MEVサンドイッチ攻撃：分散型金融エコシステムにおける系統的な課題

ブロックチェーン技術の成熟とエコシステムの複雑化に伴い、MEV（最大可提取価値）は取引順序の欠陥から派生した偶発的な脆弱性から、高度に複雑なシステム的利益収穫メカニズムへと進化しました。その中でも、サンドイッチ攻撃はその独特の操作方法から注目され、分散型金融エコシステムの中で最も論争的で破壊的な攻撃手法の一つとなっています。

一、MEVとサンドイッチ攻撃の基本概念

MEVの起源と技術の進化

MEVは最初に、マイナーやバリデーターがブロック構築プロセスにおいて、取引の順序を操作したり、取引を含めたり除外したりする権限を通じて得られる追加の経済的利益を指します。その理論的基盤は、ブロックチェーン取引の公開性とメモリプール内の取引順序の不確実性に基づいています。フラッシュローンや取引パッキングなどのツールの発展に伴い、点在するアービトラージの機会が徐々に拡大し、完全な利益収穫のチェーンが形成されました。MEVは偶発的な出来事から体系的かつ工業化されたアービトラージモデルへと発展し、イーサリアムだけでなく、他の多くのパブリックチェーン上でも異なる特徴を示しています。

サンドイッチ攻撃の原理

サンドイッチ攻撃はMEV抽出における典型的な操作手段です。攻撃者はメモリプールの取引をリアルタイムで監視し、ターゲット取引の前後にそれぞれ取引を提出し、"前置---ターゲット取引---後置"の取引順序を形成し、価格操作を通じてアービトラージを実現します。その核心的なステップには、以下が含まれます：

1. プレトレード：大口または高スリッページの取引を検出した場合、すぐに買い注文を提出して市場価格を押し上げたり押し下げたりします。
2. 目標取引の挟撃：目標取引は価格が操作された後に実行され、実際の成立価格と期待される価格に偏差があります。
3. 後置取引：反対の取引を提出し、以前に取得した資産を高値で売却または安値で購入して、価格差の利益を確保します。

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二、MEVサンドイッチ攻撃の進化と現状

零細な脆弱性からシステム的なメカニズムへ

MEV攻撃は、当初の偶発的な小規模な事件から、今日の体系的で産業化されたアービトラージモデルへと発展しました。攻撃者は高度に自動化されたアービトラージシステムを構築し、高速ネットワークと精密なアルゴリズムを利用して、非常に短時間でフロントランおよびバックラン取引を展開し、フラッシュローンを通じて大額の資金を獲得し、同一取引内でアービトラージを完了させます。現在、一回の取引で数十万ドル、さらには百万ドルを超える利益を上げるケースも現れており、MEVメカニズムが成熟した利益収穫システムとなったことを示しています。

異なるプラットフォームの特性に基づく攻撃パターン

各ブロックチェーンネットワークは設計理念、取引処理メカニズム、バリデーター構造の違いにより、異なるサンドイッチ攻撃の特徴を示しています：

• あるメジャーなパブリックチェーン：公開透明なメモリプールにより、すべての確認待ちの取引情報が監視可能になります。攻撃者は通常、取引のパッキング順序を奪うためにより高いガス料金を支払います。このエコシステムは、単一のノードが取引の順位を操作するリスクを低減するために、さまざまなメカニズムを導入しています。

• ある高性能パブリックチェーン：従来のメモリプールは存在しないが、バリデータノードが相対的に集中しているため、一部のノードが攻撃者と共謀し、取引データを事前に漏洩させる可能性があり、攻撃者が迅速にターゲット取引を捕らえて利用できるようになり、攻撃が頻発し、利益規模が大きくなる。

• あるスマートコントラクトプラットフォーム：エコシステムの成熟度に差はあるものの、取引コストの低さと構造の簡素化がアービトラージ行為の余地を提供しており、さまざまなボットも同様の戦略を用いて利益を引き出すことができます。

最新データと事例

2025年3月13日、あるDEXプラットフォームでサンドイッチ攻撃事件が発生しました。あるトレーダーが約5SOLの取引を行っている際に攻撃を受け、資産損失が73.2万ドルに達しました。攻撃者はフロントラン取引を利用してブロックパッキング権を奪い、ターゲット取引の前後に取引を挿入することで、被害者の実際の成立価格が大幅に予想と乖離しました。

ある高性能パブリックチェーンのエコシステムでは、サンドイッチ攻撃が頻発するだけでなく、新しい攻撃パターンも現れています。一部のバリデーターは攻撃者と共謀している疑いがあり、取引データを漏洩することでユーザーの取引意図を事前に知り、正確な攻撃を実施しています。これにより、そのチェーン上の一部の攻撃者の利益は、わずか数ヶ月で数千万ドルから1億ドル以上に増加しています。

これらのデータと事例は、MEVサンドイッチ攻撃がブロックチェーンネットワークの取引量の増加と複雑性の向上に伴って現れた体系的で工業化された現象になっていることを示しています。

三、サンドイッチ攻撃の操作メカニズムと技術的課題

市場の取引量が継続的に拡大する中、MEV攻撃の頻度と一回あたりの利益は上昇傾向にあります。サンドイッチ攻撃を実施するには、以下の条件を満たす必要があります：

1. 取引の監視とキャッチ：メモリプール内の未確認取引をリアルタイムで監視し、大きな価格影響を持つ取引を識別します。
2. 優先パッキング権の競争：より高いガス料金または優先料金を利用して、目的の取引の前後で自分の取引が実行されることを確保します。
3. 精密な計算とスリッページ管理：プライスアクションの前後で、取引量と期待スリッページを正確に計算し、価格の変動を促進しつつ、設定したスリッページを超えて目標取引が失敗しないようにする。

この攻撃を実施するには、高性能のトレーディングボットと迅速なネットワークレスポンスが必要であり、高額なマイナーの賄賂も支払わなければなりません。激しい競争の中で、複数のボットが同時に同じターゲット取引を奪おうとする可能性があり、さらに利益の余地を圧縮します。これらの技術的および経済的障壁は、攻撃者がアルゴリズムや戦略を継続的に更新することを促し、同時に防止メカニズムの設計に理論的根拠を提供します。

第四に、業界の対応と予防戦略

一般ユーザーのための予防戦略

1. 適切なスリippage保護を設定する：市場の変動と予想流動性の状況に基づいて、スリippage許容度を適切に設定します。
2. プライバシー取引ツールの使用：プライベートRPCやオーダーパッキングオークションなどの技術を活用して、取引データを隠し、攻撃リスクを低減します。

エコシステムレベルの技術改善提案

1. 取引の順序と提案者-ビルダーの分離（PBS）：単一ノードによる取引の順序制御の権限を制限します。
2. MEV-Boostと透明化メカニズム：第三者のリレーサービスを導入し、ブロック構築プロセスの公開透明性を向上させる。
3. オフチェーン注文の流拍売却および外部委託メカニズム：注文のバッチマッチングを実現し、ユーザーが最良の価格を得る可能性を高めます。
4. スマートコントラクトとアルゴリズムのアップグレード：AIと機械学習技術を活用し、オンチェーンデータの異常な変動をリアルタイムで監視し、予測する能力を向上させる。

V. まとめ

MEVサンドイッチ攻撃は偶発的な脆弱性からシステム的な利益収穫メカニズムへと進化し、分散型金融エコシステムおよびユーザー資産の安全に対して厳しい挑戦をもたらしています。最近の事例は、主流プラットフォームにおけるサンドイッチ攻撃のリスクが依然として存在し、絶えずエスカレートしていることを示しています。ユーザー資産と市場の公平を保護するために、ブロックチェーンエコシステムは技術革新、取引メカニズムの最適化、および規制の協調において共同で努力し、革新とリスクの間にバランスを見出し、持続可能な発展を実現する必要があります。