Ataque de sándwich MEV: de vulnerabilidades ocasionales a amenazas sistémicas

Con el continuo desarrollo de la tecnología blockchain y la creciente complejidad del ecosistema, el MEV (valor máximo extraíble) ha evolucionado de ser un problema ocasional derivado de defectos en el orden de las transacciones a un mecanismo de extracción de beneficios sistemático altamente complejo. Entre ellos, el ataque de sándwich ha llamado la atención por su forma de operación única y se ha convertido en una de las técnicas de ataque más controvertidas y destructivas en el ecosistema DeFi.

Uno, conceptos básicos de MEV y ataques de sándwich

Origen y evolución técnica del MEV

MEV se refiere inicialmente a las ganancias económicas adicionales que obtienen los mineros o validadores al manipular el orden de las transacciones, así como los derechos de inclusión o exclusión, durante el proceso de construcción de bloques. Este concepto se basa en la transparencia de las transacciones en la blockchain y la incertidumbre en el orden de las transacciones en el mempool. Con la aparición de herramientas como los préstamos relámpago y el empaquetado de transacciones, las oportunidades de arbitraje que antes eran dispersas se han amplificado, formando una cadena de cosecha de beneficios completa. MEV ha evolucionado de ser un evento ocasional a un modelo de arbitraje sistematizado e industrializado, que no solo existe en Ethereum, sino que también presenta características diferentes en otras cadenas de bloques públicas.

principio del ataque de sándwich

El ataque de sándwich es un medio típico en la extracción de MEV. El atacante monitorea las transacciones de la memoria en tiempo real y presenta sus propias transacciones antes y después de la transacción objetivo, formando una secuencia de "transacción anterior - transacción objetivo - transacción posterior", logrando arbitraje a través de la manipulación de precios. Los pasos clave incluyen:

1. Transacciones anticipadas: Después de detectar transacciones de gran volumen o con alto deslizamiento, se envía inmediatamente una orden de compra para influir en el precio del mercado.
2. Ejecución de la transacción objetivo: se ejecuta después de que el precio ha sido manipulado, lo que lleva a que los traders asuman costos adicionales.
3. Transacción de retroceso: realizar una transacción inversa inmediatamente después de enviar la transacción objetivo para asegurar las ganancias de la diferencia de precio.

Esta forma de operar es como "atrapar" la transacción objetivo entre dos transacciones, de ahí el nombre "ataque de sándwich".

2. Evolución y estado actual de los ataques de sándwich MEV

De fallos aislados a mecanismos sistemáticos

Los ataques de MEV inicialmente eran solo eventos aislados y de pequeña escala en las redes de blockchain. Sin embargo, con el aumento del volumen de transacciones en el ecosistema DeFi, así como el desarrollo de herramientas como bots de trading de alta frecuencia y préstamos relámpago, los atacantes han comenzado a construir sistemas de arbitraje altamente automatizados. Esto ha transformado la forma de ataque de eventos aislados a un modelo de arbitraje sistemático e industrial. Actualmente, las ganancias por transacción han alcanzado decenas de miles e incluso cientos de miles de dólares, lo que marca que el mecanismo de MEV se ha convertido en un sistema maduro de cosecha de ganancias.

características de ataque en diferentes plataformas

Debido a las diferencias en el diseño conceptual de la red blockchain, los mecanismos de procesamiento de transacciones y la estructura de los validadores, los ataques de sándwich presentan características diferentes en distintas plataformas:

• Ethereum: Los atacantes suelen ocupar el orden de empaque de transacciones al pagar tarifas de Gas más altas. Para abordar este problema, el ecosistema de Ethereum ha introducido mecanismos como MEV-Boost y la separación de proponentes y constructores (PBS).

• Solana: Aunque no tiene un pool de memoria tradicional, debido a la relativa concentración de nodos validadores, algunos nodos pueden coludirse con atacantes y filtrar datos de transacciones con anticipación, lo que provoca que los ataques ocurran con frecuencia y que las ganancias sean considerablemente grandes.

• Binance Smart Chain (BSC): Los bajos costos de transacción y la estructura simplificada ofrecen espacio para actividades de arbitraje, y varios tipos de bots utilizan estrategias similares para lograr la extracción de beneficios.

Últimos casos

El 13 de marzo de 2025, en una transacción en un DEX, un comerciante realizó una operación por un valor de aproximadamente 5 SOL, pero sufrió una pérdida de hasta 732,000 dólares debido a un ataque sandwich. El atacante utilizó transacciones front-running para tomar el control del derecho a empaquetar bloques, insertando transacciones antes y después de la transacción objetivo, lo que provocó que el precio real de la transacción del víctima se desvíe significativamente de lo esperado.

En el ecosistema de Solana, los ataques de sándwich no solo son frecuentes, sino que también han surgido nuevos modos de ataque. Algunos validadores sospechosos parecen estar coludidos con los atacantes, filtrando datos de transacciones para conocer de antemano las intenciones de las transacciones de los usuarios, y así llevar a cabo ataques precisos. Esto ha permitido que las ganancias de algunos atacantes en la cadena de Solana aumenten en un corto período de tiempo de decenas de millones de dólares a más de cien millones.

Estos datos y casos indican que los ataques de sándwich MEV se han convertido en un problema sistémico que ha surgido junto con el aumento del volumen de transacciones y la complejidad de las redes blockchain.

Tres, el mecanismo de operación y los desafíos técnicos de un ataque de sándwich

A medida que el volumen de transacciones en el mercado sigue creciendo, la frecuencia de los ataques MEV y las ganancias por transacción están en aumento. Para llevar a cabo un ataque de sándwich, se deben cumplir las siguientes condiciones:

1. Monitoreo y captura de transacciones: supervisar en tiempo real las transacciones pendientes de confirmación en el pool de memoria, identificando aquellas transacciones que tienen un gran impacto en el precio.
2. Competencia por el derecho a empaquetar prioritariamente: Utilizar tarifas de gas más altas o tarifas prioritarias para asegurar que su transacción se ejecute antes o después de la transacción objetivo.
3. Cálculo preciso y control de deslizamiento: calcular con precisión el volumen de operaciones y el deslizamiento esperado, impulsando las fluctuaciones de precio mientras se garantiza que la operación objetivo no falle debido a que exceda el deslizamiento establecido.

Este tipo de ataque no solo requiere robots de trading de alto rendimiento y una respuesta rápida de la red, sino que también necesita pagar altas tarifas de mineros para asegurar la prioridad de las transacciones. En una competencia feroz, múltiples robots pueden intentar ocupar la misma transacción objetivo al mismo tiempo, lo que comprime aún más el margen de beneficio. Estas barreras técnicas y económicas continúan impulsando a los atacantes a actualizar sus algoritmos y estrategias, al mismo tiempo que proporcionan una base teórica para el diseño de mecanismos de prevención.

Cuarta, estrategias de respuesta y prevención de la industria

Estrategias de prevención para usuarios comunes

1. Establecer una protección de deslizamiento razonable: según la volatilidad del mercado y las condiciones de liquidez esperadas, establecer una tolerancia al deslizamiento razonable para evitar pérdidas debido a una configuración inadecuada.
2. Utilizar herramientas de transacciones privadas: mediante tecnologías como RPC privado y subastas de empaquetado de órdenes, ocultar los datos de las transacciones fuera del pool de memoria pública, reduciendo el riesgo de ataques.

Sugerencias de mejora tecnológica a nivel de ecosistema

1. Separación de la ordenación de transacciones y proponentes-constructores (PBS): Limitar el control de un solo nodo sobre la ordenación de transacciones, reduciendo la posibilidad de que los validadores aprovechen la ventaja de la ordenación para extraer MEV.
2. MEV-Boost y mecanismos de transparencia: Introducir servicios de retransmisión de terceros y soluciones como MEV-Boost para aumentar la transparencia y competitividad en el proceso de construcción de bloques.
3. Mecanismo de subasta de pedidos fuera de la cadena y subcontratación: a través de la subcontratación de pedidos y la subasta de pedidos fuera de la cadena, se logra una conciliación en masa, mejorando la eficiencia de precios y reduciendo la posibilidad de operaciones individuales.
4. Contratos inteligentes y actualización de algoritmos: Utilizando tecnologías de inteligencia artificial y aprendizaje automático, mejorar la capacidad de monitoreo y predicción en tiempo real de las fluctuaciones anómalas de los datos en la cadena, ayudando a los usuarios a evitar riesgos.

Con la expansión del ecosistema DeFi, el MEV y los métodos de ataque relacionados enfrentarán más contrarrestos técnicos y juegos económicos. En el futuro, además de las mejoras tecnológicas, cómo distribuir razonablemente los incentivos económicos mientras se garantiza la descentralización y la seguridad de la red se convertirá en un tema importante de interés en la industria.

Cinco, conclusión

El ataque de sándwich MEV ha pasado de ser una vulnerabilidad ocasional a un mecanismo sistemático de cosecha de beneficios, lo que representa un desafío grave para la seguridad de los activos de los usuarios y el ecosistema DeFi. Casos recientes indican que el riesgo de ataques de sándwich en plataformas principales sigue en aumento. Para proteger los activos de los usuarios y la equidad del mercado, el ecosistema blockchain debe trabajar conjuntamente en innovación tecnológica, optimización de mecanismos de transacción y colaboración regulatoria. Solo así, el ecosistema DeFi podrá lograr un equilibrio entre innovación y riesgo, alcanzando un desarrollo sostenible.