Cơ chế Hook của Uniswap v4: Sáng tạo và thách thức đồng hành

Uniswap v4 sắp ra mắt, bản cập nhật lần này mang đến nhiều tính năng đổi mới, trong đó cơ chế Hook đặc biệt đáng chú ý. Cơ chế này cho phép thực hiện mã tùy chỉnh tại các nút cụ thể trong vòng đời của pool thanh khoản, nâng cao đáng kể tính mở rộng và linh hoạt của pool. Tuy nhiên, cơ chế Hook cũng có thể trở thành một con dao hai lưỡi, sự phức tạp của nó không thể tránh khỏi việc mang lại những rủi ro an ninh tiềm ẩn mới.

Bài viết này như một phần mở đầu cho loạt bài, sẽ giới thiệu về các khái niệm liên quan đến cơ chế Hook trong Uniswap v4 và tóm tắt những rủi ro an ninh có thể tồn tại.

Cơ chế cốt lõi của Uniswap v4

Những đổi mới chính của Uniswap v4 bao gồm Hook, kiến trúc đơn thể và kế toán chớp nhoáng. Những tính năng này nhằm mục đích tạo ra các bể thanh khoản tùy chỉnh và định tuyến hiệu quả qua nhiều bể.

Cơ chế Hook

Hook là hợp đồng hoạt động ở các giai đoạn khác nhau của vòng đời của bể thanh khoản. Hiện có tám callback Hook, được chia thành bốn nhóm:

• trướcKhởiTạo/sauKhởiTạo
• trướcSửaĐổiVịTrí/sauSửaĐổiVịTrí
• trướcHoán đổi/sauHoán đổi
• trướcKhiTặng/sauKhiTặng

Các Hook này có thể thực hiện các chức năng như phí động, lệnh giới hạn trên chuỗi và nhà tạo lập thị trường trung bình theo thời gian (TWAMM).

Kiến trúc đơn và ghi sổ chớp

Kiến trúc đơn thể và ghi sổ chớp nhằm nâng cao hiệu suất và hiệu quả. Tất cả các bể thanh khoản đều được lưu trữ trong cùng một hợp đồng thông minh, được quản lý bởi PoolManager.

Phiên bản v4 giới thiệu cơ chế khóa, quy trình làm việc như sau:

1. yêu cầu hợp đồng locker lock
2. PoolManager thêm địa chỉ hợp đồng locker vào hàng đợi và gọi hàm callback.
3. Logic thực thi hợp đồng locker
4. PoolManager kiểm tra trạng thái và xóa hợp đồng locker

Cơ chế này đảm bảo rằng tất cả các giao dịch có thể được thanh toán và ngăn chặn việc truy cập đồng thời.

Mô hình đe dọa

Chúng tôi chủ yếu xem xét hai mô hình đe dọa:

1. Hook bản thân là tốt, nhưng tồn tại lỗ hổng
2. Hook bản thân đã ác ý.

Vấn đề an ninh trong mô hình đe dọa I

Trong mô hình này, chúng tôi chủ yếu tập trung vào các lỗ hổng tiềm ẩn đặc trưng của phiên bản v4. Qua nghiên cứu, phát hiện ra có hai loại vấn đề chính: vấn đề kiểm soát truy cập và vấn đề xác thực đầu vào.

Vấn đề kiểm soát truy cập

Hàm callback của Hook chỉ nên được gọi bởi PoolManager. Nếu các hàm này có thể được bất kỳ tài khoản nào gọi, điều đó có thể dẫn đến việc phần thưởng bị nhận sai.

Vấn đề xác thực đầu vào

Do bởi cơ chế khóa, người dùng phải có được lock thông qua hợp đồng để thực hiện các thao tác trong quỹ. Tuy nhiên, nếu việc xác thực đầu vào trong việc thực hiện Hook không đúng cách, có thể dẫn đến các cuộc gọi bên ngoài không đáng tin cậy, từ đó gây ra nhiều cuộc tấn công khác nhau.

Vấn đề an ninh trong mô hình đe dọa II

Trong mô hình này, chúng tôi giả định rằng Hook bản thân nó là độc hại. Dựa trên cách truy cập, chúng tôi chia Hook thành hai loại:

1. Hook quản lý: Người dùng phải tương tác với Hook thông qua router
2. Hook độc lập: Người dùng có thể tương tác trực tiếp với Hook.

Đối với Hook quản lý, rủi ro chính là cơ chế quản lý phí có thể bị thao túng. Còn đối với Hook độc lập, nếu có thể nâng cấp, nó có thể trở thành độc hại sau khi được nâng cấp.

Biện pháp phòng ngừa

Đối với mô hình mối đe dọa I, cần thực hiện kiểm soát truy cập thích hợp cho các hàm nhạy cảm, xác minh các tham số đầu vào và xem xét việc thêm bảo vệ chống gọi lại.

Đối với mô hình đe dọa II, đối với Hook được quản lý, cần chú ý đến hành vi quản lý chi phí; đối với Hook độc lập, chủ yếu chú ý đến khả năng nâng cấp của nó.

Kết luận

Cơ chế Hook của Uniswap v4 mang đến những đổi mới lớn, nhưng đồng thời cũng gây ra những thách thức an ninh mới. Chúng tôi sẽ phân tích sâu hơn về các vấn đề an ninh cụ thể dưới mỗi mô hình đe dọa trong các bài viết tiếp theo, nhằm thúc đẩy sự phát triển an toàn của cộng đồng.