真实存在的以太坊 DeFi「黑暗森林」：mempool 套利机器人吞噬了我的交易

我在以太坊mempool亲历了超级掠食者「套利机器人」。

撰文：DanRobinson与Paradigm研究合伙人GeorgiosKonstantopoulos，专注于区块链可扩展性、信息安全的独立研究员编译：PerryWang

这是一个恐怖故事。

挑战

像普通人一样，我在UniswapDiscord的#support频道中花费了大量时间。

周三下午，有人提问：如果把代币误发送给对智能合约本身的代币交易对，是否有可能把代币拿回来？

我最初的想法是这些代币将永远被锁定。但是那天深夜，我突然意识到，如果代币仍然在那儿，它们可能会被拿走——被任何人拿走。

当任何人在Uniswap核心合同上调用焚毁burn功能时，该合同将衡量自身的流动性代币余额并进行burn?，将提取的代币返给调用方指定的地址。这是Uniswapv2预期行为的核心部分。

我找到了该合同。流动性代币仍然存在，价值约12,000美元。

这意味着三件事：

存在一个滴答作响的时钟。即使没有其他人注意到这笔免费的资金，任何人都可以随时撤走自己的流动资金，意外地从合同中收到代币。我可以扮演白帽黑客，尝试为将代币误发送到Uniswap合约的人找回代币。非常简单，只需要在资金池中调用burn函数，并将代币传递到自己的地址。除非……我知道它不是那么简单。黑暗森林

众所周知以太坊区块链是一个危机四伏的环境。如果能通过抓住某一智能合约的漏洞牟利，总会有人这么干的。新黑客攻击的频率表明，一些非常聪明的人花费大量时间来寻找有漏洞的合约。

但是与内存池mempool相比，这种暗藏杀机的环境不值一提。如果这条区块链本身是战场，那么mempool更糟糕：那就是一片黑暗森林。

《黑暗森林》TheDarkForest?是我个人最喜欢的科幻小说。正是因为这本书而有了「黑暗森林」这一概念——在这环境中高级掠食者不断制造杀戮。在这种环境中，暴露某人的藏身之处无异于直接毁掉他/她。

在以太坊mempool中，这些超级掠食者是以「套利机器人」形态存在。套利机器人监视着待处理交易，试图从这些交易造成的每个牟利机会中敲骨吸髓。最深谙这些机器人的白帽黑客是PhilDaian，这位智能合约研究者与其同事撰写了FlashBoys2.0?论文，创造了「矿工可提取价值」这一概念。

Phil曾对我描述过一个宇宙级的恐怖杀手，他称其为「广义抢跑者」。套利机器人通常会在mempool中查找特定类型的交易，并尝试根据预定算法抢先截胡。广义抢跑者寻找能够从中赚钱的任何交易，迅速复制其交易并用自己的地址替换原交易中的地址。它们甚至可以执行交易并复制由其执行轨迹生成的有利可图的内部交易。

俄罗斯央行将于8月开始对真实客户试行数字卢布:金色财经报道，据国际文传电讯社，俄罗斯央行将于8月开始对真实客户试行数字卢布。[2023/7/12 10:49:09]

这就是为什么我说要救回上述那笔误发送的资金并非如此简单的原因。任何人都可以调用这一burn?功能。如果我提交了一项burn?交易，那就像是霓虹灯般的「免费资金」标志，直接向外界宣告了这个获利机会。如果这些恐怖杀手确实在mempool中，就会看到这一交易，迅速复制，移花接木并接管我的交易，在我的交易之前拿走了钱。

请注意，这种环境比以太坊区块链状态本身还要残酷得多。这些免费资金已经在以太坊区块链上呆了大约八个小时而未被发现，静待某个burn?者席卷。但是任何试图拿走这笔钱的尝试都会迅速在空中被准确狙击。

拯救

要想不打草惊蛇、不惊动机器人的情况下提取资金，我需要对交易进行瞒天过海的处理，以便机器人无法检测到对Uniswap交易对的调用。这涉及编码和部署定制合约。我是DeFi领域专业的思想领袖，我以前从未向以太坊实际部署任何合约。

我需要援手，而当时美国时间已经过了午夜。幸运的是，我认识的一些最好的智能合约工程师住在欧洲时区。我的Paradigm同事GeorgiosKonstantopoulos同意协助部署合约和提交交易。我们投资的另一家公司Yield的首席工程师AlbertoCuestaCa?ada自告奋勇执行合约。

一些优秀的以太坊安全工程师帮助我们制定了一个瞒天过海的计划。除了将调用隐藏为内部交易之外，我们还将交易分为两部分：一个激活我们合约的set交易，以及一个拯救激活资金的get交易。以如下路径实现：

部署一个Getter?合约，由其主人调用，只有在激活后才会做出burn?调用，否则恢复原状。部署一个?Setter合约，由其主人调用，将激活?Getter?合约。在同一区块提交?set?交易和get交易。我们智能合约的代码

如果攻击者只试图执行这一get交易，就会在不调用burn功能的情况下让合约恢复原状。我们原本希望的是在攻击者先后执行?set和?get?交易，发现内部调用pool.burn?的指令，然后试图对我们超车时，我们已经完成了交易。

我们拯救这笔钱的代码脚本：

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041

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