喺去中心化生態中，前置交易攻擊係其中一個最嚴重又最迫切嘅威脅。咁前置交易攻擊到底係乜嘢？點樣保護自己唔中招？等我哋一齊深入探討。
前置交易攻擊會危及區塊鏈交易安全同參與者信心，拖慢行業發展同穩定。
隨住去中心化交易所（DEX）同去中心化金融（DeFi）平台越嚟越受歡迎，呢啲平台亦變得更容易成為前置交易攻擊目標。惡意分子會利用區塊鏈交易透明特性操控市場，甚至係偷取正常用戶嘅資產。
呢類攻擊影響深遠，不單止涉及個別投資者，成個區塊鏈社群都會受牽連。
近日多宗重大前置交易事件，進一步暴露其嚴重性。2020年，有大量前置交易機械人利用 Ethereum 嘅交易排序機制，令無數用戶損失大額資金。類似事件再次突顯明白並減少風險嘅重要性。
傳統金融市場其實幾十年來都有前置交易問題，但區塊鏈技術嘅獨特特性令呢個舊問題多咗新變化。雖然區塊鏈去中心化同開放性帶來透明同民主，但亦無意中為前置交易提供「完美環境」。
金錢損失可能非常可觀。Cornell Tech 研究發現，2020年最繁忙時段，以太坊DEX每日日均被「抽水」過百萬美元。無論係整體市場效率與公平性，還是個人投資者，都受到嚴重影響。
前置交易亦會導致網絡擠塞同交易費上升。為咗快速入塊，犯罪者會不惜支付更高Gas費，令成個網絡成本推高。細投資者因此難以參與，亦令平台更唔易擴展。
究竟區塊鏈前置交易係乜？點解咁危險？點樣先可以避開？本篇文章會以深入淺出方法解構其原理，助你安全行走區塊鏈世界。
乜嘢係區塊鏈前置交易攻擊？
所謂前置交易（Front-running），係指喺交易正式確認落區塊之前，有人攔截或利用相關消息率先下單謀利。
同傳統市場靠「內幕消息」唔同，區塊鏈前置交易係利用網絡機制同透明度做文章。所有未入塊交易會先入「記憶池」(mempool)，等礦工揀入區塊。
有心人就會24小時監視mempool，發現有大量、帶動市價嘅交易，即時做行動。
其中一招係操控Gas費。好似以太坊咁，只要將Gas費調高，就可以將自己嘅交易排前其他人。前置者可以預先買入某隻Token，等大單一成交就可以高價沽出，或者預先沽貨喺市場價下跌前平倉，賺取利潤。
另一熱門戰場係去中心化交易所。依賴自動化做市商(AMMs)算法，呢類平台對供求極敏感。前置者利用「三明治攻擊」（sandwich attacks），等受害人下單時，先快速買入再即時沽出，「夾住」賺價差。
另一邊廂，礦工可透過「礦工可抽取價值」（MEV）賺到更多。有啲礦工甚至自把自為，或經拍賣由第三方前置交易。長遠嚟睇，礦工更重視收入而非公平。
Flashbots 曾指出，2021年幾個月之間，超過1億美元用戶資金被MEV機制瓜分。足見前置交易策略層出不窮，規模龐大。
甚至喺鏈下系統、L2或跨鏈橋樑等場景，只要存在資訊不對稱，攻擊者一樣可以利用未寫回主鏈嘅交易數據取利。
要有效防範，就要徹底了解運作原理。
點解前置交易攻擊咁危險？
前置交易攻擊威脅到區塊鏈生態多重層面。
首先，用戶直接損失金錢。例如原先預期某價買入，結果因為被前置，買貴／賣平，最終利益都歸左前置者。長遠會令用戶對系統失去信心。
尤其係大量交易者，價格突然變化會造成滑點(slippage)，預計同實際成交價差距大，嚴重時甚至將本來盈利變虧損。例如原本計劃$100買token，臨成交變咗$105，利潤大幅縮水。
前置交易損害市場公正，令「老鼠屎」有優勢，誠實用戶更難分一杯羹。大家覺得不公平，自然唔想用DeFi，亦影響行業進一步普及。如果新手一見到複雜混亂，自然卻步。
前置交易同時加劇市場波動性。
領頭人操控市場，引致非自然價格飆升或暴跌，增加波動，長遠不利投資氣氛同健康發展。太高風險下，DeFi 平台借貸雙方都會提高利率或縮減信貸。
前置交易亦危及區塊鏈網絡聲譽。失去透明信任根基，會嚴重阻礙行業發展。商業和政府應用，都有可能因負面觀感而收縮投資。
法規層面亦有壓力。如果被監管當局視作監督不嚴，可能收緊加密監管，甚至阻礙創新。要兼顧保障同創新並非易事。
除此之外，前置交易攻擊會拖垮網絡資源。大家為搶先成交競投高昂Gas費，普通用戶被拒諸門外，高昂成本令區塊鏈難以普及及擴大規模。
此現象加劇數碼鴻溝，影響細資金或發展中國家用戶。
種種風險如不解決，將嚴重拖慢區塊鏈技術應用同發展步伐，阻礙去中心化金融與其他應用釋放真正潛力。
點樣避免前置交易攻擊
結合技術方案及實用策略，可有效減低前置交易風險。以下係五大自保貼士：
用保障網上交易安全嘅技術
用能夠提升私隱度嘅技術，係防範前置交易攻擊一個有效方法。保護交易細節直至寫入區塊，大大減低被人利用風險。Secret Network、Enigma等開發之隱私智能合約專案，就用零知識證明、保密多方運算等技術令資料只會經加密處理。
呢類技術令加密運算成為可能，原數據保持保密。例如Secret Network 2020年2月主網上線，為開發者提供工具開發更保護用戶嘅DApp。
透過這類平台，交易者可匿名交易，就算高手都唔易狙擊你出手… leads to spy on or manipulate their deals.
同時與錢包和支援私隱的介面整合，進一步提升了安全性。另一個防範潛在攻擊者的保障措施就是 Torus 錢包，用戶可以在保持一定匿名性的情況下與 dApp 互動。
使用支援反搶先（Anti-Front-Running）機制的去中心化交易所
保護自己免受搶先攻擊（front-running）的方法之一，就是選用具備反搶先功能的去中心化交易所 (DEX)。例如 Gnosis Protocol 與其他類似交易所，會採用批量拍賣（batch auctions），把在特定時段內提交的所有交易同時執行。透過這種機制，預先排序交易所帶來的優勢就被抵消了。
康奈爾大學的研究人員發現，當交易的時序優先權被批量拍賣系統移除後，搶先交易幾乎被杜絕。此外，還有部分 DEX 採用隨機化的交易排序，或強制執行一種承諾機制，於確認時對交易細節加密和解密。
選用這些交易所，用戶可參與更公平的交易環境。為防範惡意份子，選擇優先考慮安全設計、能有效防止搶先交易的平台非常重要。
徹底微調交易參數
一個簡單直接的防搶先措施，就是調整你的交易參數。設定一個合理的 gas 價格極為關鍵：太高會引起過多注意，太低又易致交易確認延遲。如果你支付過高 gas，礦工利用搶先和其他 MEV（Miner Extractable Value）策略，可能會瞄準你的交易以賺取更多獎勵。
此外，你亦可以透過設定低滑點容許度（slippage tolerance），限制自動做市商（AMM，如 Uniswap）交易時的可接受價格偏離。設定最大滑點百分比，可以只在價格於你設定範圍內時才執行交易。這樣即可防止搶先交易者操控價格造成重大損失。
以太坊聯合創辦人 Vitalik Buterin 亦指出，在搶先交易風險高的環境下，使用者需留意交易費與速度之間的取捨。細心調整以上參數，就可以提升交易安全，同時維持效率。
善用 Layer-2 解決方案及其他區塊鏈網絡
Layer-2 擴容方案及另類區塊鏈網絡，由於環境塞車情況較少，可大幅縮短遭遇搶先攻擊的機會。例如 Optimistic Rollups 和 zk-Rollups 會將多個交易打包於鏈下處理，再提交至主鏈，提升處理量並減低費用。
Polygon（前稱 Matic Network）就是一個 layer-2 擴容解決方案，能夠提供更快更平價的交易。你不但會體驗到交易更流暢，更可大大降低被針對主網的搶先交易機械人攻擊的風險。
Polygon 於 2021 年整合主流 DeFi 平台（如 Aave、SushiSwap），正見證著一個安全與效率兼備的新生態逐漸成形。透過轉用這些平台，用戶可以避開網絡擠塞與高昂 gas 費等問題——這些都常被市場領袖利用。
使用私人交易服務及調整交易排序
由於搶先交易機械人會監察公有內存池 (public mempool) 的未確認交易，所以透過支持私人提交交易的服務，可以規避他們。例如 Flashbots 就提供讓用戶將交易私下提交給礦工的服務，防止 MEV 剝削。
Flashbots 的數據顯示，此策略有效減少與 MEV 相關（包括搶先交易）攻擊。用戶經 Flashbots 系統加密發送交易，直到交易被打包入區塊才解密，把預先利用的風險大幅減低。
Eden Network 等平台更會優先處理有質押原生代幣用戶的交易，進一步防止搶先。推動礦工獎勵與公平、用戶安全一致，這些服務是重構交易排序機制的一部分。
總結
搶先攻擊（front-running）是區塊鏈生態邁向安全、公平過程中的一大障礙。
通過社群合作、技術創新和用戶警覺性，可以減少搶先交易帶來的風險。產業的防護策略必須與時俱進，靈活應對。
正確做法應是擁抱加強私隱的協定、完善交易機制，並建立受過教育的用戶群。
由於搶先攻擊帶來的難題，需要不斷進行研發。攻擊方愈見先進，防守措施亦需精進。而投資於安全基礎設施和推廣最佳操作守則，正正是這個過程的核心。
要對抗搶先交易，所有參與者都需付出協力。區塊鏈網絡的安全，是開發者、礦工、交易者、監管者等各方的共同責任。只有這樣，區塊鏈才能維持其無信任帳本的地位，並持續在網上交易與互動革命中發揮主導作用。