Häufige Sicherheitsherausforderungen in GameFi

Grundlagen

GameFi-Projekte stehen vor spezifischen Sicherheitsherausforderungen, die sich in zwei Kategorien einteilen lassen: On-Chain- und Off-Chain-Probleme. On-Chain-Sicherheitsherausforderungen umfassen das Management von ERC-20-Token und NFTs, den sicheren Betrieb von Cross-Chain-Bridges sowie die Governance von dezentralen autonomen Organisationen (DAOs). Im Gegensatz dazu betreffen Off-Chain-Probleme vor allem Weboberflächen und Server.

Für GameFi-Projekte ist es entscheidend, Sicherheitsmaßnahmen zu priorisieren. Dazu zählen gründliche Audits, regelmäßige Schwachstellenscans, Penetrationstests sowie die Implementierung bewährter operationaler Praktiken und Geschäftskontrollen. Durch die Umsetzung dieser Maßnahmen können GameFi-Projekte ihren Schutz deutlich verbessern.

Was ist GameFi? 

GameFi verbindet Blockchain-Technologie mit Gaming und schafft dezentrale Plattformen, die In-Game-Assets und digitale Währungen integrieren. Das Play-to-Earn-(P2E)-Modell ermöglicht es Spielern, Kryptowährungsbelohnungen zu verdienen und gleichzeitig tatsächliches Eigentum sowie volle Kontrolle über ihre In-Game-Assets zu erhalten.

Trotz wachsender Beliebtheit ist GameFi wiederholt erheblichen Sicherheitsrisiken ausgesetzt. Manche Projekte setzen Geschwindigkeit über Qualität und vernachlässigen robuste Sicherheitsmaßnahmen, wodurch Community und Entwickler großen Verlusten ausgesetzt werden können.

Warum ist GameFi-Sicherheit wichtig?

Im Jahr 2021 verzeichnete GameFi dank seines Play-to-Earn-Modells erhebliches Wachstum, das neue finanzielle Möglichkeiten innerhalb von Spielen eröffnete. Der anschließende Aufstieg von Move-to-Earn-Projekten 2022 zeigte weiteres Wachstumspotenzial. GameFi entwickelte sich 2022 zum führenden Sektor der Kryptoindustrie, erhielt rund 9,5% der Gesamtfinanzierung und erzielte ein beeindruckendes jährliches Wachstum von über 118%.

GameFi unterscheidet sich von traditionellem Gaming durch höhere Einsätze für Nutzer: Jeder Hack kann zu erheblichen Verlusten führen. Im schlimmsten Fall können Sicherheitsverletzungen sogar zum Scheitern eines Projekts führen.

Beispielsweise nutzten Angreifer 2022 eine Hintertür in einem Remote Procedure Call (RPC)-Node aus, um auf Axie Infinity zuzugreifen, ein prominentes GameFi-Projekt. Dadurch konnten Angreifer unautorisierte Abhebungen von fast 600 Millionen USD in ETH durchführen. Schwachstellen in GameFi-Projekten können Investoren und Spieler erheblichen finanziellen Verlusten aussetzen und unterstreichen die Dringlichkeit, GameFi-Sicherheit zu priorisieren.

On-Chain-Sicherheitsherausforderungen 

Token-Schwachstellen im ERC-20-Standard 

GameFi-Projekte nutzen häufig ERC-20-Token als virtuelle Währung innerhalb des Spielökosystems, zum Beispiel für In-Game-Käufe, Spielerbelohnungen und Tauschvorgänge.

Sicherheitsrisiken können aus unsachgemäßer Minting- und Verwaltungspraxis von ERC-20-Token entstehen. Eine typische Schwachstelle ist Reentrancy, die während des Minting-Prozesses auftreten kann. Angreifer können eine Lücke in der Vertragslogik ausnutzen, um wiederholt eine bestimmte Funktion aufzurufen und so eine unbegrenzte Anzahl von Token zu erzeugen.

Die Stabilität und Menge der ERC-20-Token spielen eine entscheidende Rolle für die Spielbarkeit und Nachhaltigkeit eines Spiels. Daher müssen Projekte die Integrität ihrer Code-Logik sicherstellen und strenge Kontrollen über das Gesamtangebot der ERC-20-Token ausüben.

Im Jahr 2022 wurde das P2E-GameFi-Projekt DeFi Kingdoms Opfer eines böswilligen ERC-20-Minting-Angriffs. Durch Ausnutzung der Logikschwäche konnten einige Spieler die gesperrten nativen Token des Spiels minten, was zu einem starken Preisverfall führte.

Die Verwundbarkeit von NFTs

In GameFi-Projekten dienen NFTs als virtuelle Vermögenswerte wie Ausrüstung, Items und Sammlerstücke. Diese NFTs bieten Spielern klares Eigentum und Potenzial für Wertstabilität durch Inflationskontrolle und Knappheit. Eine unsachgemäße Handhabung von NFTs kann jedoch Sicherheitslücken eröffnen.

Der Wert von NFTs ergibt sich oft aus der Seltenheit der zugehörigen Ausrüstung oder Items, wodurch Spieler nach den seltensten NFTs streben. Beim Minting-Prozess werden blockbezogene Informationen wie Timestamps manchmal als pseudozufällige Quelle verwendet, um NFTs mit unterschiedlichen Seltenheitsgraden zu erzeugen. Miner können jedoch den Block-Timestamp bis zu einem gewissen Grad manipulieren und so böswillig seltenere NFTs minten.

Sogar bei verlässlichen Zufallsquellen wie Chainlink VRF (Verifiable Random Function) bestehen Risiken. Böswillige Nutzer können während des Mintings wiederholt Operationen manipulieren, um unerwünschte NFT-Token-IDs zu erzeugen, bis ein seltenes NFT erscheint.

Beim Handel und Transfer von NFTs können weitere Schwachstellen auftreten. Die safeTransfer()-Funktion überträgt ERC-721-NFTs. Ist der Empfänger eine Vertragsadresse, wird als Callback die Funktion onERCReceived() ausgelöst. Dies eröffnet Reentrancy-Angriffe, bei denen Angreifer die Logik innerhalb der Funktion manipulieren können. Ähnliche Risiken bestehen bei ERC-1155-NFTs, wo safeTransferFrom() die onERC1155Received()-Funktion auslöst und potenziell Reentrancy-Angriffe ermöglicht.

Die Verwundbarkeit von Bridges 

GameFi nutzt Cross-Chain-Bridges, um den nahtlosen Austausch von In-Game-Assets über unterschiedliche Netzwerke zu ermöglichen und so Experience und Liquidität zu verbessern. Cross-Chain-Bridges stellen jedoch ein erhebliches Risiko dar, da bei der Handhabung von In-Game-Assets Inkonsistenzen entstehen können. Die Verträge, die diese Bridges regeln, müssen sicherstellen, dass dieselbe Menge an Assets auf beiden Seiten akzeptiert und verbrannt wird. Schwachstellen in Verifikations- und Buchhaltungsverträgen können von Angreifern ausgenutzt werden, um Assets „aus dem Nichts“ zu erzeugen.

Risiken durch DAO-Governance 

Im GameFi-Ökosystem werden viele Projekte von dezentralen autonomen Organisationen (DAOs) gelenkt. Dies birgt jedoch ein Zentralisierungsrisiko, wenn eine kleine Gruppe großer Akteure die Mehrheit der Governance-Token hält. Zudem können Smart Contracts, die die Regeln der DAO-Governance definieren, Schwachstellen enthalten, die Angreifern erlauben, Treasury-Mittel unautorisiert zu erlangen.

Off-Chain-Sicherheitsherausforderungen 

GameFi-Projekte sind häufig auf zentralisierte Server für verschiedene Off-Chain-Operationen angewiesen, etwa für Backend-Funktionen, Weboberflächen und mobile Apps. Diese Server speichern kritische Daten wie Spielinformationen und Benutzerkonten und sind damit anfällig für Angriffe wie Penetrationstests und Trojaner-Malware.

Bei NFTs werden die beschreibenden Metadaten typischerweise als JSON-Dateien Off-Chain gespeichert. Einige GameFi-Projekte lagern diese Metadaten jedoch auf zentralen Servern statt auf dezentraler Infrastruktur wie IPFS. Diese Praxis erhöht das Risiko von Manipulationen durch Berechtigte oder Angreifer und kann die Rechte der Spieler gefährden.

Im Bereich Cross-Chain-Bridges können Angreifer Schwachstellen ausnutzen, um durch Penetrationstests oder Phishing-Angriffe Signaturen von Validatoren oder private Keys zu erlangen. Durch die Kompromittierung der Infrastruktur können Angreifer das System manipulieren und die Kontrolle über In-Game-Assets übernehmen.

Während der Datenübertragung können Angreifer Netzwerkpakete abfangen und mit schädlichem Code injizieren. Durch Manipulation der Daten können Angreifer betrügerische Transaktionen ausführen und mit dem bezahlten Betrag mehr In-Game-Gegenstände erwerben.

Auch Frontend-Schnittstellen bieten potenzielle Einfallstore. Liegen etwa Informationen eines Spiel-Rankings offen, können Angreifer adressbezogene Daten an den Server senden, um empfindliche Informationen zu diesen Adressen zu erhalten.

Maßnahmen zur Verbesserung der GameFi-Sicherheit

Um die Sicherheit von GameFi-Projekten zu gewährleisten, ist Vorsicht über den gesamten Entwicklungs- und Betriebszyklus erforderlich. Eine solide Basis sind fehlerfreie Smart-Contract-Codes, erreichbar durch hochwertige Programmierung, regelmäßige Audits und formale Verifikationstechniken für Smart Contracts.

Die Absicherung von Servern und weiterer Infrastrukturkomponenten ist ebenso wichtig. Regelmäßige Penetrationstests helfen, potenzielle Schwachstellen zu identifizieren und zu beheben. Bei DApp- und Blockchain-basierten Systemen sollten Penetrationstests auch die Besonderheiten von Web3 berücksichtigen, einschließlich digitaler Wallets und dezentraler Protokolle.

Die Einhaltung bewährter Praktiken ist essenziell. Dazu gehört ein sicherer Runtime-Prozess mit Überwachung von Sicherheitsereignissen, härtenden Umgebungsmaßnahmen und der Etablierung von Bug-Bounty-Programmen.

Darüber hinaus benötigen Projekte einen umfassenden Notfallplan. Dieser sollte Maßnahmen wie Stop-Loss-Verfahren, das Nachverfolgen und Analysieren von Angriffen sowie die zeitnahe Behebung gefundener Probleme umfassen.

Fazit

GameFi, ein wichtiger Teil der Zukunft des Gamings, muss Sicherheit priorisieren, um sein Ökosystem zu schützen. Dieser Artikel hebt einige Sicherheitslücken hervor, wobei zu beachten ist, dass zusätzliche Risiken bestehen, die GameFi-Projekte angehen müssen. 

Zahlreiche Vorfälle haben gezeigt, dass manche Projekte Sicherheitsfragen übersehen oder unterschätzen, was schädliche Folgen hat. Für den langfristigen Erfolg und das Vertrauen in GameFi ist es entscheidend, dass Projekte Sicherheit konsequent priorisieren und die Interessen ihrer Communities schützen.

Durch proaktives Handeln, umfassende Sicherheitsprüfungen und das konsequente Schließen von Schwachstellen können GameFi-Projekte eine sichere und resiliente Umgebung für ihre Nutzer schaffen. Das schützt die Integrität der Plattform und stärkt Vertrauen in der gesamten Gaming-Community.