Tấn công MEV sandwich: Từ lỗ hổng ngẫu nhiên đến cơ chế thu lợi hệ thống

Trong bối cảnh công nghệ blockchain không ngừng phát triển và hệ sinh thái ngày càng phức tạp, MEV (Giá trị có thể trích xuất tối đa) đã từ một lỗ hổng ngẫu nhiên gây ra bởi sai sót trong việc sắp xếp giao dịch, dần dần biến thành một cơ chế thu lợi nhuận có hệ thống và phức tạp. Trong đó, tấn công sandwich được chú ý nhiều nhất do lợi dụng quyền sắp xếp giao dịch để chèn giao dịch của chính mình trước và sau giao dịch mục tiêu, thao túng giá tài sản để thực hiện chiến lược mua thấp bán cao, trở thành một trong những phương pháp 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 phát triển công nghệ của MEV

MEV (Giá trị có thể trích xuất tối đa) ban đầu chỉ việc các thợ mỏ hoặc người xác thực trong quá trình xây dựng khối, thông qua việc thao túng thứ tự giao dịch, quyền bao gồm hoặc loại trừ, có thể nhận được lợi ích kinh tế bổ sung. Cơ sở lý thuyết của nó nằm ở tính công khai của giao dịch trên blockchain và sự không chắc chắn trong việc sắp xếp giao dịch trong bộ nhớ. Với sự phát triển 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 dần được khuếch đại, hình thành một chuỗi thu lợi hoàn chỉnh. MEV đã từ một sự kiện ngẫu nhiên ban đầu phát triển thành một mô hình chênh lệch giá có hệ thống và công nghiệp hóa ngày nay, không chỉ tồn tại trên Ethereum mà còn xuất hiện với những đặc điểm khác nhau trên nhiều chuỗi công khai.

Nguyên lý của tấn công sandwich

Cuộc tấn công sandwich là một phương thức thao tác điển hình trong việc trích xuất MEV. Kẻ tấn công tận dụng khả năng giám sát thời gian thực các giao dịch trong pool bộ nhớ, gửi giao dịch trước và sau giao dịch mục tiêu, tạo thành thứ tự giao dịch "trước --- giao dịch mục tiêu --- sau" để đạt được lợi nhuận thông qua việc thao túng giá. Nguyên lý cốt lõi của nó bao gồm:

• Giao dịch trước: Kẻ tấn công phát hiện giao dịch lớn hoặc có độ trượt giá cao, ngay lập tức gửi lệnh mua, đẩy giá thị trường lên hoặc xuống.

• Kẹp giao dịch mục tiêu: Giao dịch mục tiêu được thực hiện sau khi giá bị thao túng, do giá thực tế chênh lệch rõ ràng với giá kỳ vọng, khiến nhà giao dịch phải chịu thêm chi phí.

• Giao dịch sau: Ngay sau giao dịch mục tiêu, kẻ tấn công gửi giao dịch ngược lại, bán với giá cao hoặc mua với giá thấp tài sản đã thu được trước đó, khóa lợi nhuận chênh lệch giá.

Hai, Sự tiến hóa và tình trạng hiện tại của cuộc tấn công MEV Sandwich và các trường hợp

Từ lỗ hổng lẻ tẻ đến cơ chế hệ thống

Cuộc tấn công MEV ban đầu xảy ra do những thiếu sót vốn có trong cơ chế sắp xếp giao dịch, và thường chỉ xảy ra ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên, với việc khối lượng giao dịch trong hệ sinh thái DeFi tăng vọt cùng với sự phát triển của các công cụ như robot giao dịch tần suất cao và vay chớp nhoáng, các kẻ tấn công đã bắt đầu xây dựng hệ thống chênh lệch giá tự động hóa cao, biến hình thức tấn công này thành một mô hình chênh lệch giá hệ thống và công nghiệp. Thông qua mạng lưới tốc độ cao và thuật toán tinh vi, các kẻ tấn công có thể triển khai trước và sau giao dịch trong thời gian ngắn, sử dụng vay chớp nhoáng để có được số vốn lớn, và thực hiện hoạt động chênh lệch giá trong cùng một giao dịch. Hiện nay, đã có nhiều trường hợp trên nhiều nền tảng với lợi nhuận từ một giao dịch lên đến hàng trăm nghìn hoặc thậm chí hàng triệu đô la, đánh dấu rằng cơ chế MEV đã phát triển từ lỗ hổng ngẫu nhiên thành một hệ thống thu lợi trưởng thành.

các mô hình tấn công đặc trưng của các nền tảng khác nhau

Các mạng lưới blockchain khác nhau do sự khác biệt trong triết lý thiết kế, cơ chế xử lý giao dịch và cấu trúc người xác nhận, khiến cho cuộc tấn công sandwich có các đặc điểm thực hiện khác nhau:

• Ethereum: Bộ nhớ công khai và minh bạch cho phép theo dõi tất cả thông tin giao dịch đang chờ xác nhận, kẻ tấn công thường trả phí Gas cao hơn để chiếm ưu thế trong thứ tự đóng gói giao dịch. Hệ sinh thái Ethereum đã giới thiệu các cơ chế như MEV-Boost và tách biệt người đề xuất - người xây dựng (PBS) để giảm thiểu rủi ro thao túng thứ tự giao dịch từ một nút đơn.

• Solana: Mặc dù không có bể nhớ truyền thống, nhưng các nút xác thực tương đối tập trung, một số nút có thể thông đồng với kẻ tấn công, tiết lộ dữ liệu giao dịch trước, khiến kẻ tấn công có thể nhanh chóng nắm bắt và tận dụng giao dịch mục tiêu, dẫn đến việc các cuộc tấn công sandwich xảy ra thường xuyên và quy mô lợi nhuận lớn.

• Chuỗi thông minh Binance (BSC): Mặc dù độ trưởng thành của hệ sinh thái có sự khác biệt so với Ethereum, nhưng chi phí giao dịch thấp hơn và cấu trúc đơn giản đã tạo điều kiện cho các hành vi chênh lệch giá, các loại robot cũng có thể áp dụng chiến lược tương tự để đạt được lợi nhuận.

Sự khác biệt trong môi trường chuỗi chéo này đã thúc đẩy các phương thức tấn công và phân bố lợi nhuận có đặc điểm riêng trên các nền tảng khác nhau, đồng thời cũng đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các chiến lược phòng ngừa.

Dữ liệu và trường hợp mới nhất

Một ví dụ từ một nền tảng giao dịch: Ngày 13 tháng 3 năm 2025, trong một giao dịch xảy ra trên một DEX, một nhà giao dịch thực hiện giao dịch trị giá khoảng 5 SOL, nhưng đã gặp phải cuộc tấn công sandwich dẫn đến thiệt hại tài sản lên tới 732.000 đô la. Sự kiện này cho thấy, 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 giao dịch thực tế của nạn nhân lệch xa so với mong đợi.

Sự tiến hóa liên tục trên chuỗi Solana: 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 validator bị nghi ngờ thông đồng với kẻ tấn công, thông qua việc rò rỉ dữ liệu giao dịch để biết trước ý định giao dịch của người dùng, từ đó thực hiện các cuộc tấn công chính xác. Điều này khiến cho lợi nhuận của một số kẻ tấn công trên chuỗi Solana tăng từ hàng chục triệu đô la lên hơn một trăm triệu đô la chỉ trong vài tháng.

Những dữ liệu và trường hợp này cho thấy, cuộc tấn công MEV sandwich không còn là sự kiện ngẫu nhiên nữa, mà đang thể hiện những đặc điểm hệ thống hóa và công nghiệp hóa đi kèm với khối lượng giao dịch và độ phức tạp ngày càng tăng của mạng blockchain.

Ba, cơ chế hoạt động và thách thức kỹ thuật của cuộc tấn công sandwich

Với sự mở rộng liên tục của khối lượng giao dịch trên thị trường tổng thể, tần suất tấn công MEV và lợi nhuận từng giao dịch có xu hướng tăng lên, tỷ lệ chi phí giao dịch của các cuộc tấn công sandwich trên một số nền tảng thậm chí đạt đến mức cao. Để thực hiện cuộc tấn công sandwich cần phải đáp ứng các điều kiện sau:

• Giám sát và bắt giao dịch: Kẻ tấn công phải theo dõi theo thời gian thực các giao dịch đang chờ xác nhận trong bộ nhớ, xác định các giao dịch có ảnh hưởng lớn đến giá.

• Cạnh tranh quyền đóng gói ưu tiên: Sử dụng phí gas hoặc phí ưu tiên cao hơn, kẻ tấn công tranh thủ đóng gói giao dịch của mình vào khối trước, đảm bảo thực hiện trước và sau giao dịch mục tiêu.

• Tính toán chính xác và kiểm soát trượt giá: Khi thực hiện giao dịch trước và sau, cần phải tính toán chính xác khối lượng giao dịch và trượt giá dự kiến, vừa phải thúc đẩy biến động giá, vừa phải đảm bảo giao dịch mục tiêu không bị thất bại do vượt quá trượt giá đã thiết lập.

Việc thực hiện cuộc tấn công này không chỉ đòi hỏi các robot giao dịch hiệu suất cao và phản hồi mạng nhanh chóng, mà còn cần phải trả phí hối lộ thợ mỏ cao để đảm bảo ưu tiên giao dịch. Những chi phí này tạo thành khoản chi tiêu chính của kẻ tấn công, và trong môi trường cạnh tranh khốc liệt, có thể xảy ra nhiều robot cùng cố gắng giành lấy 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 trong môi trường cạnh tranh khốc liệt, đồng thời cũng cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc thiết kế các cơ chế phòng ngừa.

Bốn, phản ứng và chiến lược phòng ngừa của ngành

Chiến lược phòng ngừa cho người dùng thông thường

• Thiết lập mức bảo vệ trượt giá hợp lý: Khi gửi giao dịch, bạn nên thiết lập mức độ chấp nhận trượt giá một cách hợp lý dựa trên biến động thị trường hiện tại và tình trạng thanh khoản dự kiến, tránh việc giao dịch thất bại do thiết lập quá thấp, cũng như không bị tấn công ác ý do thiết lập quá cao.

• Sử dụng công cụ giao dịch riêng tư: Nhờ vào các phương pháp kỹ thuật như RPC riêng, đấu giá gói lệnh, dữ liệu giao dịch được ẩn khỏi bộ nhớ công cộng, giảm thiểu rủi ro bị tấn công.

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

• Sắp xếp giao dịch và phân tách người đề xuất - người xây dựng (PBS): Bằng cách tách biệt trách nhiệm xây dựng khối và đề xuất khối, hạn chế quyền kiểm soát của một nút đơn lẻ đối với việc sắp xếp giao dịch, giảm khả năng người xác thực lợi dụng lợi thế sắp xếp để khai thác MEV.

• MEV-Boost và cơ chế minh bạch: Giới thiệu dịch vụ trung gian bên thứ ba và các giải pháp như MEV-Boost, làm cho quá trình xây dựng khối trở nên công khai và minh bạch, giảm sự phụ thuộc vào một nút duy nhất, nâng cao tính cạnh tranh tổng thể.

• Cơ chế đấu giá đơn hàng ngoài chuỗi và thuê ngoài: Thông qua việc thuê ngoài đơn hàng và cơ chế đấu giá đơn hàng, thực hiện việc khớp lệnh theo lô, vừa nâng cao khả năng người dùng nhận được giá tốt nhất, vừa khiến kẻ tấn công khó có thể thao tác riêng lẻ.

• Hợp đồng thông minh và nâng cấp thuật toán: Nhờ vào công nghệ trí tuệ nhân tạo và học máy, nâng cao khả năng giám sát và dự đoán sự biến động bất thường của dữ liệu trên chuỗi theo thời gian thực, giúp người dùng tránh rủi ro trước.

Khi hệ sinh thái DeFi tiếp tục mở rộng, khối lượng giao dịch và độ phức tạp của giao dịch ngày càng tăng, MEV và các phương thức tấn công liên quan sẽ phải đối mặt với nhiều cuộc đối kháng kỹ thuật và trò chơi kinh tế hơn. Trong tương lai, ngoài việc cải tiến các phương thức kỹ thuật, làm thế nào để phân bổ hợp lý các khuyến khích kinh tế trong khi đảm bảo các đặc tính phi tập trung và an ninh mạng sẽ trở thành một vấn đề quan trọng được ngành công nghiệp quan tâm chung.

Năm, Kết luận

Cuộc tấn công MEV sandwich đã từ những lỗ hổng ngẫu nhiên ban đầu phát triển thành một cơ chế thu lợi nhuận có hệ thống, đặt ra thách thức nghiêm trọng cho sự an toàn của hệ sinh thái DeFi và tài sản người dùng. Các trường hợp và dữ liệu mới nhất vào năm 2025 cho thấy, dù là trên các DEX chính thống hay trên các chuỗi công khai như Solana, rủi ro về cuộc tấn công sandwich vẫn tồn tại và ngày càng gia tăng. Để bảo vệ tài sản người dùng và công bằng trên thị trường, hệ sinh thái blockchain cần nỗ lực phối hợp 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 tìm thấy sự cân bằng giữa đổi mới và rủi ro, đạt được sự phát triển bền vững.