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Front Running:​去中心化交易的阿喀琉斯之踵


本文摘要:在《明日边缘》中,人类的各种战术对于侵略的外星人都是违宪的,因为一旦这种战术生效,外星人在被杀掉后就不会把时间推倒返回战役再次发生前,整个过程轻来一遍。

在《明日边缘》中,人类的各种战术对于侵略的外星人都是违宪的,因为一旦这种战术生效,外星人在被杀掉后就不会把时间推倒返回战役再次发生前,整个过程轻来一遍。在这个新的时间中,外星人告诉什么将不会再次发生,当然也就告诉怎么应付。

在区块链中,也有人告诉什么将不会再次发生。他们不仅告诉未来不会再次发生的事情,他们还可以像《明日边缘》中的外星人一样,利用这种信息去行动,以分解一种对自己不利的未来。这一切从何说起?就从最近风口浪尖的雷电债事件开始。

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雷电债事件始末雷电债事件中黑客赚的方法与你我的方法异于:低点卖,高点买。唯一有所不同的是黑客告诉低点在哪儿、高点在哪儿。他为什么告诉?因为立刻要把价格拉升一起的人正是他自己。

一个仅有用作解释原理的仿真反击过程是这样的:通过 dYdX 的闪贷功能买入 60 ETH,然后在 Compound 抵押 40 ETH 租用 1 BTC,再行用只剩的 20 ETH 在 bZx 特 5 倍杠杆购入 BTC,此杠杆交易的流动性由 Uniswap 获取,造成 Uniswap 上 BTC 对 ETH 的价格猛涨,这时候再行把 1 BTC 卖给 Uniswap,假设平均值卖价上涨了一倍,就能售出 80 ETH,还丢弃最初借的 60 ETH,盈利 20 ETH。(现实过程可读者文末的参考资料 1、2)可以指出黑客有两个幻术,幻术一纳盘(20 ETH × 5 = 100 ETH),幻术二利润(40 ETH),在这个过程中,幻术二赚到的钱以及 Uniswap 做市商赚到的钱特一起应当相等幻术一亏的钱,也就是说总体算下来,黑客是赔钱的,但由于 bZx 不存在合约漏洞,没及时轰幻术一的仓,造成 bZx 的储户也一起分担了亏损,而这正是黑客攻击可以正式成立的原因。

雷电债在事件调查事件中的起到只是获取初始资金,使得黑客可以无成本、零风险已完成反击。不过,这起反击事件本身不是本文注目的核心,描写这个例子是因为它明晰地展现出了一件事情:如果告诉未来有人不会大量购入(市场都会都有的价格波动),就可以在其购入前「伏击」一起,构建盈利。形象化来说就是:如果 A 计划购入大量 ETH, B 告诉了 A 的出售意图,就可以抢走在 A 之前以当前价格购入 ETH,再行以更高的价格变卖,赚差额。在传统金融市场中,这种不道德归属于 Front Running (先行交易)。

Front Running 是指:如果从非公开发表信息中预先告诉不会影响到资产价格的大型交易,就可以先行交易以取得利润。它主要包括两种情况:1. 交易商在继续执行客户交易委托前,指出客户的交易将转变市场价格,因此再行替自己的账户交易的不道德;2. 经纪商在自己公开发表的研究报告仍未广为散播之前,先行交易股票的不道德。在链上的去中心化交易市场中,Front Running 与上述的第一种情况较为类似于,是在获知对方的出售意图后,先行已完成自己的交易。

这种不道德在传统金融市场中是违法的,因为利用的所谓公开发表信息,但在区块链上很难确认它违法,因为其利用的是「公开发表」信息。由于区块链时间的特殊性,区块链上的未来是可以在再次发生前被「看到」的,也就是说,我们在一笔交易再次发生之前之后告诉这笔交易会再次发生,就像继续执行客户交易委托的交易商告诉交易不会再次发生一样。

区块链的时间特殊性区块链是一个分布式的系统,其仅次于的问题之一是参与者无法就物理时间达成协议共识。但为了确认交易顺序从而防止双花,网络参与者们对时间达成协议共识又十分最重要,因此中本聪把工作量证明与最久链原则融合在一起,构建时间砍服务:用区块的先后顺序代表时间的先后顺序,参与者们只需对区块顺序达成协议完全一致才可。可以指出区块是区块链上的基本时间单位。

那么,如何把一笔交易的分秒时间单位转换成区块时间单位?交易在被递交后,不会转入一个叫作交易池的地方,这里还有很多其他交易。矿工不会从交易池中自由选择交易包进下一个区块,这些交易有配置文件的优先次序,物理时间是要求次序的一个因素,但不是最重要的因素,比如矿工酬劳就远比物理时间最重要。只有被自由选择转入下一个区块的交易,才不会从分秒时间单位转换成区块时间单位,也只有当这种切换已完成后,这笔交易才算确实地在区块链上再次发生。

难于找到,交易要再行在物理时间再次发生,然后在交易池中等候,最后在区块链上再次发生。这个不确认的等候过程不会造成交易意图曝露,使得 Front Running 很更容易再次发生。谁能看到曝露了的交易意图?最典型的是矿工。

矿工是包交易的人,他们不仅能看到交易,甚至告诉哪些交易会转入下一个区块,以及这些交易在同一区块中的顺序。从技术角度而言,矿工可以通过对交易次序的介入,把自己的交易放入到适合的方位。在 Front Running 这件事上,没有人比矿工极具优势。除了矿工,我们每个人也都可以看见交易意图。

因为交易是再行被广播到网络,然后转入交易池的,而所有人都可以去监听交易广播。对于 DEX 上的交易者、交易机器人而言,只必须监控 DEX 上的交易情况,在找到交易意图后,通过提升交易酬劳的方法让自己的交易分列在前边,从而已完成 Front Running,构建无风险盈利。但 Front Running 似乎是不公平的,它毁坏了长时间交易者的交易策略、伤害了他们的交易利益。一个不精确但可以解释问题的例子:你计划从市场出售 100ETH,有可能的平均价格是 270 美元 /ETH;但交易机器人找到你的交易意图后先行购入,它是以 270 美元 /ETH 价格卖的,而你有可能就要以拉升后的 280 美元/ETH 的价格卖,多花费 1000 美元。

在这种情况下,人们怎么有可能在 DEX 上展开大规模的交易?每笔交易都有可能被「揩油」。只要 Front Running 不存在,DEX 就难成规模。

DEX 上的 Flash Boys2019 年,活跃的康奈尔大学区块链研究员菲利普•戴安与同事一起公开发表了一篇论文,取名为《Flash Boys 2.0:去中心化交易中的先行交易,交易重排及不平稳共识》,分析了区块链上的交易机器人通过提升交易酬劳、增加网络延后展开先行交易的情况。Flash Boys 源于《大空头》作者迈克尔·刘易斯的《Flash Boys:一场华尔街武装起义》一书,指代的是华尔街上的一群高频交易员们。


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