在这个去中心化生态系统面临的所有危险中，前置交易攻击是最糟糕和最紧迫的问题之一。什么是前置交易攻击，如何保护自己免受它们的侵害？现在让我们深入探讨。
前置交易攻击危及区块链交易的安全性和参与者的信心，阻碍了行业的进步和稳定。
随着去中心化交易所 (DEX) 和去中心化金融 (DeFi) 平台的日益普及，它们越来越容易受到前置交易攻击。恶意行为者可以利用这些攻击操纵市场，从合法用户手中窃取资金，这利用了区块链交易透明性带来的机会。
其影响深远，不仅影响单个交易者，还影响整个区块链社区。
最近，前置交易攻击的严重性被揭示出来。 2020年，一波前置交易机器人利用以太坊的交易排序机制，导致用户损失惨重。 这种事件强调了理解和减少这一威胁的重要性。
数十年来，前置交易一直是传统金融市场的一部分。区块链技术的独特特性为这个旧问题引入了新的维度。虽然区块链因其去中心化和开放性提供透明度和民主化，但它无意中为前置交易创造了理想环境。
这将会导致重大的经济后果。康奈尔科技（Cornell Tech）发现，2020年最繁忙的时段，以太坊上构建的去中心化交易所上的前置交易攻击每天可提取超过100万美元的利润。这不仅影响了整个市场的效率和公平性，也影响了单个投资者。
网络拥堵和更高的交易费用是前置交易攻击的附加后果。犯罪者为了更快地处理其交易而支付更高的费用，导致网络上的每个人的燃气价格上涨。因此，小型投资者无法参与，而区块链平台则无法扩展。
区块链中的前置交易攻击是什么，为什么它们如此危险，以及个人和组织如何保护自己？本文探讨了这些攻击的复杂性。我们希望通过澄清这个复杂问题，为读者提供安全穿越区块链环境所需的信息。
什么是区块链中的前置交易攻击？
在区块链环境中，前置交易攻击的本质是在交易信息被网络确认之前进行拦截和滥用。
区块链前置交易利用了网络的开放性和机制，与传统市场中可能由于内幕知识或特权访问而导致的情况不同。
发起的区块链交易进入待命池（mempool），这是一个等待被矿工纳入区块的保留区域。
在这个过程中有一个窗口期，恶意行为者可以利用这个时机。顶级交易者可以通过监控待命池中的大型或市场影响交易，始终保持走在竞争对手的前面。
燃气价格操控是一个典型策略。在以太坊及类似的网络上，矿工优先处理燃气费较高的交易。比赛中的领先者可以支付更多费用以更快地处理其交易。利用预期的市场动态，他们可以通过该策略在大笔购买推动价格上涨之前买入资产，或者在大笔出售推动价格下跌之前有效地卖出资产。
去中心化交易所的使用是另一个准入点。自动化做市商（AMMs）使用算法根据供需确定价格。霸主有能力预见重大的价格波动，并迅速采取行动从中获利，这种策略通常被称为“夹心攻击”。在“夹心攻击”中，前置交易者会在受害者进行交易之前进行买单，然后立即下卖单以利用受害者交易导致的价格变化。
矿工可提取价值 (MEV) 的增加也使问题变得更糟糕。矿工可以通过操控事务在他们的区块中的顺序、包含或审查获利，这就是MEV。当涉及到前置交易时，一些矿工自己这样做，或者通过 MEV 拍卖让其他人这样做。因此，矿工将受到鼓励在利益最大化和网络公平之间取得平衡中倾向于利润。
研究开发公司 Flashbots 指出，MEV 提取成为一个有利可图的项目，用户在几个月内被盗超过1亿美金。这显示了前置交易的范围以及所用策略的复杂性。
前置交易在链外系统中也可能由于信息不对称而发生。以层-2解决方案或跨链桥梁为例，攻击者可以利用相同的策略来利用尚未提交到主链的交易细节。
为了创造有效的防御措施，了解这些攻击的工作原理至关重要。
为什么前置交易攻击如此危险？
前置交易攻击从多个方面威胁到区块链生态系统。
首先，它们导致用户亏损。在前置交易中，原始买家以低于预期的价格出售，从而使买家获利。用户对系统的信任因这种价值损失而削弱。
对于交易者来说，特别是那些进行大量交易的交易者，影响可能会很大。滑点即资产的预期价格和执行价格不符，可能源于前置交易的突然价格变化。
这可能导致收益减少，甚至导致盈利交易的收益消失。例如，如果交易者计划以 $100 的价格购买代币，但最终支付了 $105，那么前置交易攻击可能会导致其利润率大幅下降。
前置交易破坏了市场的完整性，不只限于个人的损失。这使得竞争不公平，给恶意行为者带来优于良好用户的优势。这种差异可能会阻止人们使用DeFi平台并减缓区块链技术的实施。如果新用户因不公平性和复杂性而感到厌恶，生态系统的增长可能会受到阻碍。
前置交易对市场波动性的影响是加剧了市场的不稳定。市场领导者的操控行为可能导致人为价格波动，从而加剧市场不稳定。市场的稳定性不足可能阻碍较长期投资的积极性，并鼓励可能危害长期经济健康的风险性投机行为。
由于DeFi平台的高波动性，贷款方和借款方面临的风险增加，导致其利率和获得信贷的机会受到影响。
区块链网络的信誉也面临风险。如果前置交易攻击持续发生，人们可能会丧失对系统可靠性和公正性的信任。对于严重依赖社区信任与参与的技术，这种声誉上的损害可能会非常有害。商业解决方案和政府应用也不免会受到可扩展性降低带来的负面影响，这可以传播到区块链技术的其他方面。
监管隐患也是另一个关切。如果当局将广泛的前置交易视为监管加密货币松散的指示，那么更严格的法规可能迫在眉睫。尽管政策法规有其积极的一面，但过于严格的措施风险是限制了区块链技术的潜力并抑制了创新。保护用户并同时鼓励具备创新精神的环境是个微妙的平衡过程。
此外，网络的资源可能受到前置交易攻击的压倒性负担。由于争相让交易优先处理所导致的通胀燃气费用，使得普通用户无法负担网络费用。高昂的交易成本妨碍了网络的可扩展性和可行性。
这种情况加剧了数字差距问题，主要影响了小投资者和发展中国家的用户。
这种风险的积累可能导致区块链技术的采用与发展停滞不前。如果不解决前置交易的问题，经济包容和创新可能受阻，从而可能妨碍去中心化金融和其他区块链应用达到其全部潜力。
如何保护自己免受前置交易攻击？
一种技术修复和策略方法的结合可以减轻前置交易攻击的影响。以下是保护您安全的五大步骤：
使用安全在线交易技术
使用增强隐私的技术是一种保护自己免受前置交易攻击的有效方法。通过保密交易细节直至其在区块链上确认，您就能够保护自己免受攻击者的剥削。在这方面，作为先锋项目，如 Secret Network 和 Enigma 提供了利用零知识证明和安全多方计算的隐私保护智能合约。
这些技术使得在计算加密数据时保守了基础信息的秘密。例如，Secret Network 的主网络在2020年2月上线，供开发人员创建保护用户信息的去中心化应用程序。
使用这些平台允许交易者秘密进行交易，使得市场几乎不可能进行前置交易。 内容: 领袖利用间谍手段或操纵他们的交易。
与钱包和支持隐私的界面的集成进一步提高了安全性。Torus钱包为可能的攻击者提供了额外的保障，使用户在保持一定匿名的情况下使用dApps。
使用具备反抢先机制的去中心化交易所
保护自己免受攻击的一种方法是使用具备反抢先特性的去中心化交易所（DEX）。Gnosis协议和类似交易所使用批量拍卖，在一个特定时间框架内同时执行提交的所有交易。通过这种方法，提前排序交易的优势被消除。
康奈尔大学的研究人员发现，从批量拍卖系统中移除交易的时间优先权后，抢先交易几乎被消除。此外，还有一些DEX采用随机排序交易或强制执行提交方案，在确认时加密和解密交易细节。
交易者可以通过选择这些交易所参与更公平的交易环境。为了保护您的交易不受恶意行为者的侵害，重要的是调查和选择优先考虑安全功能以防止抢先交易的平台。
彻底微调交易参数
作为对抗抢先交易的快捷简单手段，您可以调整您的交易参数。设置一个合理的燃料价格至关重要，不会引起过多注意，也不会太低以致导致确认延迟。如果您为燃料支付的费用超过必要，利用抢先交易和其他矿工可提取价值（MEV）策略的矿工可能会以赚取更多奖励为目的来针对您的交易。
此外，您在诸如Uniswap等自动做市商（AMM）上执行交易时，可以限制可接受的偏离预期价格的幅度，通过指定低滑点容差。通过设定最大滑点百分比，您可以限制交易的执行情况销价在一定范围内波动。这可以阻止抢先者通过操纵价格造成巨大损失。
特别是在抢先交易常见的情况下，用户应注意交易费用和速度之间的权衡，正如以太坊联合创始人Vitalik Buterin所指出的。通过仔细监测这些设置，您可以在不牺牲效率的情况下提高交易的安全性。
利用第二层解决方案和其他网络
第二层缩放解决方案和替代区块链网络通过提供不那么拥挤的环境，减少了抢先交易攻击的机会窗口。为增加吞吐量和减低费用，Optimistic Rollups和zk-Rollups等平台将多个交易聚合到链外再提交到主链。
例如，Polygon（之前的Matic Network）提供了一种第二层扩展解决方案，支持更快更便宜的交易。在这些网络上，您的交易不仅能更顺畅运行，还会更少受攻击主以太坊网络的抢先交易机器人的影响。
正如Polygon在2021年与主要DeFi平台如Aave和SushiSwap的整合所展示的一样，正在形成一个不断增长的生态系统，使用户能以提升的安全性和效率进行交易。通过切换到这些平台，交易者可以保护自己免受如网络过于拥挤和昂贵燃料费的问题，这些问题往往被市场领导者利用。
使用私人交易服务和交易排序
由于抢先交易机器人的关注点在公共交易池中的待处理交易，因此通过使用允许私人提交交易的服务可以避免它们。为防止MEV剥削，Flashbots开发了一项服务，用户可以用来向矿工私人发送交易。
Flashbots的数据表明，这一策略显著减少与MEV相关的攻击，例如抢先交易。交易者可以通过Flashbots的系统发送交易来避免抢先剥削，该系统在交易被挖入区块之前会加密这些交易细节。
为了进一步防止抢先交易，Eden Network等平台会优先处理那些持有其本地代币用户的交易。这些服务是更大运动的一部分，以重构交易排序机制，更好地将矿工激励与网络公平性和用户安全性对齐。
最终想法
抢先交易攻击是向一个安全和公平的区块链生态系统推进过程中的重大障碍。
通过社区合作、技术创新和用户警觉，可以降低抢先交易风险。保护行业的策略需要适应其不断变化的性质。
正确的行动方针是拥抱隐私增强协议，改进交易机制，并培养一个有教育意义的用户群。
由于抢先交易带来的困难，需要持续进行研发。攻击者的复杂程度正在增加，所采取的防御措施也是如此。这个努力的核心是对安全基础设施的投资和最佳实践的传播。
对抗抢先交易需要所有相关方的共同努力。区块链网络的安全性是包括程序员、矿工、交易者和监管者在内的所有各方的共同责任。这样做将保证区块链保持其作为无信任账本的地位，并继续改变线上交易和互动的游戏规则。