MEVサンドイッチ攻撃：偶発的な脆弱性からシステム的脅威へ

ブロックチェーン技術の進化とエコシステムの複雑化に伴い、MEV（最大抽出価値）は、当初は取引順序の欠陥から生じる偶発的な問題と見なされていたものから、非常に複雑なシステム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独特な操作方法により注目を集め、DeFiエコシステムにおいて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はもともと、マイナーやバリデーターが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、ブロック構築プロセス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登場に伴い、もともと散発的だったアービトラージの機会が拡大し、完全な利益収穫チェーンが形成されました。MEVは偶発的な出来事から、システマティックで工業的なアービトラージモデルに進化し、イーサリアムだけでなく、他のパブリックチェーンに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抽出の典型的な手段の一つです。攻撃者は、メモリプール内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自分の取引を提出することで、「前置き-ターゲット取引-後置き」の順序を形成し、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次のようなものがあります：

1. プリトレード：大口または高スリッページの取引を検知した後、直ちに買い注文を出して市場価格に影響を与えます。
2. 目標取引の実行：価格が操作された後に実行され、取引者に追加コストが発生する。
3. 後置取引：目標取引の提出に続いて逆取引を行い、価格差の利益をロックします。

この操作方法は、ターゲット取引を2つの取引の間に「挟む」ことに似ているため、「サンドイッチ攻撃」と呼ばれています。

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、ブロックチェーンネットワーク内の偶発的な小規模なイベント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、高頻度取引ボットやフラッシュローンなどのツールが発展するにつれて、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始めました。これにより、攻撃手法は断続的なイベントから体系的で産業化されたアービトラージモデルに変化しました。現在、単一の取引で得られる利益は数十万ドル、さらには百万ドルに達しており、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攻撃の特徴

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、検証者構造などの面での違いにより、サンドイッチ攻撃は異なるプラットフォームで異なる特徴を示します。

• イーサリアム：攻撃者は通常、より高いガス料金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います。この問題に対処するために、イーサリアムエコシステムはMEV-Boostや提案者-ビルダー分離（PBS）などのメカニズムを導入しました。

• ソラナ：従来のメモリプールは存在しませんが、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する可能性があり、攻撃が頻繁に発生し、利益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（BSC）：低い取引コストとシンプルな構造がアービトラージ行為の余地を提供し、様々なロボットが類似の戦略を用いて利益を引き出します。

最新のケース

2025年3月13日、あるDEXでの取引において、あるトレーダーが約5SOLの取引を行った際、サンドイッチ攻撃に遭い、資産が最大732,000ドルの損失を被りました。攻撃者は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、対象の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きく予想から逸脱する結果となりました。

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現れています。一部のバリデーターが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、それに基づいて正確な攻撃を実施しています。これにより、Solanaチェーン上の一部の攻撃者の利益は短期間で数千万ドルから1億ドル以上に増加しました。

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な問題であ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

市場取引量が持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. 取引の監視とキャッチ：未確認の取引をメモリプールで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、対象取引の前後に自分の取引が実行されるようにします。
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、価格の変動を促進すると同時に、設定され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。

この攻撃は、高性能の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、取引の優先順位を確保するために高額なマイナー手数料を支払う必要があります。激しい競争の中で、複数のボットが同じターゲット取引を同時に奪い合う可能性があり、さらに利益空間を圧縮します。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更新するよう促し、防御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、スリッページ許容度を適切に設定し、設定ミスによる損失を避ける。
2. プライバシー取引ツールの利用：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活用して、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提案

1. 取引のソートと提案者-ビルダーの分離（PBS）：単一のノードが取引のソートを制御する権限を制限し、バリデーターがソートの優位性を利用してMEVを抽出する可能性を低減します。
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性を高める。
3. オフチェーン注文の流拍売却とアウトソーシングメカニズム：注文のアウトソーシングと注文の流拍売却を通じて、バッチマッチングを実現し、価格効率を向上させ、個別操作の可能性を低下させる。
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の監視と予測能力を向上させ、ユーザーがリスクを回避できるよう支援します。

DeFiエコシステムの拡大に伴い、MEVおよび関連する攻撃手段は、より多くの技術的対抗と経済的ゲームに直面することになります。将来的には、技術の改善に加えて、分散化とネットワークの安全性を保証しながら、経済的インセンティブを適切に配分する方法が業界の重要な関心事となるでしょう。

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奪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に深刻な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増大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同で努力する必要があります。そうすることで、DeFiエコシステムは革新とリスクの間でバランスを取ることができ、持続可能な発展を実現できるのです。