Mecanismo Hook do Uniswap v4: oportunidades e desafios coexistem

Uniswap v4 está prestes a ser lançado, e esta atualização trará várias inovações significativas, incluindo suporte a um número ilimitado de pools de liquidez e taxas dinâmicas, design singleton, contabilidade relâmpago, 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 nós específicos do ciclo de vida da piscina de liquidez, aumentando significativamente a flexibilidade da piscina. No entanto, essa flexibilidade também traz novos desafios de segurança. Este artigo apresentará sistematicamente as questões de segurança e os riscos potenciais relacionados ao mecanismo Hook, a fim de promover a construção de um ecossistema Uniswap v4 mais seguro na comunidade.

O mecanismo central do Uniswap v4

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

1. Mecanismo Hook

Hook é um contrato que opera em diferentes estágios do ciclo de vida das pools de liquidez. Atualmente, existem 8 callbacks Hook, divididos em 4 grupos:

• antesDeInicializar/depoisDeInicializar
• beforeModifyPosition/afterModifyPosition
• antesTroca/depoisTroca
• antesDoar/depoisDoar

Esses Hooks podem implementar taxas dinâmicas, ordens de limite na cadeia, e dividir grandes ordens, entre outras funcionalidades.

2. Arquitetura Singleton e Contabilidade Relâmpago

A versão 4 introduziu o design de contrato singleton, onde todos os pools de liquidez são mantidos no mesmo contrato inteligente. Isso depende do PoolManager para gerenciar o estado de todos os pools.

A contabilidade relâmpago registra operações ajustando o saldo líquido interno, em vez de transferências instantâneas. A transferência real é realizada ao final da operação, garantindo a integridade dos fundos.

3. Mecanismo de bloqueio

Contas externas não podem interagir diretamente com o PoolManager, devem solicitar o lock através do contrato. Existem duas principais cenários de interação:

• Através de contratos de router implementados oficialmente ou por usuários
• Através de contratos integrados com Hook

Modelo de Ameaça

Consideramos principalmente dois modelos de ameaça:

Modelo de Ameaça I: Benéfico mas com Vulnerabilidades no Hook

Neste caso, o desenvolvedor não tem más intenções, mas o Hook pode ter vulnerabilidades. Estamos principalmente focados em vulnerabilidades potenciais específicas da v4, como:

• Hook para guardar fundos dos usuários
• Hook para armazenar dados de estado críticos

Um estudo revelou que 36% dos projetos relevantes apresentam vulnerabilidades, principalmente relacionadas a problemas de controle de acesso e validação de entrada.

Modelo de Ameaça II: Hook Malicioso

Neste caso, os desenvolvedores e o próprio Hook têm más intenções. Nós dividimos o Hook em duas categorias:

• Hook de custódia: os usuários interagem com o Hook através do roteador
• Hook independente: os usuários podem interagir diretamente com o Hook

Os Hooks geridos são difíceis de roubar ativos diretamente, mas podem manipular o mecanismo de gestão de taxas. Os Hooks independentes têm mais permissões e, se forem atualizáveis, o risco é maior.

Medidas de prevenção

Para o modelo de ameaça I, deve-se reforçar o controle de acesso e a validação de entrada, além de implementar proteção contra reentrada.

Para o modelo de ameaça II, deve-se avaliar se o Hook é malicioso. Para Hooks geridos, atentar para o comportamento de gestão de custos, e para Hooks independentes, verificar se são atualizáveis.

Conclusão

O mecanismo Hook trouxe um grande potencial para o Uniswap v4, mas também introduziu novos desafios de segurança. Ao entender profundamente os riscos envolvidos e tomar as medidas adequadas, podemos aproveitar melhor as vantagens do Hook e impulsionar o desenvolvimento do ecossistema DeFi. Em artigos futuros, faremos uma análise mais aprofundada das questões de segurança sob cada modelo de ameaça.