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Uniswap v2からv3 or v4

UniswapはAMM（Automated Market Maker）の代表的なプロトコルであり、DeFiの基盤を築いた。一方で、その設計はサンドイッチ攻撃に対して脆弱であり、Uniswap v3やv4ではこれを軽減するための改良が加えられている。

v2：シンプルな定数積モデル​

特徴​

  • 定数積公式： x * y = k に基づくAMM。
  • すべての流動性提供者は同一条件でプールに参加。
  • 価格はスワップによる残高変動で決定される。

問題点​

  • ユーザーの取引が公開メンプールに現れる前提のため、攻撃者がフロントラン→被害者→バックランというサンドイッチ攻撃を容易に仕掛けられる。
  • スリッページ保護を入れても、価格変動を誘発されると不利な価格で取引を強いられる。

v3：集中流動性とカスタム範囲​

改善点​

  • 集中流動性：流動性提供者が価格帯を指定でき、効率的な資本利用が可能。
  • 複数プールの存在：異なる手数料レートや価格帯が並列に存在。

サンドイッチ攻撃に関する変化​

  • 流動性が特定レンジに集中することで、小規模な価格変動でも大きなスリッページが発生するリスクがある。
  • 攻撃者にとっては依然として「被害者の取引を観測して先回りする」戦術が有効。
  • v2に比べて複雑化したが、サンドイッチ攻撃が根本的に解決されたわけではない。

v4：Hooksとカスタマイズ性​

新機能「Hooks」​

  • v4では「フック（Hooks）」と呼ばれる拡張ポイントを導入。
  • スワップの前後にカスタムロジックを差し込むことが可能に。
  • 例：
    • オンチェーン注文帳（オーダーブック的機能）
    • 動的な手数料設定
    • トランザクション検証の追加

サンドイッチ対策への応用​

  • フックを利用して、トランザクションの順序や条件を検証するロジックを組み込むことで、攻撃を軽減できる。
  • たとえば、指定スリッページを超える注文を拒否するフックや、メンプール経由を避けるプライベート送信と組み合わせる実装が可能。
  • ただし、フックは「設計者次第」であり、標準でサンドイッチ攻撃を無効化する仕組みではない。

移行への課題​

  • 現状、Uniswapの多くのユーザーやプロジェクトは依然としてv2プールを利用している。
  • 理由は以下の通り：
    • v3以降は流動性提供が複雑で、単純なプール提供に比べ管理コストが高い。
    • 既存のDeFiプロトコルやアグリゲーターがv2に依存しているため、エコシステム全体の移行が進みにくい。
    • v4はまだ実装初期段階で、採用には時間がかかる。
  • そのため、依然として攻撃に脆弱なv2プールに多くの資金が滞留している現状がある。

まとめ​

  • v2：シンプルだが、サンドイッチ攻撃に最も脆弱。
  • v3：資本効率は向上したが、攻撃余地は依然として残る。
  • v4：Hooksによって「攻撃耐性を持つDEX」を設計できる余地が生まれたが、デフォルトでは解決していない。

Uniswapの進化は、サンドイッチ攻撃を完全に防ぐものではなく、設計者や利用者が対策を組み込める柔軟性を提供する方向に進んでいると言える。