[논문 리뷰] How to Serve Your Sandwich? MEV Attacks in Private L2 Mempools

Krzysztof Gogol, Manvir Schneider외 2명|arXiv (Cornell University)|2026. 01. 27.

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한 줄 요약

본 논문은 private mempool을 갖는 이더리움 롤업에서 샌드위치 어택을 분석하고, 경제성 및 실행 가능성 모델을 개발하며, 실증적으로 이러한 공격이 드물고 대개 수익성이 없으며 현재의 프라이빗 멤풀 L2에서 거의 나타나지 않음을 보인다.

ABSTRACT

We study the feasibility, profitability, and prevalence of sandwich attacks on Ethereum rollups with private mempools. First, we extend a formal model of optimal front- and back-run sizing, relating attack profitability to victim trade volume, liquidity depth, and slippage bounds. We complement it with an execution-feasibility model that quantifies co-inclusion constraints under private mempools. Second, we examine execution constraints in the absence of builder markets: without guaranteed atomic inclusion, attackers must rely on sequencer ordering, redundant submissions, and priority fee placement, which renders sandwiching probabilistic rather than deterministic. Third, using transaction-level data from major rollups, we show that naive heuristics overstate sandwich activity. We find that the majority of flagged patterns are false positives and that the median net return for these attacks is negative. Our results suggest that sandwiching, while endemic and profitable on Ethereum L1, is rare, unprofitable, and largely absent in rollups with private mempools. These findings challenge prevailing assumptions, refine measurement of MEV in L2s, and inform the design of sequencing policies.

연구 동기 및 목표

• 프라이빗 mempool을 가진 롤업에서 MEV 샌드위치의 실현 가능성에 대한 이해를 촉진한다.
• 최적의 프런트런/백런 규모 산정 모델을 CPMM과 CLMM에 확장한다.
• 프라이빗 멤풀과 확률적 포함에 대한 실행 가능성 프레임워크를 개발한다.
• 주요 L2 전반에서 샌드위치 활동을 실증적으로 측정하고 경제적 타당성을 평가한다.

제안 방법

• CPMM 및 CLMM 하에서 피해자 입력 V_v에 상대적인 최적 프런트런 크기 V_f에 대한 경제 모델을 개발한다.
• Tick 내부(CPMM)에서의 최적 프런트런 규모 제안과 CLMM tick 간의 규모 제안을 도출한다.
• FCFS 및 PGA 시퀀싱에서 공동 포함 확률을 갖는 실행 가능성 모델을 수립한다.
• 행위자 귀속 및 순서 제약 조건을 포함한 샌드위치 패턴을 식별하는 실증 파이프라인을 만든다.
• 가스 비용 유무에 따른 순 PnL을 계산하여 수익성을 평가한다.

Figure 1: Density heatmaps of swap sizes (USD) for front, victim, and back legs. The top row plots back-run versus front-run swaps; a genuine sandwich would concentrate mass along the diagonal $b=f$ , yet observed densities scatter widely away from it. The bottom row plots victim versus front-run sw

실험 결과

연구 질문

• RQ1 CPMM 및 CLMM 모델 하에서 프라이빗 mempool를 가진 롤업에 대한 샌드위치 공격의 수익성은 무엇인가?
• RQ2 프라이빗 mempool 시퀀싱 정책(FCFS 대 PGA)이 공동 포함 성공 확률에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 주요 L2 롤업에서 관찰된 샌드위치 유사 패턴은 경제적으로 일관되고 수익성이 있는가?
• RQ4 L2 데이터에서 관찰된 일반적인 피해자 거래 규모와 공격자-백런 관계는 무엇인가?

주요 결과

• 경제성: 최적 프런트런 규모는 틱 내에서 피해자 거래의 약 절반에 해당하며, CLMM은 유동성이 더 얇아질 때 구간별 이차 함수형 이익과 경계가 형성된다.
• 실행: 공동 포함 확률은 프라이빗 멤풀에서 낮아(약 5%–20%), 같은 블록 샌드위치는 원자적이기보다는 확률적이다.
• 실증: 단순 휴리스틱이 샌드위치 활동을 과장하며, 대부분의 표기된 삼중 항목은 경제적 일관성 검사에 실패하고 중간 순손익은 음수이다.
• 수익성: 중간 총손익은 거의 0에 가깝고 연구 대상 L2에서 슬리피지 및 가스 비용을 반영한 순손실은 음수로 남아 있다.
• 봇 활동: 샌드위치 공격자는 적고 집중되어 있으며, 많은 봇이 샌드위치 효율이 낮아 다른 차익거래나 마켓 메이킹 활동이 우세하다는 것을 시사한다.
• 전반적 결론: 샌드위치 공격은 드물고 수익성이 없으며 프라이빗 mempool을 가진 롤업에서는 거의 나타나지 않아 L1 MEV 일반화를 의문시한다.

Figure 2: Violin distribution of estimated net PnL in USD. The distributions are tightly centered around zero, with heavy tails, confirming that median profits are negligible and most candidate sandwiches are not profitable.