خاص را اجرا می‌کند، می‌تواند از نوسانات قیمت سوء استفاده کند، نتایج قرارداد را دستکاری کند یا موقعیتی سودمند در فعالیت‌های تجاری به دست آورد.

حملات فرانت رانینگ چه پیامدهایی دارد؟

حملات فرانت رانینگ می‌تواند عواقب قابل توجهی برای قراردادهای هوشمند Solidity و کاربران آن‌ها داشته باشد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

ضررهای مالی: شرکت‌های پیشرو می‌توانند از اختلاف قیمت‌ها برای خرید دارایی‌ ها با قیمت پایین‌تر یا فروش دارایی‌ها با قیمت‌های بالاتر استفاده کنند که در نتیجه ضررهای مالی برای کاربران قانونی ایجاد می‌شود.

رقابت ناعادلانه: حملات فرانت رانینگ با دادن امتیاز ناعادلانه به مهاجمان نسبت به سایر شرکت‌کنندگان، زمین بازی ناهمواری ایجاد می‌کند و اصول تمرکززدایی و منصفانه بودن شرایط را تضعیف می‌کند.

دستکاری بازار: مهاجمان می‌توانند اجرای عملکردهای قرارداد را دستکاری کنند تا شرایط بازار را تغییر دهند، نتایج رای گیری را منحرف کرده یا رفتار مورد نظر برنامه‌های غیرمتمرکز را مختل کنند.

برای کسب اطلاعات در زمینه دوره دکس تریدینگ، بر روی لینک کلیک کنید.

چگونه از حملات فرانت رانینگ جلوگیری کنیم؟

برای محافظت از قراردادهای هوشمند Solidity در برابر حملات فرانت رانینگ، توسعه دهندگان باید استراتژی‌هایی که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم را در نظر بگیرند:

به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض عملکرد عمومی: قرار گرفتن در معرض عملکردهای قراردادی مهم را محدود کنید تا سطح حمله برای حملات فرانت رانینگ کاهش پیدا کند. در صورت لزوم از عملکردهای داخلی یا خصوصی استفاده کنید تا از فرصت‌های پیش‌ روی بالقوه جلوگیری کنید.

تصادفی بودن و تعهدات هش: تصادفی بودن و تعهدات هش را در طراحی قرارداد بگنجانید تا از پیش‌بینی نتیجه مطلوب یا پیش‌بینی تراکنش‌های خاص توسط مهاجمان جلوگیری شود.

راه‌حل‌های محرمانه: تکنیک‌های افزایش حریم خصوصی مانند اثبات‌های دانش صفر یا محاسبات ایمن چند طرفه را برای پنهان کردن جزئیات حساس تراکنش و جلوگیری از رهگیری اطلاعات ارزشمند توسط کسانی که فرانت رانینگ می‌کنند، کاوش کنید.

واگذاری کارمزد و تراکنش‌های دسته‌ای: مکانیسم‌های تفویض کارمزد را پیاده سازی کنید. این مکانیسم‌ها به کاربران اجازه می‌دهد هزینه‌های گس فی را به رله‌ های مورد اعتماد واگذار کنند. همچنین می‌توانید ترکیب چند تراکنش را با هم در نظر بگیرید تا دید تراکنش‌های فردی را به حداقل رسانده و از حملات پیش‌رو جلوگیری کنید.

اوراکل‌های خارج از زنجیره و تطبیق سفارش: از اوراکل‌ های خارج از زنجیره و مکانیسم‌های تطبیق سفارش برای اجرای عملیات‌های حساس خارج از زنجیره استفاده کنید و قرار گرفتن در معرض حملات فرانت رانینگ را کاهش دهید.

محدودیت‌های گس فی: مکانیسم‌هایی را معرفی کنید که حداکثر قیمت قابل قبول گس فی را برای معاملات محدود می‌کند. این مسئله می‌تواند به جلوگیری از افزایش شدید هزینه‌های گس فی توسط معامله‌گرها برای اولویت‌بندی معاملاتشان کمک کند.

بهترین روش‌های حسابرسی و امنیت: ممیزی‌های امنیتی کامل قراردادهای هوشمند را برای شناسایی آسیب‌پذیری‌های احتمالی، از جمله ریسک‌های پیش‌رو، انجام دهید. بهترین شیوه‌های امنیتی ایجاد شده را دنبال کرده و با یک فرد متخصص برای اطمینان از طراحی قوی قرارداد همکاری کنید.

سخن پایانی

حملات فرانت رانینگ تهدید قابل توجهی برای امنیت و عدالت قراردادهای هوشمند سالیدیتی است. با درک ماهیت این حملات و اجرای اقدامات پیشگیرانه مناسب، توسعه دهندگان می‌توانند خطرات را کاهش داده و یکپارچگی برنامه‌های غیرمتمرکز را افزایش دهند.

می‌توان گفت با استفاده از استراتژی‌هایی مانند به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض عملکرد عمومی، ترکیب تصادفی، استفاده از راه حل‌های محرمانه و بررسی مکانیسم‌های تفویض هزینه به دفاع در برابر حملات پیشرو کمک می‌کند. علاوه بر این، حسابرسی منظم و پایبندی به بهترین شیوه‌های امنیتی برای اطمینان از استحکام قراردادهای هوشمند Solidity بسیار مهم است. با پرداختن فعالانه به آسیب‌پذیری‌های پیشرو، می‌توانیم محیط امن‌تر و عادلانه‌تری را برای تراکنش‌های غیرمتمرکز ایجاد کنیم و اعتماد و اطمینان را در اکوسیستم بلاک چین تقویت کنیم.