サンドイッチ攻撃を競売で減らす：CoW ProtocolのMEV逆転劇

1. 市場はトランザクションを見、ボットはオプションを見た

DEXでスワップを実行したトレーダーは、取引の意思決定が完了したと考えがちである。しかし公開ブロックチェーンでは、署名された通常のトランザクションは実行前に公開メモリプールに滞留する。検索ボットは待機列を監視し、スリッページ許容度や注文規模を分析して先回り買いを行い、価格上昇後に売り抜ける。^[7]

この搾取手法はサンドイッチ攻撃と呼ばれる。その仕組みはトランザクションの実行順序に完全に依存している。被害者の直前で買いを入れて価格を押し上げ、直後で売り抜けて利益を確定する。AMMは計算式通りに作動するが、ユーザーは許容スリッページの最悪値での約定を強いられる。公開待機列が生む構造的搾取である。^[7]

GPv2は脆弱な待機列に頼る代わりに取引構造そのものを刷新した。2021年7月のEthCC発表によると、注文はオフチェーンでバッチ化され、独立したソルバー間の競争に委ねられた。同一バッチ内の同一方向の取引には同一の均一清算価格が適用され、未約定分は外部AMMの流動性へと接続された。^[2]

この技術的相違がプロトコルの境界を定義する。CoW ProtocolはすべてのMEVの完全消滅や常時のP2P成立を保証するわけではない。実行設計の主体を変え、各インテントを通常の直接スワップとして送信せず、バッチ内の均一価格を適用する。MEV耐性は制約条件に裏打ちされた経済的メカニズムである。^[7][2]

2. Gnosisは待機列を5分間の空間へと置き換えた

この設計思想は牛のブランド名以前から始まっていた。Gnosisは2年間の研究開発を経て2020年4月15日に最初の取引プロトコルを発表した。5分ごとのバッチオークションで決済案を募り、リングトレードによって均一清算価格で効用を最大化した。予測市場が生成するロングテール資産の流動性供給が主目的だった。^[1]

リングトレードは伝統的な物物交換を多者間サイクルへと拡張した。アリスがリンゴでバナナを、ダンがニンジンでリンゴを、カルロスがバナナでニンジンを望む場合、直接のペアがなくとも三者環状取引で全員の需要を満たせる。中間通貨を介さずに複数注文間で直接流動性を共有する仕組みである。^[1]

「中央集権的なオペレーターは、誰もが注文決済ソリューションを提出できる、インセンティブ設計された開かれた競争へと置き換えられます。」^[1]

— Gnosis, Announcing Gnosis Protocol

2021年4月にGPv2が稼働し、CowSwapが最初の利用者向けアプリとして登場した。バッチ競売、均一価格、ソルバー競争は引き継ぎつつ、注文の収集はオンチェーンからオフチェーンへ移した。利用者は注文ごとにチェーンへ送る代わりにインテントに署名する。内部の組み合わせだけでは足りない場合、外部流動性も利用できる。CoWの名は直接交換を可能にする欲求の一致を指す。^[1][2]

3. ソルバーと呼ばれる機械への要望書

CoWの注文は、許容する執行条件に署名するインテントである。利用者はトークン、数量、指値、有効期限、受取人を指定し、経路はソルバーに委ねる。担保を預けたソルバーは注文と流動性から実行可能な決済案を作る。競売は公平性と計算上の制約の下で注文に届く余剰を比較する。取引量そのものの最大化とは異なる目標だ。^[5][8][4]

ルーティングはソルバー間の最適化競争へと昇華する。ソルバーは反対注文の直接相殺、複数注文の集約、多者間リングの構築を行う。需要が部分的一致にとどまる場合は重複分を内部相殺し、残余を外部AMMから調達する。欲求の二重の一致（CoW）は必須条件ではなく最適化の機会として機能する。^[6]

「CoW（Coincidence of Wants）：互いが必要とする資産を保有する二者間において、等価な物物交換によって資産を直接交換する経済現象。」^[6]

— CoW Protocol Documentation

開かれたソルバー競争には厳格な契約上の規律が伴う。ソルバーは担保を預託し、プロトコルはバッチ全体の剰余を最大化する解を勝者として選定する。インテントは不変の受諾集合として扱われるため、ソルバーは最適解を探索できてもユーザーが署名した指値の境界を変更することは許されない。^[5][4]

4. なぜ牛はサンドイッチを阻止できるのか

第一の防御層は委任実行である。トレーダーは通常のオンチェーンスワップを直接送信せずオフチェーンインテントに署名するため、公開メモリプールMEVに同じ形では直接晒されない。ソルバーがガス代リスクを負って決済バンドルを送信し、インテントは公開待機列にある経路確定済みの単独取引とは異なる形で処理される。^[7]

第二の防御層は均一方向清算価格である。同一バッチ内で同ペアを同方向に取引する注文はすべて同一価格で約定する。バッチ内の順序操作で約定価格を歪められないためサンドイッチボットの搾取余地は失われる。CoWでP2P相殺された取引はAMMのリザーブプールに一切触れることなく決済される。^[7][6]

最後の安全層はスマートコントラクトGPv2Settlement上で実行される。コントラクトは署名、有効期限、未執行状態、指値条件の充足を検証する。ソルバーが外部流動性と対話する場合でもユーザー資金への直接アクセスは禁止される。一方、柔軟な対話が決済契約の資金に及ぼすリスクに備え、許可リストと担保が用いられる。^[8]

これらの制御はCoWの実用的なトレードオフを示している。複雑なルーティングは専門ソルバーに委任しつつ、暗号署名、経済的担保、コントラクト検証で行動を制限する。ユーザーは経路構築を委ねながら、決済契約が署名済みの価格限界を強制する設計上の保護を受ける。^[5][8]

5. オークションは自らの勝者を判定する術を学んだ

2022年1月のガバナンス提案GIP-13は、開発チームをGnosis DAOから独立させ、CoW Protocolへの改称、CoW DAO、COWトークンを導入するかを問うた。提案は評価基準やスラッシングなどの重要変数をトークン保有者の統治へ移し、バッチオークションを独立した公共取引インフラにする構想を示した。^[3]

プロトコルの成熟に伴い、バッチ全体の剰余最大化が個別トレーダーにとって不公正な結果を生み出し得るという課題が浮上した。2024年8月のアンドレア・カニディオとフェリックス・ヘネケの論文は、結合バッチオークションにおける全体効率と個別公平性の間の構造的緊張を定式化した。^[9]

「プロトコルは、利用可能な一部の『個別入札』よりも注文へのリターンが少ない『不公正な』バッチ入札を排除します。」^[4]

— CoW Protocol Documentation

公正結合オークションは、ソルバーから個別入札とバッチ入札の双方を受け、個別基準を下回るバッチ提案を排除する。論文は代償も明示する。公平性はトレーダーへ返る総価値を減らす可能性があり、均衡上の保証は反事実的メカニズムに依存する。成果は完全解ではなく、公平性と効率のトレードオフを可視化した点にある。^[9][4]