作者 | Alex MenUskin
以太坊的漆黑森林怪物并不是开玩笑的。这些Frontrunning的机器人可以剖析它们从未在智能合约中运用过的智能合约调用和功用，以获取潜在赢利。
鉴于人们对这些机器人普遍缺乏了解，咱们开端了一场狩猎之旅，来进一步了解这种状况，看看它们有多普遍。咱们设法“捕获”了一些通用的前端机器人，并剖析了它们的行为。咱们研讨了它们的效率和买卖被“追捕”的或许性。咱们也测验了不同的办法来躲避它们。
什么是Frontrunning（抢跑）？
一般，Frontrunning是在一个已知的未来业务发生之前，在履行行列中第一个获取业务的行为。
Frontrunning的一个简单比如是交换竞价。假设有人打算在Uniswap上购买很多ETH，这足以推高ETH的价格。从这种状况中获益的一种办法是在购买很多ETH之前进行买卖，一起价格保持较低。然后，在价格飙升之后，出售ETH获利。
除了这个套利比如，Frontrunning 进行许多其他买卖也或许是有价值的，包含清算，购买罕见的NFT，或简单的用户过错。（从一个业务或业务次序中提取的值称为MEV）。
在以太坊上Frontrunning是经过在买卖中出价稍高的买卖费来完成的，鼓励矿工在构建区块时更早地排序，较高的付出买卖首要履行。因此，假如两个从同一个合约调用中获利的买卖被放在同一个区块中，只要第一个买卖取得赢利。
行为学
Dan Robinson和Georgios Konstantopoulos在《ETH是漆黑森林》的一篇博客文章中描述了一次企图Frontrunning的行为，其中有1.2万美元落入了一个杂乱的“捕食者”的魔爪中。一个捕食者如此抢先，它可以追寻以太坊买卖池中的任何有价值的买卖，并经过Frontrunning的办法获取收益。
《漆黑森林》的故事太“恐怖”了，一开端很难让人信任。的确，咱们有理由怀疑这种“食肉动物”的存在。资金怎样从Uniswap这个被很多机器人严密监控的套利平台中撤出？它或许是一个“常规的”套利者吗？
今年早些时分，咱们的深入剖析证明现实并非如此。这可不是一般的机器人。它成功地调用了一个合约函数，据咱们所知，这个函数曾经从未调用过。尽管经过署理智能合约对买卖进行了混杂，但这笔资金仍是被抽走了。
至少可以说，这相当令人担忧。监视买卖池中的任何业务的才能是一种超级强壮的武器。令人担忧的是，一些服务开端公开供给“暗池”买卖层。
“暗池”买卖层不运用Infura这样的服务，甚至也不运用私有节点，而是直接将买卖发送给矿工，并承诺不会将买卖传播到网络的其他部分，然后保证买卖安全不受掠夺者的窥视。
samczun和co.在企图从一份易受进犯的合约中榨取960万美元时，也运用了相似的办法。不难想象，矿工们开端自己运用Frontrunning的机器人，而只向那些付出额定费用的人供给安全通道。
与以太坊的其他元素（比如可以在开发环境或测验网上测验的智能合约）不同，这些机器人只存在于以太坊主网上。除了一些开端的试验，他们测验并Frontrunning测验网买卖在财务上没有意义。此外，他们不用遵从与一切人相同的规则，由于他们的逻辑是躲藏的。
咱们不知道这些Frontrunning的掠食者何时决定进犯。所以，在某种程度上，追寻这些捕食者就像追捕稀有动物相同。咱们不想只针对任何一个Frontrunning者，而只是特定的，一般化的那种。
为了保证咱们抓到的Frontrunning者是“真正的”一般的Frontrunning者，咱们需求一个共同的圈套。该圈套是一个新创建的合约，由一个SHA256哈希隐秘字符串发起，其中有一些资金可供获取。只要供给了这个隐秘，才能取出锁定的资金，资金将直接被发送到提取买卖的发送方。
他们的主意是发送一个供给正确隐秘的“钓饵”买卖，看看是否有人企图仿制它，然后自己供给隐秘，然后取得可用的资金。假如有人在钓饵买卖之前拿到了资金，这就意味着有人可以在买卖还在买卖池l的时分剖析它，仿制它的相关内容，并自己供给隐秘。
风趣的是，他们将供给一个他们之前不知道的隐秘，一份从未见过的合约，来取得资金。
一般的Frontrunning者是怎样作业的？
这个试验的一个重要部分是了解Frontrunning者的作业原理。但是，假如有人树立了一个挣钱的机器，它或许不会在Github上共享。因此，咱们只能调查和按工程犯罪者的行为逆向剖析。
构建一个通用的Frontrunning者一般需求两个部分。第一个组件是一个以太坊账户，不管是否有智能钱包署理，修改后的买卖都可以发送到该账户。第二个是“后端”，也便是操作的大脑，它大多发生在链下。操作符运用一些技术来检查池中的每个业务，解析它，替换它的参数（例如，tx调用者），并确认它是否有任何赢利。
一个理性的机器人不会测验去做一笔费用超越潜在收益的买卖。买卖费用加起来或许会相当多，尤其是在买卖费的时分。因此，要吸引机器人上钩，就需求一个最小的赢利。
此外，由于需求对买卖池中的每个业务（其中有许多业务）进行剖析，所以时间也是至关重要的。发掘一个以太坊区块平均需求12秒。假如这笔买卖的买卖费足够高，那么有必要在下一个区块到来之前足够快地对其进行剖析和替换。
这是一个概率过程，有或许在一个业务被广播后当即发掘一个块，让机器人没有时间成功地剖析它并广播一个正在运转的业务。
有了这些考虑和一些主意，咱们测验了机器人捉住钓饵需求多少时间。
设置圈套
咱们的合约（颁发者）的初始余额为0.035 ETH，其时价值约20美元。任何向合约中存储的Hash供给正确原像的人都可以取得这些资金。为了取得资金并作为掠夺者的触发器，一个单独的账户（取得者）将企图经过供给适当的"逆象"像来提取资金。
第一轮：直接调用合约
为了保证咱们的基线圈套可以正常作业，咱们首要运用取得者帐户来调用合约。第一次测验时，买卖费相对较高（由ETH结构设定），咱们成功收回了资金。
这或许是由于赢利过低，无法吸引捕食者，或许由于买卖发掘得太快，它们无法做出反响。明显，这并不是咱们想要的成果，由于捕获捕食者是咱们的方针。
第二轮：给他们时间思考
在这一轮中，咱们处理了之前遇到的问题。咱们增加了潜在赢利并降低了买卖费，这样买卖就不会被挖得太快，给机器人时间去发现它。该合约还追加了0.04 ETH（比之前增加了0.005）。
这一次，咱们成功了。该买卖在被发掘前等待了大约3分钟，没有从合约中取得价值。根据合约的内部买卖，咱们可以发现资金流向了他人。
当时业务运用25.000001111 Gwei（.000001111Gwei高于咱们所运用的值），而且与测验的“提取”在同一个块中被发掘。
培育追寻者
既然咱们已经成功地找到了一个机器人（付出了一些代价），咱们可以得出一些风趣的见地。首要，业务标明对合约的调用没有直接履行。机器人并不只是仿制买卖并盲目地从一个拥有的帐户发送它，而是经过署理智能合约传递它，该署理智能合约充当一个智能钱包来履行这些买卖。
现在，咱们可以跟踪曾经和将来的业务地址，以检查机器人的成功程度及其操作办法。
反编译合约有两个主要功用：
“提款”，基本上便是把合约中的一切资金都交给合约的运营商。另一个函数接收一些参数：一个要调用的合约、一个参数列表和一个传递的值参数。
经过该功用，署理合约为运营商充当了智能钱包的人物。除了履行调用外部函数的才能，它还可以保证买卖开端时的余额至少和买卖结束时的余额相同多，不然还可以康复，然后防止在调用不知道合约时或许呈现的资金丢失（当然，买卖费用除外）。
运用Dune Analytics，咱们可以看到自2018年5月开端机器人取得了多大的成功!
假设这个特定的机器人总是运用相同的署理和发送地址来发行买卖，咱们可以估量它的收益总计约17 ETH（在本文编撰时约为1万美元）。
第三轮：他们到底有多聪明？
现在咱们已经坚信机器人要进犯咱们了，咱们想测验是否可以经过第二个合约（一个署理，它将调用一个函数来从给予者那里提取钓饵）来混杂咱们的调用，然后从咱们的合约中提取钓饵。（合约中也有“收款”功用，可以将金钱返还给咱们）。
咱们部署了ProxyTaker合约，并调用了适当的函数，企图提取咱们的资金。由于经过署理收取资金的本钱略高，颁发者合约的金额略高，为0.055 ETH。你瞧，咱们的买卖立刻被另一个机器人抢跑了。
这一次更令人印象深刻。机器人不只可以检测咱们的提取业务，而且它从一个内部调用中，从一个彻底不同的合约中辨认它!以破纪录的速度完成了这一豪举。咱们的提取买卖在几秒钟内就被发掘出来了（机器人也相同）。
机器人的身份也很风趣。bot的合约主要是由这个账户来操作的。该账户在Etherescan上宣布了评论，将其与黑客企图从一份脆弱的Bancor智能合约中提取用户资金的案件联络起来。
考虑到机器人的相同行为形式（从账户A调用署理并将资金传递到账户B）和事情的临近性，有理由以为机器人在该事情中也在对白人黑客进行普遍的Frontrunning操作。
这个机器人比前一个杂乱得多。它不只关注ETH，还进行各种套利买卖。
从搜集资金的账户余额来看，它也要成功得多。目前，余额约为300 ETH（编撰本文时约为18万美元）。咱们也可以从合约地址中减去一切的资金流入和流出来预算其收益，总计为~900 ETH。这只是一个粗略的估量，由于该账户或许进行了与其前端运转活动无关的买卖。（以下是一切有正值的机器人买卖列表）。
最后一轮：成功提取
为了让这个应战更风趣一点，咱们又做了一次混杂的测验，这次运用了一个只要咱们可以运用的署理合约，一个OwnedTaker。
设置相似于第三轮。颁发合约追加了0.05 ETH。这笔资金也在同一笔买卖中转回给咱们，而不是保留在合约中。
在第一次测验中，对OwnedTaker合约的买卖花了大约1分钟时间发掘，咱们成功地提取了资金。
试验重复进行，这次用0.06 ETH从头填充了给予者合约，这是咱们迄今为止运用的最高的付出，以保证较低的付出不是缺少Frontrunning测验的原因。
买卖费也被成心设定在一个相对较低的水平。买卖等待了大约7分钟，但仍然成功提取了资金。
一个只允许一切者转发买卖的自有署理的组合，阻止了两家Frontrunning者成功解析数据并为自己赚取赢利。
或许只允许合约一切者履行调用的要求，或许资金被发送到与调用合约不同的方针的现实，有助于防止抢先测验。
机器人很或许会首要考虑自我维护；毕竟，它们调用的是一个不知道的合约，它或许履行恣意代码。有理由以为，假如赢利得不到保证，他们将防止不用要的风险或丢失买卖费用。
那么，咱们赢了吗？
那要看你怎样看了。咱们签了一份新合约，还有一个只要咱们知道的隐秘。很明显，咱们发现的两家Frontrunning者都在买卖池中操作一切的买卖，从他们的赢利来看，他们做得很好。
上次咱们为什么能抵御（Frontrunning）？
很难说。或许是机器人没有冒着与经过身份验证的合约通信的风险，或许资金被转移到另一个地址的现实是意外的。当然，这并不意味着这是一种彻底防止Frontrunning者的办法。最有或许的是，买卖池l中潜伏着更杂乱的机器人，它们底子不愿意为了这么小的赢利而冒险。
结论
在这个简略的试验中，咱们可以证明通用的前端运转机器人是存在的，而且它们是高度杂乱的。
当然，咱们知道咱们的试验还远远不够完整或确认。还有许多其他机器人有着天壤之别的触发器和操作办法。诸如潜在的上行空间、沟通形式和最小杂乱性（例如，买卖费约束）等要素，或许会影响它们的运作办法。
但是，咱们信任咱们的作业供给了一个概念验证，并进一步揭示了这些通用的前端机器人的操作办法。
现在可怕的现实是，假如有一份合约可以产生赢利，任何人都可以调用它，即使它是非常模糊的，它很有或许会被某个Frontrunning的机器人抢先测验。
因此，了解这些机器人及其运作办法至关重要，这样咱们才能在现在和未来树立更安全的体系。像Flashbots这样的项目企图经过民主化MEV开采并使其成为一种公共资源来完成这一点。咱们期望这项研讨有助于完成这一方针。
假如您遇到过这些机器人，或许正在研讨更杂乱的迷惑技术，请随时联络咱们。经过共享您的经历，咱们将更好地了解这些机器人，并为咱们一切人树立一个更安全的加密社区。
感谢Tal Be 'ery, Omer Shlomovitz, Oded Leiba, Dan Robinson和其他人对这篇文章的协助
附录
Giver合约
ProxyTaker合约
OwnedTaker合约
视野开拓
要考虑具有普遍性的商业变动，那么我们首先想到的是，这些变动都是通过普遍的交易媒介—货币金星船舶的。货币把所有的经济活动串联在一起。如果一种价格升高，而另一种价格走低，我们可以认为需求从一种行业转向了另一种行业；但是，如果所有的价格都同时升高或者同时降低，那么货币领域准是发生了一些变化。只有货币的需求，和/或者货币的供给，这些因素发生变化，才会引起物价变化。-《美国大萧条》
