抢先买卖机器人怎么截胡资金？怎么避免被抢先买卖的厄运？
撰文：Alex Manuskin，加密货币钱包 Zengo 区块链研讨员，作者授权链闻发表该文章的中文版本编译：Perry Wang
以太坊漆黑森林中的怪物可不是茶余饭后的打趣。这些抢先买卖的机器人能剖析智能合约指令和它们之前从未在智能合约中用过的函数，以提取潜在收益。
要更好的了解这些机器人，本文供给了一次探寻以太坊漆黑森林的漫游之旅。让咱们进一步深化该漆黑森林中，了解它们有多么猖狂。
咱们设法「运用圈套」，捕获了一些常见类型的抢先买卖机器人，并对其行为进行了剖析。
在这场漫游之旅中，咱们研讨了这些抢先机器人的功率，研讨了各种买卖被它们追猎的或许性。当然，咱们还测验了不同的躲避他们的办法。
以下，enjoy。
什么是抢先买卖？
一般来讲，抢先买卖（https://en.wikipedia.org/wiki/Front_running）是指在已知的未来买卖产生之前，在履行行列中插队完结买卖的行为。
抢先买卖的一个简略示例是买卖所出价。假定某人即将在 Uniswap 上购买很多 ETH，足以推进 ETH 价格上涨。从这种情境中受益的一种办法是在这笔很多买进 ETH 之前的瞬间抢先买入 ETH，此时值格仍然较低。然后，在 ETH 价格飙升之后，当即卖出以锁定赢利。
除了这种套利买卖实例，还存在很多运用抢先买卖攫取价值的途径，包括清算、购买稀有的 NFT，或许仅仅是制作用户错误。（买卖或成交次序的可提取价值被称为「矿工可抽取价值 MEV」）
以太坊中的抢先买卖可以经过付出略高于正常水平的 gas 价格即可完结，经过这种方法，可以鼓励矿工在构建区块时将其买卖摆放在优先次序。买卖付出的手续费用越高，履行的次序越靠前。因而，假如两笔买卖都会从同一个区块中的同一个调用智能合约的指令中获利，只要先成交的那笔买卖会终究获利。
动物行为学
Dan Robinson 和 Georgios Konstantopoulos 在联手编撰的「以太坊是一片漆黑森林」博客文章中描绘了在一次企图解救以太坊一个智能合约中价值 12,000 美元代币的举动中，遭到套利机器人截胡的阅历。这些超级掠食者机器人十分先进，能追寻到以太坊买卖池中任何有价值的买卖，经过抢先买卖的手段截胡。
链闻注：「以太坊是一片漆黑森林」中文版文章可拜见：https://www.chainnews.com/articles/124072923888.htm
漆黑森林的故事令人「毛骨悚然」，以至于刚读到文章时几乎无法信任。实际上，确实有理由质疑此类超级掠食者机器人的存在。为什么有人能从 Uniswap 协议中搞走资金呢？这个平台可是被很多机器人虎视眈眈地监视着？这些机器人是不是也便是一群一般的「套利者」而已？
今年稍早，咱们发表过剖析文章证明它们可不是一般的「套利机器人」。据咱们所知，它们能设法调用曾经从未调用过的智能合约函数。就算是经过署理智能合约对买卖进行了含糊处理，但这些机器人仍然可以经过此类操作掠走资金。
至少可以这样说，这令人震惊。能监视买卖池中任何买卖的能力是一种威力无穷的兵器。令人不安的是，一些服务商开端公开供给「暗池」买卖层。
「暗池」买卖层无需运用比如 Infura 之类的服务，甚至不运用私有节点，直接将买卖发送给矿工，矿工许诺不会将其播送到网络中的其他节点，然后保证买卖躲过掠食者的雷达。
闻名白帽 samczun 曾联合多位同伴，从一个出现缝隙的智能合约中解救出 960 万美元的举动中采用了相似的办法。不难想象，会有矿工开端操纵抢先买卖机器人，一起只为付出额定费用的买卖者供给安全通道。
链闻注：关于该故事的中文版文章可拜见：https://www.chainnews.com/articles/551492636558.htm
这些机器人与以太坊的其它元素不同，只能活泼在以太坊主网，而智能合约可以在开发环境或测验网中进行测验。除了进行一些初步试验之外，让这些机器人测验抢先买卖测验网中的买卖在财政上没有意义。此外，由于隐藏了逻辑，因而这些机器人的运转规则或许各不相同。
咱们不清楚这些抢先买卖掠食者决议建议进犯的条件。因而，在某些方面，追寻这些掠食者相似于追逐稀有动物。
咱们不针对一切抢先买卖机器人，而只针对特定的，即广义类型的这种机器人。
咱们要保证抓住的抢先买卖机器人是「真实的」广义抢先买卖者，需要一个共同的「圈套」。圈套是一个新造的智能合约，以 SHA256 哈希值的隐秘字符串建议，并顺便有一些资金。任何人只要给出隐秘合约才能提取锁定的资金。资金将直接发送到提取买卖的发送者。
这个圈套的设想是以供给正确隐秘合约的方法发送一个「钓饵」买卖，以检查是否有人企图仿制并自己给出隐秘合约，然后截胡资金。假如有人在钓饵买卖之前截胡资金，则意味着有人在买卖池中时能对买卖池进行剖析，仿制其相关内容并自行给出隐秘合约。
有意思的是，机器人可以在一个曾经所未有的智能合约中给出一个它们之前毫无所知的隐秘合约来截胡资金——它们确实是真实的广义抢先买卖机器人。
广义抢先买卖机器人的工作机制
该试验一个不可或缺的部分，是要了解广义抢先买卖机器人的工作机制。但是假如有人打造了一台赚钱机器，他们是不或许在 Github 上进行分享的。因而，咱们只能对掠食机器人的行为进行观察和反向工程。
打造广义抢先买卖机器人一般需要两个组件：
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第一个组件是一个以太坊账户，有或没有智能钱包署理，它们篡改的买卖将会被发送到这个钱包。
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第二个是「后端」，即操作的大脑，一般产生在链下。
这些机器人的操作者运用某种技能扫描买卖池中的每笔买卖，对其进行解析，替换其参数（例如，买卖调用方），并判别对其截胡是否有赢利。
抢先买卖机器人工作流
理性的机器人关于买卖费用超过或许获利的买卖不会建议截胡进犯。总计买卖费用或许较高，尤其是在 Gas 价格昂扬的时候，因而，要想让抢先买卖机器人进犯咱们的钓饵买卖，需要必定的最低赢利。
此外，由于机器人需要对买卖池中的每笔买卖（其中有很多买卖）进行剖析，因而时刻也很重要。以太坊均匀需要 12 秒产出一个区块。假如买卖的 Gas 价格足够高，则必须鄙人一个区块产生之前对其进行剖析并足够快地替换掉原买卖。
这是一个存在必定概率的过程，在买卖被播送出去后，有或许有一个区块被当即挖出，导致机器人没有时刻来成功剖析该买卖并播送一个抢先买卖。
考虑了这些要素以及一些想法，咱们测验了抢先买卖机器人出手截胡钓饵的条件。
设圈套
咱们的智能合约 (付款方 Giver：https://etherscan.io/address/0x36cb72433fbe10f03988b9d61d6c479a97a2a0b0) 设立时的最初余额为 0.035 ETH，其时值值约 20 美元。任何人向合约中存储的哈希供给正确的隐秘合约，就可以拿走这些资金。拿走这些资金的买卖会触发掠食者的抢先买卖动作，另一个账户 (接受者 taker) 会企图给出适宜的隐秘合约来提取资金。
第一轮：直接调用合约
为了保证基准圈套正常运转，咱们首要运用了接收者帐户来调用合同。第一次测验时，Gas 价格相对较高（由以太结构确定），咱们可以成功回收资金。
咱们能成功或许是由于截胡这一买卖的赢利太低，不足以打动掠食者，或许由于这一买卖很快被写入区块，机器人没来得及采取举动。显着这不是咱们期待的效果，咱们的方针是诱惑掠食者进入咱们的圈套。
第二轮：给掠食者留出考虑时刻
这一轮中咱们解决了先前遇到的问题。咱们添加了潜在赢利，并降低了 Gas 价格，因而买卖不会太快地被写入区块，然后使机器人有时刻找到它。该合约的余额添加至 0.04 ETH （余额比曾经添加了 0.005 ETH）。
这次咱们遭到了进犯。该笔买卖在被写入区块前滞留了约 3 分钟，终究未能从圈套智能合约中提取到价值。咱们审视了合约的内部买卖，发现资金被他人截胡。
链闻注：该笔买卖地址为
https://etherscan.io/tx/0x5bfd9294747686cddf8a0be649605ac700bd45363204bbb53dc091f193e0085c
这笔抢先买卖 花了 25.000001111 Gwei (比咱们运用的 Gwei 数高了 .000001111Gwei) ，与咱们的买卖被写入同一区块，显着是截胡举动。
链闻注：该笔抢先买卖地址为
https://etherscan.io/tx/0x5b8221dea090c630e056e7160f065a590138eea8680c634c9134b2c37c7c394a
植入追寻器
已然咱们的圈套现已成功地俘获了一个机器人（咱们也付出了必定的价值），咱们可以提炼出一些风趣的洞察。
首要，买卖显现未直接履行对智能合约的调用。该机器人不是仿制了买卖并从其具有的帐户中盲目发送，而是还经过署理智能合约传递了该买卖，其署理智能合约充当了履行这些买卖的智能钱包。
咱们现在可以追寻之前和未来的买卖，仔细看一下这个机器人到底有多大神通，以及其怎么运转。
这个机器人运用其自有的署理合约
反向编译 （https://etherscan.io/bytecode-decompiler?a=0xc798d5ed657adef1ca7bc6090c590319dffe8979）该合约，显现了两个主要函数：
「Withdraw」主要是将该合约中的一切资金发送给机器人的运营者。另一个函数接受部分参数：要调用的合约，参数清单并传递价值参数。
有了这个函数，这个署理合约扮演了机器人运营者的智能钱包。除了能履行调用外部函数的功能外，它还可以保证买卖开端时的余额至少等于结束时的余额，不然可以复原买卖，然后避免在调用未知合约时或许形成的资金丢失（当然不包括 Gas）。
运用 Dune Analytics 工具，咱们可以看到这个机器人自 2018 年 5 月开端运营以来收获颇丰。
假定这个机器人一直运用同一个智能署理和收款地址来建议抢先买卖，咱们可以估计其共赚到了约 17 ETH。
该机器人不一起间段赚到的资金 (以 ETH 为单位)
第三轮：这些机器人有多智能？
已然咱们现已确信这个机器人程序是自动对咱们建议进犯，那么咱们想测验是否可以经过第二个合约（署理合约）混杂咱们对合约的调用，然后从合约中成功提取钓饵资金，该署理将调用一个函数来从钓饵合约（giver）中提取钓饵资金。（该合约还具有「收款」函数，可将资金退还给咱们）。
咱们部署了 ProxyTaker 合约，调用适当的函数，企图提取资金。由于经过署理的举动的成本比之前略高一些， giver 合约的余额又上调至 0.055 ETH。效果是咱们的买卖立刻被另一个机器人抢先买卖 。
链闻注：ProxyTaker 合约地址为
https://etherscan.io/address/0x68b1b608034e9f4d34e777e1529bc157e17f60c8
调用地址为
https://etherscan.io/tx/0xf4b8b57a6e61e97b954da6f9c6b66494aa764bdf0b3a4643e3beb8b276fd7b07机器人抢先买卖地址为
https://etherscan.io/tx/0x8b358f45f28d27eb4910bd3a244527399c627c6066c70efc1c3fcb6ffc8517da
这一次机器人的方法更令人叹为观止。该机器人不只能侦测出咱们的提取买卖，并且能从一个彻底不同智能合约的内部调用中辨认该买卖！并且这一切是以创纪录的时间短时刻内完结，咱们的提取买卖是在几秒后就被写入新区块，掠食者的抢先买卖也是。
该机器人的身份也很有意思。该机器人的智能合约（https://etherscan.io/address/0xea4df374e6b7b3772bb5f98cea1a22606a9eb54c）主要是被这一账户（https://etherscan.io/address/0x052ede4c2a04670be329db369c4563283391a3ea）运营。该账户在 Etherescan 发表过一条谈论，其时那条主贴是白帽评论从一个有缝隙的 Bancor 智能合约解救资金的内容。
运营者账户中的信息 (来历 : etherscan)
考虑到该机器人的相同行为特征（运用账户 A 调用署理，将资金转至账户 B） ，以及与上述买卖的接近特征，有理由怀疑这个机器人在上述事情中也对白帽的资金解救举动进行过（https://etherscan.io/tx/0x43f5612bacb17117f538e7a08822f9f7956d82755d5b7b406bfffcea588f5ebe）广义抢先买卖。
这个机器人比咱们之前遇到的那个要智能很多。它不只瞄准 ETH 买卖，还进行各种套利买卖。
单从其账户余额来判别，其收获效果也要高出很多。现在该账户中余额约有 300 ETH (时值 18 万美元)。咱们还可以从合约地址中算一下一切流入和流出的资金，以估算其收益，其总额约为900 ETH。
这仅仅一个粗略的估计，由于该帐户或许进行过与其抢先买卖活动无关的买卖。这里是该机器人一切盈利的买卖列表：
https://www.duneanalytics.com/queries/14863
为了让应战更影响，咱们进行了更含糊的测验，这一次运用了仅咱们可以运用的署理合约OwnedTaker。
这个圈套与第三轮十分相似。Giver 合约余额为 0.05 ETH。同一笔买卖中还包括了将资金返还咱们的买卖，而不是留在合约中。
第一次测验中，资金付出给 OwnedTaker 合约的该买卖（https://etherscan.io/tx/0xce539b25b05e106c2f4ff0f6f76158efe436f1d8c9568048d4dcd1c016a6fef0）花了约 1 分钟写入区块，咱们终究回收了资金。
咱们随之重复了这一试验，这次 giver 合约余额提高至 0.06 ETH，迄今咱们运用的最高一次余额，保证不会由于价值太低让抢先买卖机器人觉得不值得出手。
Gas 价值也被蓄意设在较低的值。该买卖（https://etherscan.io/tx/0x0eb7efff8e6386b13e8ebb7453689412cd2e23f844f70e18acb97209eb07d276）滞留了约 7 分钟，但咱们仍然成功提取了资金。
加入只能由合约主人转发买卖的 Owned 署理合约，在两次买卖中使得上述两个已知的抢先买卖机器人无法成功解析数据并截胡。
成功提款
也许是只允许合同主人履行调用的要求，或许资金被发送到与调用合约不同的方针地址这一事实，能帮助避免机器人的抢先买卖测验。
机器人很或许被调教为首要考虑自我保护。毕竟它们正在调用未知合约，该合约或许履行恣意代码。可以合理地假定：假如不能保证赢利，它们将避免不必要的危险或买卖费丢失。
详细取决于您怎么看待它。咱们运用了新合约，但只要咱们知道一个这个隐秘合约。很显着，咱们发现的两个抢先买卖机器人都是在买卖池中进行一切买卖，并且从它们的赢利来看，它们干的很不错。
咱们为什么在最终的测验中避免了被抢先买卖的厄运呢？
详细原因很难判别。或许是机器人不肯冒与经过身份验证的合同进行通信的危险，或许资金被转移到另一个地址这一事实是出乎其意料。
这绝对不意味着这是避免被抢先买卖的彻底可行的办法。最有或许的是，在以太坊买卖池中潜伏着更复杂的机器人，它们仅仅底子不肯意冒险冒险取得这么小的赢利。
在这一简略的试验中，咱们可以展示广义抢先买卖机器人的存在，以及其智能程度之高。
当然，咱们很清楚咱们的试验既不完整也不确定。还存在许多其他的机器人，它们的触发机制和运营方法天壤之别，比如潜在盈利、通信特征和最低复杂度（例如，经过 gasLimit）等要素或许会影响其运营方法。
不过咱们确信咱们的工作供给了一种概念验证，让人们进一步澄清这些广义抢先买卖机器人的作案方法。
现在令人震惊的现实是，假如存在任何人都可以调用智能合约而获利的买卖，即使它十分不流畅难明，现实是很有或许被某个抢先买卖机器人捷足先登掠走资金。
因而了解这些机器人及其运转方法至关重要，这样咱们才能在现在和将来构建更安全的系统。比如 Flashbots 之类的项目企图经过让 MEV 提取民主化并使其成为公共资源来做到这一点。咱们期望这项研讨有助于完结这一方针。
视野开拓
这里，我只想稍微谈谈为什么阿莱悖论如此棘手。从本质上看，这里的绊脚石并不是确定性效应，而是聪明人受了语言（也即框定选项的方式）的影响。正如特沃斯基稍后所写：“我们是在选项的描述之间进行选择，而不是单纯地在选项之间作选择。”在很大程度上，经济学家还没有做好准备接受这样的事实。-《无价》
