Mecanismo Hook do Uniswap v4: inovação e riscos potenciais coexistindo

A versão v4 do Uniswap será lançada em breve, e esta atualização trará diversas funcionalidades inovadoras, incluindo suporte a um número infinito de pools de liquidez, taxas dinâmicas, design singleton, contabilidade instantânea e mecanismo Hook, entre outros. Dentre eles, o mecanismo Hook tem atraído ampla atenção devido à sua forte escalabilidade.

O mecanismo Hook permite a execução de código personalizado em pontos específicos do ciclo de vida do pool de liquidez, aumentando significativamente a flexibilidade do pool. No entanto, essa flexibilidade também traz novos desafios de segurança. Este artigo apresentará sistematicamente os potenciais riscos de segurança associados ao mecanismo Hook, com o objetivo de incentivar a comunidade a construir um ecossistema Uniswap v4 mais seguro.

Mecanismo Central do Uniswap v4

Antes de aprofundar nas questões de segurança, precisamos primeiro entender alguns mecanismos centrais do Uniswap v4:

1. Mecanismo Hook

Hook é um contrato que opera em diferentes fases do ciclo de vida da piscina de liquidez, atualmente existem 8 callbacks Hook, divididos em 4 grupos:

• antes de inicializar/depois de inicializar
• beforeModifyPosition/afterModifyPosition
• antesTroca/depoisTroca
• antesDoar/depoisDoar

Através do Hook, é possível implementar taxas dinâmicas, ordens limitadas na cadeia, e um formador de mercado de média ponderada no tempo (TWAMM) e outras funcionalidades.

2. Arquitetura Singleton e Registro Relâmpago

A v4 adota uma arquitetura de singleton, onde todos os pools de liquidez são mantidos no mesmo contrato inteligente (PoolManager). A contabilidade relâmpago registra as operações ajustando o saldo líquido interno, em vez de transferências instantâneas, aumentando a eficiência.

3. Mecanismo de bloqueio

O mecanismo de bloqueio garante a sequência e a integridade das operações:

1. pedido de lock do contrato locker
2. O PoolManager adiciona o locker à fila e chama o callback
3. lógica de execução do locker, interagir com o pool
4. PoolManager verifica o estado, liquida transações

Devido ao mecanismo de bloqueio, contas externas não podem interagir diretamente com o PoolManager e devem fazê-lo através de um contrato.

Riscos de segurança potenciais

Vamos analisar os potenciais riscos de segurança a partir de dois modelos de ameaça:

Modelo de Ameaça I: Benigno mas com Vulnerabilidades no Hook

Neste caso, existem principalmente duas categorias de problemas de segurança:

1. Problemas de controlo de acesso: A função de callback Hook deve ser chamada apenas pelo PoolManager, caso contrário, pode levar a problemas como a atribuição incorreta de recompensas.

2. Questões de validação de entrada: algumas implementações de Hook não validam adequadamente a entrada, o que pode levar a chamadas externas não confiáveis, resultando em riscos como ataques de reentrada.

Medidas de prevenção:

• Implementar um controle de acesso rigoroso para funções sensíveis
• Realizar uma validação abrangente dos parâmetros de entrada
• Implementar proteção contra reentrada

Modelo de Ameaça II: Hook Malicioso

Neste caso, o Hook em si é malicioso, sendo principalmente dividido em duas categorias:

1. Hook de Custódia: Embora seja difícil roubar ativos diretamente, pode haver manipulação do mecanismo de gestão de taxas.

2. Hook independente: os usuários podem interagir diretamente, com maior risco. Especialmente o Hook atualizável, que pode se tornar malicioso após a atualização.

Medidas de prevenção:

• Avaliar se o Hook é malicioso, com foco especial nas práticas de gestão de custos.
• Tratar com cautela os Hooks atualizáveis

Conclusão

O mecanismo Hook trouxe uma poderosa capacidade de inovação para o Uniswap v4, mas também introduziu novos desafios de segurança. Desenvolvedores e usuários precisam estar plenamente cientes desses riscos potenciais, tomando medidas de precaução adequadas para construir juntos um ecossistema DeFi mais seguro.