MEVとサンドイッチ攻撃：DeFiエコシステムにおけるシステミックな課題

ブロックチェーン技術の成熟が進み、エコシステムがますます複雑になる中、最大可抽出価値（MEV）は、当初は取引順序の欠陥から生じる偶発的な脆弱性と見なされていたものから、非常に複雑で体系的な利益収穫メカニズムへと進化しました。その中で、サンドイッチ攻撃はその独特な操作方法により注目を集め、分散型金融（DeFi）エコシステムにおける最も議論の余地があり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、マイナーまたは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、取引を含めたり排除したりする権利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あります。フラッシュローンや取引パッケージングなどのツールの発展に伴い、元々散発的だった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は最初の偶発的な出来事から、システム化され工業化されたアービトラージモデルに発展し、イーサリアムだけでなく、他の複数のパブリックチェーン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抽出の中で典型的な操作手段の一つです。攻撃者はリアルタイムでメモリプール内の未確認取引を監視し、ターゲット取引の前後にそれぞれ自分の取引を提出して、"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. プリトレード：攻撃者は大口または高スリッページの取引を検出した後、直ち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、実際の成立価格と予想との間に偏差が存在するため、取引者は追加コストを負担します。
3. バックトレード：攻撃者はターゲット取引の直後に逆取引を提出し、高値で売却または安値で購入して、以前に取得した資産の価格差利益を確保します。

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二、MEVサンドイッチ攻撃の進化と現状

零細な脆弱性から体系的なメカニズムへ

MEV攻撃は当初、偶発的にしか発生せず、規模も小さかった。しかし、分散型金融（DeFi）エコシステムの取引量が急増し、高頻度取引ボットやフラッシュローンなどのツールの発展に伴い、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、この攻撃手法を体系的かつ産業化されたアービトラージモデルに変え始めた。高速ネットワークと精密なアルゴリズムを通じて、攻撃者は極めて短い時間内に前置き取引と後置き取引を展開し、フラッシュローンを利用して大額の資金を獲得し、同一取引内でアービトラージ操作を完了させることができる。

異なるプラットフォームの特性に基づく攻撃パターン

異なる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、及びバリデーター構造の違いにより、サンドイッチ攻撃は異なる実施特性を示します：

• イーサリアム：公開透明なメモリプールにより、すべての未確認トランザクション情報が監視可能であり、攻撃者はしばしばより高いガス代を支払うことでトランザクションのパッキング順序を奪おうとします。
• Solana：従来のメモリプールはないものの、バリデーターノードが比較的集中しているため、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、攻撃者はターゲット取引を迅速にキャッチして利用することができます。
• バイナンススマートチェーン：低い取引コストと簡素化された構造はアービトラージ行為の余地を提供し、さまざまなロボットが同様の戦略を用いて利益を引き出すことができる。

最新ケース

2025年3月13日、ある取引プラットフォームで、あるトレーダーが約5つのSOLの取引を行っている際に、サンドイッチ攻撃に遭い、資産損失が73.2万ドルに達しました。この事件は、攻撃者がフロントラン取引を利用してブロックの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期待とは大きく異なる結果となることを示しています。

Solanaエコシステムでは、サンドイッチ攻撃が頻繁に発生しているだけでなく、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によってユーザーの取引意図を事前に把握し、正確な攻撃を実行しています。これにより、Solanaチェーン上の一部の攻撃者の収益は、わずか数ヶ月で数千万ドルから数億ドルに増加しました。

三、サンドイッチ攻撃の操作メカニズムと技術的課題

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特定する。
2. 優先的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、自分の取引をブロックに優先的にパッキングする。
3. 精密な計算とスリッページ制御：取引量と期待されるスリッページを正確に計算し、価格変動を促進しつつ、設定されたスリッページを超えないようにして目標取引が失敗しないようにする。

この攻撃は、高性能な取引ボットと迅速なネットワーク応答を必要とするだけでなく、高額なマイナーの賄賂費用も必要です。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。

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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：現在の市場の変動と予想流動性の状況に基づいて、スリippageの許容度を適切に設定します。
2. プライバシー取引ツールを使用する：プライベートRPCやオーダーパッケージオークションなどの技術手段を駆使して、取引データを公共メモリプールの外に隠します。

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-建設者の分離（PBS）：ブロックの構築とブロックの提案の責任を分離することで、単一のノードが取引の順序を制御する権限を制限します。
2. MEV-Boostと透明化メカニズム：第三者のリレーボサービスやMEV-Boostなどのソリューションを導入し、ブロック構築プロセスの透明性を向上させる。
3. オフチェーン注文流入オークションとアウトソーシングメカニズム：アウトソーシング注文と注文流入オークションメカニズムを活用して、注文のバッチマッチングを実現します。
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：人工知能と機械学習技術を活用して、オンチェーンデータの異常な変動に対するリアルタイムの監視と予測能力を向上させる。

V. まとめ

MEVサンドイッチ攻撃は偶発的な脆弱性から体系的な利益収穫メカニズムに進化し、分散型金融エコシステムとユーザー資産の安全に深刻な挑戦をもたらしています。主流の取引プラットフォームや新興のパブリックチェーンにおいても、サンドイッチ攻撃のリスクは依然として存在し、さらにエスカレートしています。ユーザー資産と市場の公平性を守るために、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する必要があります。こうすることで、分散型金融エコシステムは革新とリスクの間のバランスを見出し、持続可能な発展を実現できるのです。