DeFi 三明治攻击详解

在本文中，我将总结什么是夹层攻击，并通过一个例子和数学视角，以便你理解加密货币市场的操纵行为。

夹层攻击并不新鲜，Vitalik已经在2018年讨论过它们，当时是在Uniswap的背景下。

让我们尝试用简单的术语来理解什么是夹层攻击。

什么是夹层攻击？

受害者交易一种加密货币资产X（例如：ETH、DAI、SAI、VERI）到另一种加密资产Y，并进行大量购买。一个机器人嗅探到这笔交易，并在受害者之前抢先交易（Front-Runs） 通过在大量交易被批准之前购买资产Y。这次购买提高了受害者交易者资产Y的价格，并增加了滑点（基于交易量和可用流动性的预期价格上涨或下跌）。

由于大量购买资产Y，其价格上涨，受害者以更高的价格购买资产Y，然后攻击者以更高的价格出售。

拆解夹层攻击

这些攻击经常出现在现实中，因为区块链具有公共性质，所有交易都可以被任何人观察到 mempool (除非与矿池有特殊的直接连接)。 另外，智能合约可能包含没有访问限制的函数来执行此类交易。 这些功能通常用于声明LP奖励代币，然后使用DEX立即将其交换为其他代币。

mempool : mempool的主要作用是存储网络交易，以便稍后处理。
Front-Runs: 当攻击者操纵标准交易时，会发生抢先交易（Front Running）。 抢先交易机器人(攻击者)通过扫描mempool中的交易来寻找受害者，因此攻击者可以抢在交易之前。

抢先交易（Frontrunning）

• 夹层攻击遵循类似的过程：

1. 检测受害者的交易。
2. 抢先交易（Front-Run） 受害者的交易。
3. 受害者进行交易并遭受更高的滑点。
4. 然后攻击者在受害者之后进行后运行（back-runs）。

Sandwiched.wtf: 你是否在因 MEV 交易者而亏损？

Uniswap

让我们通过一个例子来理解市场是如何运作的。

• 交易机制（Exchange Macanisam）： 市场包含一个内部状态PRICE，即当前的市场价格。它还具有两个参数FEE和DEPTH。 如果用户想购买 ORDER_AMOUNT 个币，他们会将价格提高到 PRICE + ORDER_AMOUNT / DEPTH，并支付

ORDER_AMOUNT * (PRICE + ORDER_AMOUNT / DEPTH / 2) * (1 + FEE).

从本质上讲，这构成了在旧价格和新价格之间的每个价格点购买无限小数量的币。

• Uniswap： Uniswap方程的特征是r0 * r1 = k，其中r_i是Uniswap池的储备。Uniswap对每笔交易的输入金额收取0.3%的费用。
• Uniswap 交易方程
• 夹层攻击包括通过购买相同资产的交易来抢先交易（frontrunning） 受害者的交易。 在受害者交易之后，再次出售获得的代币（后运行（back running））。

是什么构成了夹层攻击：

让我们仔细看看并分析是什么构成夹层攻击。

• 自动做市商 (AMM)： 这是一种预定义的定价算法，可根据流动性池中的资产自动执行价格发现和做市。 AMM允许流动性提供者观察和跟踪市场，然后设定买入价和卖出价。 反过来，流动性接受者针对 AMM 进行交易。
• 价格滑点： 价格滑点是指交易期间资产价格的变化。 预期价格滑点是根据交易量和可用流动性预期的价格上涨或下跌，其中预期是在交易开始时形成的。

`意外价格滑点是发生的价格上涨或下跌。在交易过程中由于某些未知或无法预测的原因 `。

• 预期执行价格： 当流动性接受者在 X/Y 上发起交易时，接受者希望以预期执行价格（基于 AMM 算法和 X/Y 状态）执行交易，并给定预期滑点。
• 意外价格滑点： 执行价格和预期执行价格之间的差异。
• 意外滑点率： 意外滑点与预期价格的比率。

总结

你可以理解夹层攻击通常是如何运作的。 因此，我认为机器人或攻击者分析 Mempool 中的交易以决定是否发起攻击。 因此，最好加密交易详细信息。

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zk-SNARKs： 社区中有人提议使用零知识证明技术 zk-SNARKs 来实现此目标。 换句话说，zk-SNARKs 将用于加密和隐藏每笔交易的信息，因此机器人无法对此做任何事情。

但是，这种方法不足以控制此类攻击，因为它具有 gas 成本高以及可能用于执行阻塞攻击导致整体活跃度降低等缺点。

目前的情况仍在研发工作中，以防御区块链 mempool 中的此类攻击。

参考：

• https://uniswap.org/docs/v2/smart-contract-integration/trading-from-a-smart-contract/
• https://cmichel.io/de-fi-sandwich-attacks/
• https://www.semanticscholar.org/paper/High-Frequency-Trading-on-Decentralized-On-Chain-Zhou-Qin/3baaa599187dddadf085ed6c43141874d4189c51

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