La “Dark Forest” de la DeFi : comment le MEV et les Sandwich Attacks exploitent vos transactions Ethereum

Le concept de la “Dark Forest” : vous êtes la proie

L’analogie de la forêt sombre vient d’un article fondateur publié en août 2020 par Dan Robinson (Paradigm) et Georgios Konstantopoulos (alors chez Paradigm).

Leur constat : sur Ethereum, toute information publique devient une cible exploitable.

Comment fonctionne réellement une transaction Ethereum

Quand vous cliquez sur “Swap” dans Uniswap, votre wallet construit une transaction signée et l’envoie via l’appel RPC eth_sendRawTransaction à un nœud Ethereum.

Cette transaction atterrit d’abord dans le mempool local de ce nœud, puis se propage par gossip à l’ensemble du réseau.

Le mempool est une file d’attente non ordonnée. Toutes les transactions en attente y sont stockées jusqu’à ce qu’un validateur les sélectionne pour les inclure dans un bloc.

Pendant ce temps — qui peut durer de quelques secondes à plusieurs minutes selon la congestion du réseau — votre transaction est entièrement visible.

N’importe quel nœud peut la lire. Y compris les nœuds dédiés au MEV.

MEV : Maximal Extractable Value

Le MEV désigne la valeur maximale qu’un acteur peut extraire en réorganisant, insérant ou censurant des transactions dans un bloc.

Avant The Merge, les mineurs contrôlaient cet ordonnancement. Depuis septembre 2022, ce sont les validateurs — ou, plus précisément, les builders spécialisés connectés via MEV-Boost.

Les bots MEV scannent le mempool en continu. Ils décodent les calldata des transactions pour identifier :

• Les swaps avec slippage toléré élevé (cibles de sandwich attacks).
• Les positions DeFi sous-collatéralisées (cibles de liquidation).
• Les opportunités d’arbitrage inter-DEX.

Ils construisent ensuite des bundles de transactions optimisés et les soumettent directement aux builders via des enchères off-chain.

Vous n’êtes pas hacké. Vous êtes simplement visible dans un environnement où la visibilité coûte de l’argent.

Anatomie d’une Sandwich Attack

La sandwich attack est la forme la plus courante de MEV hostile.

Elle exploite la prévisibilité des AMM à formule constante (x × y = k) comme Uniswap V2 ou SushiSwap.

Étape 1 : repérage dans le mempool

Un bot MEV observe votre transaction : swap de 50 000 USDC contre ETH sur Uniswap V2 avec 1 % de slippage toléré.

Il simule localement l’impact de votre ordre sur le pool ETH/USDC.

Calcul : avec un pool de 10 millions de liquidité totale, votre achat de 50 000 USDC va décaler le prix de ~0,5 %.

Le bot détecte une marge d’exploitation : votre slippage toléré (1 %) est supérieur au slippage réel attendu (0,5 %).

Ce calcul repose sur la formule de prix constant d’Uniswap V2 : Δy = (x × Δx) / (y + Δx), où Δx est le montant entrant et Δy le montant sortant après impact de prix.

Étape 2 : front-running

Le bot construit une transaction identique à la vôtre, mais avec un maxPriorityFeePerGas supérieur de quelques gwei.

Cette transaction achète de l’ETH juste avant vous, ce qui fait monter son prix dans le pool.

Mécanisme technique : les validateurs ordonnent les transactions par priority fee décroissant (à base fee égal). La transaction du bot passe donc en premier.

Étape 3 : votre transaction s’exécute à prix dégradé

Votre swap s’exécute maintenant sur un pool déjà déséquilibré par l’achat du bot.

Au lieu d’obtenir 25 ETH au prix moyen de 2 000 USDC/ETH, vous obtenez 24,75 ETH au prix moyen de 2 020 USDC/ETH.

Le slippage est passé de 0,5 % à 1 %. Vous restez dans votre tolérance configurée, donc la transaction ne revert pas.

Étape 4 : back-running

Immédiatement après votre transaction, le bot revend les ETH qu’il vient d’acheter.

Le prix redescend partiellement. Le bot empoche la différence : environ 250 USDC sur cet exemple (différence de prix × volume traité × commission de swap).

Cette perte ne vient pas de la volatilité du marché. Elle vient d’une manipulation calculée de l’ordre des transactions.

Impact économique mesuré

Selon les tableaux de bord publics accessibles via MEV-Explore (mev-explore.flashbots.net) consultés en janvier 2025, le MEV total extrait sur Ethereum depuis The Merge (septembre 2022) est estimé à plus de 600 millions de dollars. Ces estimations varient selon les méthodologies de classification et les sources de mesure.

La part hostile (sandwich attacks, liquidations abusives) représente environ 30 à 40 % de ce total selon les analyses de Flashbots Research.

Sur un swap individuel de 10 000 dollars avec 1 % de slippage toléré, une sandwich attack peut générer un surcoût compris entre 0,3 % et 0,8 % selon les conditions de liquidité observées.

C’est une ponction systémique qui réduit l’efficacité économique de la DeFi.

La solution technique : Private Mempools et Flashbots

Le problème racine : vos transactions sont visibles avant leur exécution.

La solution : réduire leur visibilité jusqu’à leur inclusion dans un bloc.

Le principe du Private Mempool

Au lieu d’envoyer votre transaction via eth_sendRawTransaction dans le mempool public, vous l’envoyez via un RPC privé directement à un réseau de relais.

Ces relais la transmettent uniquement aux builders participants, qui la gardent confidentielle jusqu’à ce qu’elle soit incluse dans un bloc.

Résultat : zero-time-in-mempool. L’absence de visibilité dans le mempool public réduit fortement les vecteurs d’exploitation liés au front-running, sans toutefois éliminer l’ensemble des risques économiques ou protocolaires.

Flashbots : l’infrastructure de référence

Flashbots est une organisation de recherche open-source créée fin 2020 pour démocratiser et atténuer les effets négatifs du MEV.

• Flashbots Protect : un RPC public (https://rpc.flashbots.net) qui route vos transactions via des relais privés.
• MEV-Boost : un middleware qui connecte les validateurs Ethereum aux builders spécialisés dans la construction de blocs optimisés.

Au moment de la rédaction (janvier 2025), les données publiques de mevboost.pics indiquent qu’environ 90 % des blocs Ethereum sont construits via MEV-Boost. Ce ratio fluctue quotidiennement en fonction de l’adoption par les validateurs et des conditions de marché.

Proposer-Builder Separation (PBS)

Avant The Merge, les mineurs construisaient et proposaient les blocs. Cela centralisait le pouvoir d’ordonnancement.

• Builder : construit le bloc, ordonne les transactions, optimise le MEV.
• Proposer (validateur) : sélectionne le bloc le plus rentable, le signe et le diffuse.

MEV-Boost implémente ce modèle de manière externe au protocole. Les validateurs s’y connectent volontairement.

Les builders envoient des blocs “scellés” (headers uniquement) au validateur. Le validateur choisit le plus rentable sans voir son contenu jusqu’à la signature.

Limite actuelle : PBS n’est pas encore enshrined (intégré au consensus). Un validateur peut contourner MEV-Boost et construire son bloc localement.

ePBS (enshrined PBS) fait l’objet de recherches actives au sein de l’Ethereum Foundation et de groupes de travail communautaires. Aucune proposition formelle (EIP) n’a été soumise à ce jour, et son implémentation éventuelle dépendra de consensus technique et communautaire.

Outils concrets pour l’utilisateur

Vous n’avez pas besoin de configurer Flashbots manuellement. Plusieurs interfaces DeFi intègrent des protections MEV natives ou optionnelles.

CoWSwap : batch auctions et protection par design

CoWSwap (ex-Gnosis Protocol v2) utilise un modèle intent-based avec batch auctions.

Principe : vous signez un ordre off-chain qui exprime votre intention (acheter X ETH pour au maximum Y USDC).

Cet ordre est agrégé avec d’autres dans un batch exécuté toutes les 2 à 5 minutes.

Les solvers (acteurs spécialisés en compétition) cherchent la meilleure exécution possible en :

• Matchant les ordres opposés entre eux (CoW = Coincidence of Wants).
• Routant le surplus vers les AMM avec la meilleure liquidité.
• Évitant l’exposition au mempool public.

Résultat technique : les transactions on-chain finales ne contiennent que les settlements calculés par le solver gagnant. Aucune transaction utilisateur individuelle n’est visible avant exécution.

Note de risque : comme tout protocole DeFi, d’autres risques subsistent (smart contract, gouvernance, centralisation partielle de l’écosystème de solvers).

1inch et Matcha : options MEV Protection

1inch propose une option “Private Transaction” dans son interface. Un simple toggle peut router votre swap via un mécanisme de transaction privée.

Matcha (0x Protocol) offre une protection similaire via son backend de routing intelligent (ordres signés off-chain puis settle on-chain).

Trade-off technique mesuré

• Latence accrue : +2 à 10 secondes en moyenne (dépend des relais/builders et de l’état réseau).
• Feedback différent : si la transaction n’est pas incluse, il peut y avoir moins d’indications on-chain immédiates.
• Gain économique potentiel : réduction du slippage artificiel. Sur des swaps de l’ordre de 10 000 dollars, certaines observations empiriques rapportent une réduction pouvant représenter quelques dizaines de dollars selon liquidité et congestion.

Sur des ordres supérieurs à 1 000 dollars, les données d’observation suggèrent que l’économie de slippage peut dépasser le coût en latence. Chaque utilisateur doit évaluer ce ratio selon ses contraintes et sa tolérance au risque.

Sur des micro-swaps (moins de 100 dollars), l’impact économique direct est marginal. Certains utilisateurs considèrent néanmoins cette protection comme une mesure d’hygiène opérationnelle.

Synthèse : protection MEV et responsabilité utilisateur

Sur Ethereum, l’information est une surface d’attaque économique.

Chaque transaction visible dans le mempool public devient une opportunité d’extraction pour des acteurs équipés d’infrastructures ultra-rapides.

Les mempools privés peuvent être considérés comme une mesure de protection optionnelle, similaire dans leur logique à l’utilisation d’un hardware wallet pour la garde de clés ou à la vérification des transactions avant signature pour éviter le blind signing.

Le MEV hostile persistera tant qu’Ethereum reposera sur des mempools publics observables et un ordonnancement libre des transactions.

Les solutions protocolaires à long terme (ePBS, encrypted mempools via threshold encryption) sont en phase de recherche académique et expérimentale. Leur déploiement éventuel sur le mainnet Ethereum dépendra de consensus communautaire et pourrait nécessiter plusieurs années.

En attendant, les utilisateurs peuvent choisir d’utiliser le mempool public standard ou de recourir à des solutions de confidentialité transactionnelle comme les mempools privés. Chaque approche comporte ses propres compromis techniques (latence, dépendance à des relais) et économiques (exposition au MEV vs protection partielle).

Sur Ethereum, le code définit les règles d’exécution. La gestion des risques économiques liés au MEV reste néanmoins de la responsabilité de chaque utilisateur.

Pour aller plus loin

Si vous souhaitez comprendre d’autres mécanismes d’extraction de valeur et risques structurels de la DeFi, vous pouvez approfondir via ces guides ActuBlockchain :

• Comment Analyser les Protocoles DeFi : Real Yield ou Ponzi ?
• Impermanent Loss 2025 : Guide Ultime + Solution Révolutionnaire Yield Basis
• Blind Signing sur Ethereum 2025 : Le Guide Ultime pour Protéger Votre Wallet

Sources & ressources techniques (à vérifier au moment de publication)

• MEV-Explore (Flashbots) : mev-explore.flashbots.net
• MEV-Boost adoption : mevboost.pics
• Relays / écosystème : relayscan.io
• Flashbots docs : docs.flashbots.net

FAQ — MEV, mempool privé et sandwich attacks

Le MEV est-il illégal ?

Non. Le MEV découle de la liberté d’ordonnancement des transactions et de la transparence du mempool. “Hostile” ou non, il n’implique pas forcément un contournement de sécurité.

Un mempool privé supprime-t-il tous les risques ?

Non. Il réduit surtout les attaques liées à la visibilité publique (front-running). D’autres risques restent possibles (smart contracts, oracles, gouvernance, dépendance à des relais, etc.).

Pourquoi les sandwich attacks ciblent-elles surtout les AMM type Uniswap V2 ?

Parce que le pricing y est déterministe (x×y=k) et qu’un bot peut simuler précisément l’impact de votre ordre, puis se placer avant/après.

Activer une “MEV protection” peut-il ralentir mes swaps ?

Oui, parfois. La transaction dépend d’un circuit de diffusion différent (relays/builders), ce qui peut ajouter quelques secondes selon la congestion et les conditions réseau.