MEVサンドイッチ攻撃：偶発的な脆弱性からシステム的な利益をカモにするメカニズム

ブロックチェーン技術が成熟し、エコシステムがますます複雑になる今日、MEV（最大可提取価値）は、取引の順序付けの欠陥から引き起こされる偶発的な脆弱性から、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。その中でも、サンドイッチ攻撃は、取引の順序権を利用してターゲット取引の前後に自分の取引を挿入し、資産価格を操縦して安く買い、高く売るアービトラージを実現するため、特に注目を集めており、DeFiエコシステムの中で最も議論を呼ぶ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「マイナーが抽出可能な価値」と呼ばれ、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ことで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、散発的なアービトラージ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す。MEVはイーサリアムだけでなく、複数のパブリックチェーンでも異なる特徴を示します。

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。攻撃者はリアルタイムでメモリプールの取引を監視し、ターゲット取引の前後にそれぞれ取引を提出して「前置---ターゲット取引---後置」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. 先行取引：大口または高スリッページの取引を検出した際に、即座に買い注文を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、成立価格と期待値に偏差があります。
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低値で購入して、価格差の利益を確保します。

二、MEVサンドイッチ攻撃の進化と現状

零細な欠陥から体系的なメカニズムへ

MEV攻撃は当初、偶発的な小規模な事件に過ぎませんでした。しかし、DeFi取引量の急増と高頻度取引ボット、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ました。高速ネットワークと精密なアルゴリズムを使用することで、攻撃者は極めて短い時間でフロントランとバックランの取引を展開し、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を完了させることができます。現在、単一の取引で数十万ドルさらには百万ドルを超える利益を得る事例が出現しています。

異なるプラットフォームの攻撃特性

• イーサリアム：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が監視可能であり、攻撃者は高Gas費を通じて取引のパッキング順序を奪うことがよくあります。
• Solana：従来のメモリプールはないが、バリデーターノードは比較的集中しており、攻撃者と共謀して取引データを漏洩させる可能性があり、攻撃が頻発し、利益規模が大きくなる可能性がある。
• 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の余地を提供し、ロボットは類似の戦略を用いて利益を引き出します。

最新ケース

2025年3月13日、Uniswap V3プラットフォームで約5SOLの取引がサンドイッチ攻撃により資産損失が最大732,000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し、実際の成立価格が予想から大きく乖離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出現しています。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把握しています。これにより、特定の攻撃者の収益は短期間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. 取引のリスニングとキャッチ：メモリプール内の確認待ち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. 優先パッキング権競争：より高いガス料金または優先料金を利用して、自身の取引がターゲット取引の前後に実行されることを確保する。
3. 精密な計算とスリッページ管理：取引量と予想スリッページを正確に計算し、価格の変動を促進する一方で、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。

攻撃を実施するには、高性能な取引ロボット、迅速なネットワーク応答、そして高額なマイナー手数料が必要です。同じ目標取引に対して複数のロボットが同時に競争することも、利益の余地をさらに圧迫します。これらの技術的および経済的な壁が、攻撃者にアルゴリズムや戦略の更新を促しています。

第四に、業界の対応と予防戦略

一般的なユーザーに対する予防ポリシー

1. 適切なスリッページ保護を設定する：市場の変動と予想流動性の状況に基づいてスリッページの許容度を設定します。
2. プライバシー取引ツールを使用する：プライベートRPC、注文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隠す。

エコシステム技術の改善

1. 取引の順序付けと提案者-ビルダーの分離（PBS）：単一のノードによる取引の順序付けの制御権を制限します。
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透明性を高める。
3. オフチェーン注文流オークションとアウトソーシングメカニズム：注文のバッチマッチングを実現し、価格取得効率を向上させる。
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：AIと機械学習技術を利用して異常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に深刻な挑戦をもたらしています。2025年のケースは、主流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、かつ進化し続け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、及び規制の協調において共に努力し、革新とリスクの間でバランスを見出し、持続可能な発展を実現する必要があります。