Tấn công MEV Sandwich: Từ lỗ hổng ngẫu nhiên đến mối đe dọa hệ thống

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ blockchain và hệ sinh thái ngày càng phức tạp, MEV (Giá trị tối đa có thể khai thác) đã từ một vấn đề ngẫu nhiên do khiếm khuyết trong việc sắp xếp giao dịch chuyển thành một cơ chế thu lợi nhuận hệ thống cực kỳ phức tạp. Trong đó, tấn công sandwich do cách thức vận hành độc đáo của nó đã thu hút được sự chú ý và trở thành một trong những phương thức tấn công gây tranh cãi và phá hoại nhất trong hệ sinh thái DeFi.

Một, Khái niệm cơ bản về MEV và tấn công sandwich

Nguồn gốc và sự tiến hóa công nghệ của MEV

MEV ban đầu chỉ việc thợ mỏ hoặc người xác thực thu được lợi ích kinh tế bổ sung trong quá trình xây dựng khối thông qua việc điều khiển thứ tự giao dịch, quyền bao gồm hoặc loại trừ. Khái niệm này được xây dựng dựa trên tính công khai của giao dịch trên blockchain và sự không chắc chắn trong việc sắp xếp giao dịch trong bộ nhớ. Với sự xuất hiện của các công cụ như cho vay chớp nhoáng và đóng gói giao dịch, những cơ hội chênh lệch giá ban đầu rời rạc đã được khuếch đại, hình thành một chuỗi thu lợi hoàn chỉnh. MEV đã phát triển từ một sự kiện ngẫu nhiên thành một mô hình chênh lệch giá có hệ thống và công nghiệp hóa, không chỉ tồn tại trên Ethereum mà còn xuất hiện với những đặc điểm khác nhau trên các blockchain công khai khác.

Nguyên lý tấn công sandwich

Cuộc tấn công sandwich là một phương pháp điển hình trong việc khai thác MEV. Kẻ tấn công theo dõi giao dịch trong bộ nhớ theo thời gian thực, gửi giao dịch của chính mình trước và sau giao dịch mục tiêu, tạo thành trình tự "trước - giao dịch mục tiêu - sau" để thực hiện việc thao túng giá và kiếm lợi nhuận. Các bước chính bao gồm:

1. Giao dịch trước: Phát hiện giao dịch lớn hoặc giao dịch có độ trượt cao, ngay lập tức đặt lệnh mua để ảnh hưởng đến giá thị trường.
2. Thực hiện giao dịch mục tiêu: Thực hiện sau khi giá bị thao túng, dẫn đến việc người giao dịch phải gánh chịu chi phí bổ sung.
3. Giao dịch sau: Ngay sau khi giao dịch mục tiêu được gửi, thực hiện giao dịch ngược lại để khóa lợi nhuận chênh lệch giá.

Cách thao tác này giống như việc "kẹp" giao dịch mục tiêu giữa hai giao dịch, vì vậy được gọi là "tấn công sandwich".

Hai, Sự tiến hóa và hiện trạng của cuộc tấn công MEV sandwich

Từ lỗ hổng lẻ tẻ đến cơ chế hệ thống

Cuộc tấn công MEV ban đầu chỉ là những sự kiện quy mô nhỏ phát sinh trong mạng lưới blockchain. Nhưng với sự gia tăng khối lượng giao dịch trong hệ sinh thái DeFi, cùng với sự phát triển của các công cụ như robot giao dịch tần suất cao và cho vay chớp nhoáng, các kẻ tấn công bắt đầu xây dựng các hệ thống chênh lệch giá tự động hóa cao. Điều này đã khiến phương thức tấn công chuyển từ những sự kiện rải rác sang mô hình chênh lệch giá có hệ thống và công nghiệp hóa. Hiện tại, lợi nhuận có thể đạt được từ một giao dịch đơn lẻ đã lên tới hàng trăm nghìn thậm chí hàng triệu đô la, đánh dấu rằng cơ chế MEV đã trở thành một hệ thống thu lợi nhuận trưởng thành.

đặc điểm tấn công của các nền tảng khác nhau

Do bởi sự khác biệt trong thiết kế của mạng blockchain, cơ chế xử lý giao dịch và cấu trúc người xác thực, cuộc tấn công sandwich thể hiện những đặc điểm khác nhau trên các nền tảng khác nhau:

• Ethereum: Kẻ tấn công thường chi trả phí Gas cao hơn để chiếm ưu thế trong thứ tự đóng gói giao dịch. Để đối phó với vấn đề này, hệ sinh thái Ethereum đã giới thiệu các cơ chế như MEV-Boost và tách biệt người đề xuất - người xây dựng (PBS).

• Solana: Mặc dù không có bể nhớ truyền thống, nhưng do các nút xác thực tương đối tập trung, một số nút có thể thông đồng với kẻ tấn công, rò rỉ dữ liệu giao dịch trước, dẫn đến việc tấn công xảy ra thường xuyên và quy mô lợi nhuận lớn.

• Chuỗi thông minh Binance (BSC): Chi phí giao dịch thấp hơn và cấu trúc đơn giản đã tạo ra không gian cho các hành vi chênh lệch giá, các loại robot sử dụng chiến lược tương tự để đạt được lợi nhuận.

trường hợp mới nhất

Vào ngày 13 tháng 3 năm 2025, trong một giao dịch trên một DEX nào đó, một nhà giao dịch đã thực hiện một giao dịch trị giá khoảng 5 SOL, nhưng đã bị tấn công sandwich dẫn đến tổn thất tài sản lên đến 732.000 USD. Kẻ tấn công đã lợi dụng giao dịch trước để chiếm quyền đóng gói khối, chèn giao dịch vào trước và sau giao dịch mục tiêu, khiến giá thực tế của nạn nhân lệch xa so với kỳ vọng.

Trong hệ sinh thái Solana, các cuộc tấn công sandwich không chỉ thường xuyên xảy ra mà còn xuất hiện các mô hình tấn công mới. Một số người xác thực nghi ngờ đã thông đồng với kẻ tấn công, bằng cách rò rỉ dữ liệu giao dịch để biết trước ý định giao dịch của người dùng, từ đó thực hiện các đòn tấn công chính xác. Điều này khiến lợi nhuận của một số kẻ tấn công trên chuỗi Solana tăng từ vài chục triệu đô la lên trên một trăm triệu đô la trong thời gian ngắn.

Dữ liệu và các trường hợp này cho thấy rằng cuộc tấn công MEV sandwich đã trở thành một vấn đề hệ thống xuất hiện cùng với sự gia tăng khối lượng giao dịch và độ phức tạp của mạng blockchain.

Ba, Cơ chế hoạt động và thách thức kỹ thuật của tấn công Sandwich

Với việc khối lượng giao dịch trên thị trường tiếp tục mở rộng, tần suất và lợi nhuận mỗi giao dịch của các cuộc tấn công MEV đang có xu hướng tăng lên. Để thực hiện cuộc tấn công sandwich, cần đáp ứng các điều kiện sau:

1. Giám sát và bắt giao dịch: Giám sát thời gian thực các giao dịch chờ xác nhận trong bộ nhớ, nhận diện các giao dịch có ảnh hưởng lớn đến giá.
2. Cạnh tranh quyền đóng gói ưu tiên: Sử dụng phí gas cao hơn hoặc phí ưu tiên để đảm bảo giao dịch của mình được thực hiện trước và sau giao dịch mục tiêu.
3. Tính toán chính xác và kiểm soát trượt giá: Tính toán chính xác khối lượng giao dịch và trượt giá dự kiến, vừa phải thúc đẩy biến động giá, vừa đảm bảo giao dịch mục tiêu sẽ không thất bại do vượt quá trượt giá đã định.

Cuộc tấn công này không chỉ cần những robot giao dịch hiệu suất cao và phản hồi mạng nhanh, mà còn cần phải trả phí thợ mỏ cao để đảm bảo ưu tiên giao dịch. Trong cuộc cạnh tranh gay gắt, nhiều robot có thể cùng lúc chiếm đoạt cùng một giao dịch mục tiêu, càng làm thu hẹp không gian lợi nhuận. Những rào cản kỹ thuật và kinh tế này liên tục thúc đẩy kẻ tấn công cập nhật thuật toán và chiến lược, đồng thời cũng cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc thiết kế các cơ chế phòng ngừa.

Bốn, các chiến lược ứng phó và phòng ngừa trong ngành

Chiến lược phòng ngừa cho người dùng thông thường

1. Thiết lập mức độ bảo vệ trượt giá hợp lý: Dựa vào sự biến động của thị trường và tình trạng thanh khoản dự kiến, thiết lập mức độ chấp nhận trượt giá hợp lý để tránh thiệt hại do thiết lập không đúng.
2. Sử dụng công cụ giao dịch riêng tư: Nhờ vào RPC riêng, đấu giá gói đơn hàng và các công nghệ khác, ẩn dữ liệu giao dịch khỏi bộ nhớ công cộng, giảm rủi ro bị tấn công.

Đề xuất cải tiến công nghệ ở cấp độ hệ sinh thái

1. Tách biệt xếp hạng giao dịch và người đề xuất - nhà xây dựng (PBS): Giới hạn quyền kiểm soát xếp hạng giao dịch của một nút duy nhất, giảm khả năng các xác thực viên lợi dụng lợi thế xếp hạng để khai thác MEV.
2. MEV-Boost và cơ chế minh bạch: Giới thiệu dịch vụ trung gian bên thứ ba và các giải pháp như MEV-Boost, nâng cao tính minh bạch và cạnh tranh trong quá trình xây dựng khối.
3. Cơ chế đấu giá và giao dịch đơn hàng ngoài chuỗi: Thông qua việc thuê ngoài đơn hàng và đấu giá đơn hàng, thực hiện giao dịch hàng loạt, nâng cao hiệu quả giá cả và giảm khả năng thao tác riêng lẻ.
4. Hợp đồng thông minh và nâng cấp thuật toán: Sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo và học máy để nâng cao khả năng giám sát và dự đoán biến động dữ liệu trên chuỗi theo thời gian thực, giúp người dùng tránh rủi ro.

Với sự mở rộng của hệ sinh thái DeFi, MEV và các phương thức tấn công liên quan sẽ đối mặt với nhiều cuộc đối đầu kỹ thuật và trò chơi kinh tế hơn. Trong tương lai, ngoài việc cải tiến kỹ thuật, cách phân phối hợp lý các động lực kinh tế trong khi đảm bảo tính phi tập trung và an ninh mạng sẽ trở thành một vấn đề quan trọng được ngành công nghiệp quan tâm.

V. Kết luận

Cuộc tấn công sandwich MEV đã từ một lỗ hổng ngẫu nhiên biến thành một cơ chế thu lợi nhuận có hệ thống, gây ra thách thức nghiêm trọng đối với hệ sinh thái DeFi và sự an toàn của tài sản người dùng. Các trường hợp gần đây cho thấy, rủi ro tấn công sandwich trên các nền tảng chính vẫn đang tiếp tục gia tăng. Để bảo vệ tài sản người dùng và sự công bằng của thị trường, hệ sinh thái blockchain cần nỗ lực chung trong đổi mới công nghệ, tối ưu hóa cơ chế giao dịch và hợp tác quản lý. Chỉ có như vậy, hệ sinh thái DeFi mới có thể đạt được sự cân bằng giữa đổi mới và rủi ro, hướng tới sự phát triển bền vững.