O mecanismo Hook do Uniswap v4: inovação e desafios coexistem

Uniswap v4 está prestes a ser lançado, e esta atualização trouxe várias funcionalidades inovadoras, destacando-se particularmente o mecanismo Hook. Este mecanismo permite a execução de código personalizado em pontos específicos do ciclo de vida da piscina de liquidez, aumentando significativamente a escalabilidade e flexibilidade da piscina. No entanto, o mecanismo Hook também pode ser uma faca de dois gumes, já que sua complexidade inevitavelmente traz novos potenciais riscos de segurança.

Este artigo, como a introdução de uma série, apresentará os conceitos relacionados ao mecanismo Hook no Uniswap v4 e resumirá os possíveis riscos de segurança que podem existir.

O mecanismo central do Uniswap v4

As principais inovações do Uniswap v4 incluem Hook, arquitetura singleton e contabilidade instantânea. Estas funcionalidades visam permitir pools de liquidez personalizados e roteamento eficiente através de múltiplos pools.

Mecanismo Hook

Hook é um contrato que opera em diferentes fases do ciclo de vida de um fundo de liquidez. Atualmente, existem oito callbacks do Hook, divididos em quatro grupos:

• beforeInitialize/afterInitialize
• beforeModifyPosition/afterModifyPosition
• antesTroca/depoisTroca
• antesDeDoar/depoisDeDoar

Estes Hooks podem implementar funcionalidades como taxas dinâmicas, ordens de limite on-chain e formadores de mercado com média ponderada pelo tempo (TWAMM).

Arquitetura Singleton e contabilidade em tempo real

A estrutura de singleton e a contabilidade relâmpago visam melhorar o desempenho e a eficiência. Todos os pools de liquidez são mantidos no mesmo contrato inteligente, geridos pelo PoolManager.

A versão v4 introduziu um mecanismo de bloqueio, cujo fluxo de trabalho é o seguinte:

1. pedido de contrato locker lock
2. PoolManager adiciona o endereço do contrato locker à fila e chama o callback
3. lógica de execução do contrato locker
4. PoolManager verifica o estado e remove o contrato locker

Este mecanismo garante que todas as transações possam ser liquidadas e impede o acesso concorrente.

Modelo de Ameaça

Consideramos principalmente dois modelos de ameaça:

1. O Hook em si é benigno, mas existem vulnerabilidades.
2. Hook é intrinsecamente malicioso

Problemas de segurança no Modelo de Ameaça I

Neste modelo, focamos principalmente nas vulnerabilidades específicas da versão v4. A pesquisa revelou que existem duas principais categorias de problemas: problemas de controle de acesso e problemas de validação de entrada.

Problemas de controlo de acesso

A função de callback do Hook deve ser chamada apenas pelo PoolManager. Se essas funções puderem ser chamadas por qualquer conta, isso pode levar a problemas como recompensas sendo recebidas incorretamente.

Pergunta de validação de entrada

Devido à existência do mecanismo de bloqueio, os usuários devem obter lock através do contrato para executar operações no pool de fundos. No entanto, se a validação de entrada na implementação do Hook não for adequada, isso pode levar a chamadas externas não confiáveis, resultando em vários ataques.

Problemas de segurança no Modelo de Ameaça II

Neste modelo, assumimos que o Hook em si é malicioso. Com base na forma de acesso, classificamos o Hook em duas categorias:

1. Hook de Custódia: O usuário deve interagir com o Hook através do router.
2. Hook independente: os utilizadores podem interagir diretamente com o Hook.

Para Hooks geridos, o principal risco é que o mecanismo de gestão de taxas pode ser manipulado. E para Hooks independentes, se forem atualizáveis, podem tornar-se maliciosos após a atualização.

Medidas de prevenção

Para o modelo de ameaça I, deve-se implementar controle de acesso adequado nas funções sensíveis, validar os parâmetros de entrada e considerar a adição de proteção contra reentradas.

Para o modelo de ameaça II, em relação ao Hook gerido, deve-se prestar atenção ao comportamento de gestão de custos; para o Hook independente, a principal preocupação deve ser se ele é atualizável.

Conclusão

O mecanismo Hook do Uniswap v4 trouxe inovações significativas, mas também introduziu novos desafios de segurança. Analisaremos em artigos posteriores os problemas de segurança específicos sob cada modelo de ameaça, a fim de promover o desenvolvimento seguro da comunidade.