MEVサンドイッチ攻撃：ブロックチェーンエコシステムにおけるシステム的な挑戦

ブロックチェーン技術の不断の発展とエコシステムの複雑化に伴い、MEV（最大可提取価値）は初期の取引順序の欠陥から生じる偶発的な脆弱性として見なされていたものから、高度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から注目を集め、DeFiエコシステムにおける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、マイナーが抽出できる価値として知られており、ブロックのプロデューサーが構築プロセス中に、取引の順序を操作したり、特定の取引を含めたり排除したりすることで得られる追加の経済的利益を指します。この概念は、ブロックチェーンの取引の公開性とメモリプールにおける取引の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ケージ化などのツールの発展に伴い、元々散発的であったアービトラージの機会が徐々にシステム化され、完全な利益収穫のチェーンが形成されました。現在、MEVはイーサリアムだけでなく、複数のブロックチェーンプラットフォームでもそれぞれの特徴を示しています。

サンドイッチ攻撃原理

サンドイッチ攻撃はMEV抽出の典型的な手法の一つです。攻撃者は、メモリプール内の未確認取引をリアルタイムで監視し、ターゲット取引の前後に自分の取引を挿入して"前置き-ターゲット取引-後置き"の構造を形成し、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、

1. プリオーダー取引：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に影響を与えます。
2. 目的の取引実行：被害取引は価格が操作された後に実行され、実際の成立価格が期待とは異なる結果をもたらす。
3. 後置取引：攻撃者はターゲット取引の直後に逆操作を提出し、価格差利益をロックします。

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二、MEVサンドイッチ攻撃の進化と現状

偶発的な出来事から体系的なメカニズムへ

初期、MEV攻撃はブロックチェーンネットワークにおける偶発的な現象に過ぎませんでした。しかし、DeFiエコシステムの取引量が急増し、高頻度取引ツールが発展するにつれ、攻撃者は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工業化されたアービトラージモデルへと変貌させました。高速ネットワークと精密なアルゴリズムを駆使して、攻撃者は極めて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利用して巨額の資金を獲得し、同一取引内でアービトラージを完了させることができます。現在、一回の取引で数十万ドル、さらには百万円以上の利益を上げる事例が現れており、MEVメカニズムが成熟した利益収穫システムとして発展したことを示しています。

異なるプラットフォームの攻撃特徴

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。

• イーサリアム上では、攻撃者は主により高いガス代を支払うことで取引のパッキング順序を奪っています。この問題に対処するために、エコシステム内ではMEV-Boostや提案者-ビルダー分離（PBS）などのメカニズムが導入されました。

• ソラナは従来のメモリプールを持っていませんが、バリデーター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する可能性があり、攻撃が頻発し、利益の規模が大きくなっています。

• バイナンススマートチェーンでは、低い取引コストと簡略化された構造が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も同様の戦略を採用して利益を抽出しています。

最新のケースとデータ

2025年3月、ある分散型取引所で、約5SOLの価値の取引がサンドイッチ攻撃に遭い、トレーダーは最大732,000ドルの損失を被りました。この事件は、攻撃者が先行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から大幅に逸脱する手法を浮き彫りにしました。

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登場しています。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、取引データを漏洩させることでユーザーの取引意図を事前に知り、精密な攻撃を行っています。これにより、一部の攻撃者の利益は短期間で数千万ドルから1億ドルを超えるまでに成長しました。

三、サンドイッチ攻撃の操作メカニズムと技術的課題

市場取引量が継続的に拡大するにつれて、MEV攻撃の頻度と単一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. 取引のリスニングとキャッチ：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ターゲットを特定します。

2. 優先的パッキング権競争：より高いガス料金または優先料金を通じて、自分の取引が対象の取引の前後に実行されるようにします。

3. 精密な計算とスリッページの管理：先行取引と後続取引を実行する際に、取引量と期待される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、高性能の取引ロボットと迅速なネットワーク応答が必要なだけでなく、高額なマイナー手数料も支払う必要があります。激しい競争の中で、複数のロボットが同じターゲット取引を同時に奪取する可能性があり、さらに利益の余地が圧縮されます。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進すると同時に、防御メカニズムの設計に理論的な基礎を提供します。

第四に、業界の対応と予防戦略

一般ユーザーへのご注意

1. 妥当なスリッページ保護を設定する：市場の変動や予想される流動性の状況に基づいて、妥当なスリッページ許容度を設定し、不適切な設定による攻撃や取引の失敗を避ける。

2. プライバシー取引ツールの使用：プライベートRPCやオーダーパッケージオークションなどの技術を利用して、取引データを公共メモリプールの外に隠し、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

1. 取引のソートと提案者-ビルダーの分離（PBS）：ブロック構築と提案の責任を分離することで、単一のノードによる取引のソートに対する制御を制限します。

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と競争力を高めます。

3. オフチェーンの注文フローオークションとアウトソーシングメカニズム：バッチマッチング注文を通じて、ユーザーが最良の価格を得る可能性を高め、同時に攻撃の難易度を増加させます。

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、チェーン上のデータの異常な変動に対するリアルタイム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、初期の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、DeFiエコシステムとユーザー資産の安全性に深刻な挑戦をもたらしています。最近の事例は、主要プラットフォーム上での攻撃リスクが依然として存在し、かつ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正を守るために、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、規制の協調において共に努力する必要があります。革新とリスクのバランスを見つけることができれば、DeFiエコシステムは持続可能な発展を実現できるでしょう。