Automatisierte Erstellung von Angriffsszenarien für Constant Product Market Maker

Core Concepts

CPMM-Exploiter ist ein automatisiertes Tool, das Schwachstellen in Constant Product Market Maker (CPMM) Protokollen erkennt und profitable Ausbeutungsszenarien generiert.

Abstract

Der Artikel beschreibt CPMM-Exploiter, ein Tool zur automatischen Erkennung und Ausbeutung von Schwachstellen in Constant Product Market Maker (CPMM) Protokollen. CPMM-Exploiter verwendet einen zweistufigen Ansatz: In der ersten Stufe nutzt CPMM-Exploiter eine grammatikbasierte Fuzzing-Methode, um Transaktionen zu finden, die zwei Sicherheitsinvarianten verletzen. Diese Invarianten beziehen sich auf die Möglichkeit, den Tokenbestand des DEX zu verringern oder den eigenen Tokenbestand zu erhöhen, ohne dafür zu bezahlen. In der zweiten Stufe verfeinert CPMM-Exploiter die gefundenen Transaktionen, um profitable Ausbeutungsszenarien zu generieren. Dazu werden die Transaktionen wiederholt ausgeführt, um die Verletzung der Invarianten zu verstärken und den Gewinn zu maximieren. CPMM-Exploiter wurde auf zwei Datensätze mit bekannten Exploits und auf Echtzeit-Daten von Ethereum und Binance evaluiert. Im Vergleich zu fünf Baseline-Tools erzielte CPMM-Exploiter deutlich höhere Erkennungsraten von 0,91 und 0,89. Außerdem konnte CPMM-Exploiter 18 neue profitable Exploits in Echtzeit-Daten generieren, die insgesamt einen Gewinn von 12.900 USD ermöglichten.

Stats

Die Verletzung der Sicherheitsinvarianten kann zu einem Verlust von bis zu 5.597,62 USD für den DEX führen, was 99,85% des Tokenbestands entspricht.

Quotes

"CPMM-Exploiter verwendet Fuzzing, um Transaktionen zu finden, die Sicherheitsinvarianten verletzen, und verfeinert diese dann, um profitable Ausbeutungsszenarien zu generieren." "CPMM-Exploiter konnte 18 neue profitable Exploits in Echtzeit-Daten generieren, die insgesamt einen Gewinn von 12.900 USD ermöglichten."

Key Insights Distilled From

Automated Attack Synthesis for Constant Product Market Makers

by Sujin Han,Ji... at arxiv.org 04-09-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.05297.pdf

Deeper Inquiries

Wie können Entwickler von CPMM-Protokollen ihre Systeme besser gegen solche Schwachstellen schützen?

Um CPMM-Protokolle besser gegen Schwachstellen zu schützen, können Entwickler mehrere Maßnahmen ergreifen. Zunächst sollten sie eine umfassende Sicherheitsüberprüfung durchführen, um potenzielle Schwachstellen zu identifizieren. Dies kann durch den Einsatz von automatisierten Tools wie CPMM-Exploiter erfolgen, um CPMM-Composability-Bugs zu erkennen. Darüber hinaus sollten Entwickler robuste Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen implementieren, um unerwünschte Zugriffe zu verhindern. Die Implementierung von Interval Checks und Validierungen in den Smart Contracts kann auch dazu beitragen, die Integrität des Systems zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es wichtig, regelmäßige Sicherheitsupdates durchzuführen und Best Practices in der Smart-Vertragsentwicklung zu befolgen, um potenzielle Angriffspunkte zu minimieren.

Welche anderen Arten von Sicherheitsinvarianten könnten für CPMM-Protokolle relevant sein und wie können diese automatisch erkannt werden?

Neben den in der Analyse identifizierten Sicherheitsinvarianten (Invariant 1 und Invariant 2) könnten für CPMM-Protokolle auch andere relevante Sicherheitsinvarianten existieren. Ein Beispiel wäre die Überprüfung der Transaktionsreihenfolge, um Front-Running-Angriffe zu verhindern. Diese Invariante könnte automatisch erkannt werden, indem das System auf unerwünschte Transaktionsreihenfolgen überwacht wird, die zu unfairen Vorteilen führen könnten. Eine weitere relevante Sicherheitsinvariante könnte die Überprüfung von Berechtigungen für kritische Funktionen sein, um unbefugte Änderungen am System zu verhindern. Durch die Implementierung von automatisierten Tools, die das Verhalten der Smart Contracts überwachen und potenzielle Verletzungen von Sicherheitsinvarianten erkennen, können Entwickler proaktiv Sicherheitslücken identifizieren und beheben.

Wie lassen sich die Erkenntnisse aus der Analyse von CPMM-Schwachstellen auf andere Bereiche der Blockchain-Sicherheit übertragen?

Die Erkenntnisse aus der Analyse von CPMM-Schwachstellen können auf andere Bereiche der Blockchain-Sicherheit übertragen werden, um die Gesamtsicherheit von Blockchain-Systemen zu verbessern. Zum Beispiel können die Methoden zur automatischen Erkennung von Sicherheitsinvarianten, die in CPMM-Exploiter verwendet werden, auf andere DeFi-Protokolle oder Smart Contracts angewendet werden, um potenzielle Schwachstellen zu identifizieren. Darüber hinaus können die Konzepte der Sicherheitsinvarianten, die in CPMM-Schwachstellen analysiert wurden, auf andere Finanzanwendungen in der Blockchain angewendet werden, um ähnliche Sicherheitsprobleme zu vermeiden. Durch den Einsatz von automatisierten Tools und Best Practices aus der CPMM-Analyse können Entwickler die Sicherheit ihrer Blockchain-Anwendungen insgesamt verbessern und das Vertrauen der Benutzer in die Integrität des Systems stärken.