Mecanismo Hook de Uniswap v4: innovación y desafíos coexistentes

Uniswap v4 está a punto de lanzarse, y esta actualización introducirá varias innovaciones importantes, incluyendo el soporte para una cantidad ilimitada de grupos de liquidez y tarifas dinámicas, diseño de única instancia, contabilidad instantánea, mecanismo Hook, y soporte para el estándar de token ERC1155. Entre ellos, el mecanismo Hook ha llamado la atención por su gran escalabilidad y flexibilidad.

El mecanismo Hook permite ejecutar código personalizado en nodos específicos del ciclo de vida del pool de liquidez, lo que mejora enormemente la escalabilidad y flexibilidad del pool. Sin embargo, esta poderosa funcionalidad también presenta nuevos desafíos de seguridad. Este artículo presentará de manera sistemática los problemas de seguridad y los riesgos potenciales relacionados con el mecanismo Hook, con el fin de impulsar a la comunidad a construir un Uniswap v4 Hook más seguro.

Mecanismo central de Uniswap V4

Antes de profundizar en la discusión, necesitamos tener un entendimiento básico de los mecanismos centrales de Uniswap v4. Hook, arquitectura de singleton y contabilidad relámpago son tres funciones clave para implementar grupos de liquidez personalizados y enrutamiento eficiente entre grupos.

Mecanismo Hook

Hook es un contrato que opera en diferentes etapas del ciclo de vida de un fondo de liquidez. Al introducir Hook, el equipo de Uniswap espera lograr una toma de decisiones más flexible. Actualmente hay 8 callbacks de Hook, divididos en 4 grupos:

• beforeInitialize/afterInitialize
• beforeModifyPosition/afterModifyPosition
• antesDelIntercambio/despuésDelIntercambio
• antesDonar/despuésDonar

Singleton, contabilidad relámpago y mecanismo de bloqueo

La arquitectura de singleton y la contabilidad relámpago están diseñadas para mejorar el rendimiento al reducir costos y aumentar la eficiencia. El nuevo contrato singleton PoolManager se utiliza para almacenar y gestionar el estado de todos los pools.

El flujo de trabajo del registro relámpago y el mecanismo de bloqueo es el siguiente:

1. El contrato locker solicita lock al PoolManager
2. PoolManager agrega la dirección del locker a la cola y llama a su callback lockAcquired.
3. El locker ejecuta la lógica en la devolución de llamada, la interacción con el pool puede generar un incremento monetario no nulo.
4. PoolManager verifica el estado de la cola y el incremento de monedas, y después de la validación, elimina ese locker.

Este mecanismo garantiza que todas las transacciones puedan ser liquidadas, manteniendo la integridad de los fondos. Debido a la existencia del mecanismo de bloqueo, las cuentas externas no pueden interactuar directamente con PoolManager, deben hacerlo a través del contrato.

Modelo de amenaza

Principalmente consideramos dos modelos de amenaza:

• Modelo de amenaza I: Hook es benigno en sí mismo, pero presenta vulnerabilidades
• Modelo de amenaza II: Hook es en sí mismo malicioso.

Problemas de seguridad en el modelo de amenaza I

Nos centramos en las vulnerabilidades potenciales específicas de la versión v4, que se dividen principalmente en dos categorías:

• Problemas de control de acceso: La función de callback Hook puede ser llamada sin autorización.
• Problemas de validación de entrada: Implementación de Hook con validación de entrada inadecuada que lleva a llamadas externas no confiables.

Estos problemas pueden llevar a la pérdida de fondos o a la alteración de estados clave.

problemas de seguridad en el modelo de amenaza II

Según el método de acceso de Hook, se puede dividir en:

• Hook de custodia: los usuarios interactúan con Hook a través del enrutador
• Hook independiente: los usuarios pueden interactuar directamente con el Hook

Los Hooks de custodia son difíciles de robar directamente, pero pueden manipular el mecanismo de gestión de tarifas. Los Hooks independientes obtienen más permisos y, si son actualizables, presentan un riesgo de seguridad significativo.

Medidas de prevención

Para el modelo de amenaza I, se deben implementar controles de acceso adecuados y validación de entrada, y considerar la protección contra reentradas.

Para el modelo de amenaza II, es necesario evaluar si el Hook es malicioso. Prestar atención a la gestión de costos para los Hooks administrados y a la posibilidad de actualización para los Hooks independientes.

Construir un Hook seguro para Uniswap v4 requiere el esfuerzo conjunto de desarrolladores y usuarios, buscando un equilibrio entre la innovación y la seguridad. En el futuro, realizaremos un análisis más profundo de los problemas de seguridad bajo cada modelo de amenaza.