紹介

フロントランニングは、金融市場における長年の問題です。これは、ブローカーや内部者が特権情報を利用して取引をクライアントよりも先に行うというものです。これは非倫理的かつ違法として確立されており、規制当局は犯人を逮捕し起訴します。

暗号資産スペースでは、フロントランニングは、公開ブロックチェーン取引の透明性のため、オンチェーンで発生します。 トレーダー、ボット、さらにはバリデーターまたはマイナーさえも、メンプール内の保留中の取引を利用して利益を得ることができます。

従来の市場とは異なり、クリプトのフロントランニングは法的な曖昧な領域に存在しています。一般的には非倫理的と考えられていますが、取引の順序を操作する技術的な専門知識を持つ者だけがこの機会を十分に活用できます。

暗号資産におけるフロントランニングとは何ですか？

暗号資産におけるフロントランニングとは、公に可視可能な保留中の取引を悪用して、元の取引が処理される前に取引を実行することで、金融上の利点を得ることです。

一般的に、ブロックチェーン上の取引は即座に実行されるわけではありません。代わりに、マイナーや検証者がそれらを処理するまで、メモリプールと呼ばれる待機エリアに入ります。これは悪意のある行為者が取引を監視し、最も利益が高いと考えられる取引を決定する機会です。彼らはしばしばボットを使用し、より高いガス手数料を支払ってこれらの取引の処理で優先権を得ます。

フロントランニングは主に分散型取引所、大口取引、価格変動の大きい低流動性トークンをターゲットにしています。高時価トークンでも可能ですが、競争が激しく流動性が深く、ガス手数料も高額なため、見込まれる利益が大きくない限り実用的ではありません。

暗号資産におけるフロントランニングの形態

暗号資産におけるフロントランニングは、市況、関与する当事者、執行戦略に応じて異なる形を取ります。以下に、フロントランニングの主な種類とその動作方法を示します。

変位

トレーダーはメンプールを監視して大口の買い注文や売り注文を事前に取引し、予想される価格変動から利益を得ます。例えば、攻撃者は、大口注文が実行される直前に資産を購入し、より高いガス価格を提供することで、自分の取引が優先され、被害者の取引よりも先に処理されるようにします。

抑制

悪意のある行為者は、大口注文を監視することで取引高の多い状況を利用します。それらを特定すると、ネットワークを圧倒するトランザクションのクラスターを生成します。その結果、被害者は自分の注文を実行するのに難しさを感じることになります。なぜなら、その取引は圧倒的な数の競合する高優先度トランザクションの中でスペースを見つけるのに苦労するからです。

バリデータ/マイナーによる最大抽出可能価値（MEV）のフロントランニング

マイナーまたはバリデータは、ブロック内のトランザクションを再配置して、最大抽出可能価値（MEV）を抽出します。到着した順番でトランザクションを処理する代わりに、最大抽出可能価値（MEV）を生成する自分自身または他者のトランザクションを優先し、つまり、トランザクションの順序を操作して利益を抽出する能力を優先します。

例:

• 例えば、彼らは大きな買い注文を見た場合、観察された利益の上位取引の前に自分の取引を挿入することができます。
• 元の大口注文が約定した後、さらに価格が上昇し、利益を上げるために保有資産を売却することができます。

サンドイッチ攻撃

サンドイッチ攻撃では、悪意のある行為者は大規模な保留中取引を特定し、その周囲に2つの取引を行います：被害者の取引の前に1つの注文と後に1つの注文。

例: ユーザーが$1.00でトークンを購入しようとする場合、攻撃者はまず購入し、価格を$1.10に押し上げ、それを膨らませた価格で売却し、ユーザーの費用負担で利益を得ます。

フロントランニングの仕組み：ステップバイステップの解説

ソース:Hacken

利益を上げる保留中の取引を検出する

• ブロックチェーン上のすべての取引は、確認される前に一時的な保留エリアである「メンプール」に最初に入ります。
• フロントランナーは、大口の買い注文、アービトラージの機会、または清算イベントなど、悪用される可能性のある取引をメンプールでスキャンするためにボットを使用しています。
• 彼らは資産価格に大きな影響を与える取引をターゲットにしています。

例：取引者がUniswapでToken Aの大口の買い注文を出します。フロントランナーのボットはこの取引をメンプールで検出します。

より高いガス手数料で類似の取引を送信する

• フロントランナーが利益を上げる取引を特定すると、迅速に類似の取引を作成しますが、ガス手数料を増やして優先して実行します。
• イーサリアムや他のブロックチェーンは、ガス手数料の支払い順に取引を処理するため、フロントランナーの取引が最初に実行されます。

例：フロントランナーは、元のトレーダーの取引よりも高いガス手数料でトークンAの購入注文を提出し、取引を処理します。

フロントランナーの取引が最初に実行され、価格が変動します

• フロントランナーはトークンを最初に購入するため、彼らの購入によって価格が上がります。
• 元の取引が実行されると、フロントランナーの取引によって引き起こされた価格への影響により、より高い価格で執行されます。

例：フロントランナーの買い注文により、元のトレーダーの注文が実行される前に、トークンAの価格が10ドルから11ドルに上昇します。

元の取引は不利なレートで実行されます

• フロントランニング攻撃に気付かない元のトレーダーは、新しい、より高い価格で取引が処理されます。
• 彼らは増加したスリッページ（予想よりも悪い価格実行）を経験します。
• フロントランナーは人工的な価格上昇から利益を得ます。

例：トークンAを$10で購入するはずが、フロントランナーによって引き起こされた価格上昇により、トレーダーの注文は$11で約定します。

フロントランナーが利益を確保して退出します

• 元のトレーダーの取引が完了した後、フロントランナーがそのトークンを過大な価格で売却します。
• これにより、フロントランナーはしばしば知らず知らずのうちにトレーダーの費用を支払うことなく、即座に利益を得ることができます。
• 場合によっては、ボットは複数の取引から利益を抽出するためにこのプロセスを継続的に繰り返します。

例：フロントランナーは、Token Aを11ドルで売却し、価格差から利益を得ます。

ケーススタディ

Solanaにおけるサンドイッチ攻撃

A レポートがリリースされました2024年、Blockworksによって確認された情報によると、Solanaブロックチェーン上でフロントランニングの事例が続いていることが確認されました。これは、プライベートメンプールに参加して「サンドイッチ攻撃」を促進する一群のバリデータによるものでした。これに対応して、Solana Foundationは関与したバリデータに対して罰則を科しました。

設計上、Solanaブロックチェーンはユーザーが保留中の取引を監視するための公開メモリプールを提供していません。そのため、フロントランニングはより困難になっています。ただし、主要な参加者である検証者は引き続き処理された取引を表示する権限を持っています。

防衛的なフロントランニング — Curve Financeハック

2023年7月、有力な分散型金融（DeFi）プラットフォームであるCurve Financeは、彼らのスマートコントラクトで使用されているVyperプログラミング言語の特定バージョンの脆弱性により、重大なセキュリティ侵害に遭いました。この攻撃はいくつかの流動性プールを標的とし、莫大な財務上の損失をもたらしました。

これに対応して、倫理的な行為者は、悪意のある取引に対抗するためにフロントランニング戦略を展開しました。彼らはMEVボットを展開して、ハッカーの試みよりも先に取引を予防的に実行し、効果的にリスクにさらされた資金を傍受して保護しました。特筆すべきことに、「c0ffeebabe.eth」として知られる運営者は、攻撃者よりも先んじて取引を実行し、2,879 ETH（約$5.4 million）を確保し、その後Curve Financeに返却しました。

暗号資産市場におけるフロントランニングの影響

限られた採用

フロントランニングは、特に分散型取引所にとって暗号資産市場に否定的な評判を生み出します。自分の取引がフロントランされるリスクを感じるトレーダーは、これらの取引所を利用しないようにします。

操作

フロントランナーは、市場活動を操作してトークンの周りに人工的なハイプを生み出し、未経験のトレーダーが増加した取引量をポジティブな指標と解釈するよう誤誘導することで、資産の真の価値を隠す戦術です。

ネットワークの混雑

複数のフロントランニングボットがブロックチェーン上でネットワークを混雑させ、取引を処理するための入札合戦を引き起こす可能性があります。通常のユーザーは、これらのイベントの最も影響を受け、より高いガス手数料を支払わなければなりません。

暗号資産におけるフロントランニングの防止方法

プライベートトランザクションリレー

ブロックチェーンのプライベートトランザクションリレーは、ユーザーがブロックチェーンネットワーク上でトランザクションを送信する際に、それらのトランザクションの詳細を公開せずに行うことを可能にします。これは通常、別のプライベートメンプールを使用してトランザクション情報をブロックチェーンに中継することで行われ、これにより送信者と受信者のプライバシーが保たれます。Flashbots、Eden Network、MEV-Blockerなどのサービスは、ユーザーが公開メンプールをバイパスし、ボットが取引を検出するのを防ぐのに役立ちます。

スリッページ保護

スリッページ許容値を低く設定すると、価格が一定の限界を超えた場合に取引が実行されないようになります。スリッページ制限を実装することは重要であり、スリッページ率はネットワーク手数料とスワップの規模に応じて0.1%から5%の間に設定する必要があります。

ランダムな取引順序

ブロックチェーンにおけるランダムな取引順序付けとは、ブロック内の取引の順序がランダムに決定されるシステムを指します。これにより、悪意のある行為者が取引を戦略的に配置して不当な利益を得ることを防止します。ChainlinkのFair Sequencing Services（FSS）などのプロトコルは、ガス料金に基づいた取引の再順序付けを防ぎます。

バッチオークション

一部のDeFiプロトコルは、複数の個々の注文が「バッチ」としてグループ化され、操作やフロントランニングを防ぐために同時に実行される「Batch Auction」という機能を提供しています。

Layer 2ソリューション（L2）およびロールアップ

ZK-RollupsなどのLayer 2ソリューションは、トランザクションの詳細をメモリプールに隠し、フロントランニングのリスクを低減します。

ピーク取引時を避ける

オフピーク時に取引を行うことで、フロントランナーがより活発な高アクティビティ期間に比べて標的にされる可能性を減らすことができます。

レート制限

単一のアドレスからの取引頻度に制限を実装することで、しばしば急速で連続した取引でネットワークを氾濫させるフロントランナーを抑止することができます。

スマートコントラクト監査

信頼できる企業による定期的な監査は、フロントランニングやその他の悪意のある活動に対して脆弱性のあるスマートコントラクトを特定することができます。

結論

フロントランニングは、暗号資産市場の評判を損ない、伝統的な金融市場に対するより公正な選択肢を提供するという目標を損ないます。フロントランナーの追跡は困難ですが、その行為を減らすためにはさまざまな解決策があります。これには、MEV（最大取得可能価値）に対する対策ツール、レイヤー2のソリューション、プライベートトランザクションリレーサー、新しい分散型取引所アーキテクチャなどがあります。

ブロックチェーンコミュニティは、個人的な利益のために取引順序を操作するマイナーやバリデーターに対してペナルティを科す仕組みを導入することもできます。代わりに、Curvanceハックで見られるようなフロントランニングの倫理的な利用が奨励されるべきです。産業が進化するにつれて、公正な取引慣行に向けた集団的な取り組みが、分散型ファイナンスにおける信頼と誠実さを築くのに役立ち、広く採用されるための必要な条件を整えるでしょう。