Mempool 监听与抢先交易实战：从原理到 Flashbots 套利脚本（Uniswap V3 + Sepolia 测试网）

木西
发布于 2025-07-03 23:10
阅读 1082

前言未确认交易驻留内存池（Mempool）期间，释放链上意图：DEX订单、清算触发、NFT铸造。套利机器人（Searchers）通过实时监听、Gas竞价及私有中继（Flashbots）实施原子套利（AtomicArbitrage），在区块打包前完成价值捕获。本文系统阐述：Mempo

# 前言
> 未确认交易驻留内存池（Mempool）期间，释放链上意图：DEX 订单、清算触发、NFT 铸造。套利机器人（Searchers）通过实时监听、Gas 竞价及私有中继（Flashbots）实施原子套利（Atomic Arbitrage），在区块打包前完成价值捕获。
> 
> 本文系统阐述：
> 1.  **Mempool 监听协议**：基于 WebSocket 的未决交易捕获机制，关键字段解析（`from`/`to`/`value`/`data`）与信号识别。
> 1.  **抢先交易工程**：以 Uniswap V3 `swapExactETHForTokens`（函数选择器 `0x7ff36ab5`）为例，构建高优先级 EIP-1559 交易并实施交易插队（Transaction Insertion）。
> 1.  **Flashbots 原子套利**：利用私有中继提交交易 Bundle，实现 ETH→Token→ETH 无滑点循环套利，规避公开 Mempool 暴露。
> 1.  **合规与道德框架**：技术能力与监管红线——在 MEV（矿工可提取价值）生态中平衡效率与公平，避免市场操纵。
# 监听Mempool（内存池）
### 主要作用：获取实时数据、优化交易执行、发现套利机会和保障安全
| 使用场景     | 监听Mempool的作用         |
| ------ | -------------------- |
| 套利机器人  | 发现DEX价格差异，执行闪电贷套利    |
| 清算机器人  | 监控借贷协议的健康因子，自动清算抵押品  |
| NFT 抢购 | 监听NFT铸造交易，抢先提交购买请求   |
| 交易所风控  | 检测异常提现或可疑合约交互，冻结可疑资金 |
### 实例
**说明**：hardhat或Ganache本地节点未启用 WebSocket 或 HTTP 订阅所以本例子使用infura

**未决交易**：用户发出但没被矿工打包上链的交易
```
# sepolia链
const SEPOLIA_WSSURL = 'wss://sepolia.infura.io/ws/v3/{YourAPIKey}';//YourAPIKey在注册infura中获取apikey
const provider = new ethers.WebSocketProvider(SEPOLIA_WSSURL);//获取provider
//监测限制 实现一个节流限制请求频率
function ThrottleFn(fn, delay) {
    let timer;
    return function(){
        if(!timer) {
            fn.apply(this, arguments)
            timer = setTimeout(()=>{
                clearTimeout(timer)
                timer = null
            },delay)
        }
    }
}
//监听请求
let i = 0
provider.on("pending", ThrottleFn(async (txHash) => {
    if (txHash && i <= 50) {
        // 获取tx详情
        let tx = await provider.getTransaction(txHash);
        console.log(`\n[${(new Date).toLocaleTimeString()}] 监听Pending交易 ${i}: ${txHash} \r`);//获取交易hash
        console.log(tx);//读取交易详情 可以看到`blockHash`，`blockNumber`，和`transactionIndex`都为空 我们可以获取from、to、value等信息，我们可以对其进行挖掘分析等后续操作
        i++
        }
}, 1000))

```
# 抢先交易脚本

### 抢先交易的核心：
比你快，比你贵通过，**更快的网络监听** 和 **更高的 Gas 费出价**，在目标交易被矿工打包前插入自己的交易，从而截获利润或优先执行，一句话总结用更快的代码和更高的 Gas 费，在目标交易上链前插入自己的交易，从而截获利润

### 实例
* **说明**：本案例使用的sepolia，只是用来演示使用<br>
* **关于路由器**：可以参看[Uniswap V3文档查看部署对应的合约地址](https://docs.uniswap.org/contracts/v3/reference/deployments/ethereum-deployments)<br>
* **计算swapExactETHForTokens选择器**：
```
const signature = "swapExactETHForTokens(uint256,address[],address,uint256)";
// 2. 计算 Keccak-256 哈希，取前 4 字节（8 个十六进制字符）
const selector = ethers.id(signature).slice(0, 10);
console.log(selector); // 输出: 0x7ff36ab5
```
* **代码实例**
```
const { ethers } = require("hardhat");

// 1. 配置
const PRIVATE_KEY = "ac09xxxxxxxxx";//钱包私钥
const TARGET_CONTRACT = "0xC532a74256D3Db42D0Bf7a0400aEFDbad7694008";//使用的是Sepolia路由器 交换执行接口 Uniswap V2/V3/测试网（Sepolia）路由器
const TARGET_SELECTOR = "0x7ff36ab5";        // swapExactETHForTokens 选择器
// 2. 初始化
const SEPOLIA_MAINNET_WSSURL = 'wss://sepolia.infura.io/ws/v3/{YouAPIKey}';
const provider = new ethers.WebSocketProvider(SEPOLIA_MAINNET_WSSURL);
const wallet = new ethers.Wallet(PRIVATE_KEY, provider);//钱包

// 3. 监听 pending 交易
provider.on("pending", async (txHash) => {
  try {
    const tx = await provider.getTransaction(txHash);
    if (!tx || tx.to?.toLowerCase() !== TARGET_CONTRACT.toLowerCase()) return;
    if (!tx.data.startsWith(TARGET_SELECTOR)) return;

console.log(`[${new Date().toLocaleTimeString()}] 发现目标交易: ${txHash}`);

// 4. 构造抢先交易
    const frontRunTx = {
      to: tx.to,
      data: tx.data,
      value: tx.value,
      maxPriorityFeePerGas: tx.maxPriorityFeePerGas * 1.2, // 提高 20%
      maxFeePerGas: tx.maxFeePerGas * 1.2,
      nonce: await wallet.getNonce(), // 使用钱包当前 nonce
      chainId: await provider.getNetwork().then(n => n.chainId),
      type: 2, // EIP-1559
    };

// 5. 签名并广播
    
    const signedTx = await wallet.signTransaction(frontRunTx);
    const broadcast = await provider.sendTransaction(signedTx);
    console.log(`抢先交易已广播: ${broadcast.hash}`);
  } catch (error) {
    console.error("处理交易时出错:", error.message);
  }
});

console.log("开始监听 mempool...");
# 以上就是抢先交易dome完整的实例
```
# Flashbots
### 什么是Flashbots：
通过私有通道、交易捆绑、拍卖机制和收益共享协议，为以太坊生态提供了一套透明、高效且公平的 MEV 解决方案。它既保护了普通用户免受抢跑和尾随，又为搜索者和矿工创造了新的收益来源，同时推动了区块构建的去中心化和网络整体效率的提升

### Flashbots 解决的核心问题
| 问题类型    | 具体描述                                          |
| ------- | --------------------------------------------- |
| 抢跑与尾随   | 通过私有通道隐藏交易意图，防止交易被抢先或尾随，降低普通用户被剥削风险。          |
| Gas 价格战 | 将公开 mempool 的 Gas 竞价转为 Bundle 小费，减少网络拥堵和费用波动。 |
| 失败交易成本  | Bundle 内交易原子执行，失败即丢弃，不消耗链上 Gas，避免无效交易损失。      |
| MEV 中心化 | 开放竞争性区块构建市场，防止少数实体垄断 MEV 提取，促进去中心化。           |
### Flashbots 典型应用场景
| 场景类型    | 应用示例                                     |
| ------- | ---------------------------------------- |
| 套利机器人   | 跨 DEX 价格差套利，通过 Bundle 快速执行无滑点交易。         |
| 清算机器人   | 监控借贷协议健康因子，抢先清算抵押品，保障协议偿付能力。             |
| 隐私交易    | 机构/大额交易使用 Flashbots Protect 隐藏细节，避免狙击攻击。 |
| 验证者收益优化 | 质押节点运行 MEV-Boost，接入多构建者，最大化区块奖励并提升抗审查能力。 |

### 实例
**说明**：主要在sepolia上测试，要保证我们的交易钱包有足够的eth，要注意：
```
const { ethers } = require("hardhat");
const { FlashbotsBundleProvider } =require('@flashbots/ethers-provider-bundle');
async function main() {
  const AUTH_KEY="ac097xxxxxxxx";//账号1 钱包  声誉私钥（仅用于 Flashbots 签名）
  const sepolia_private="5025c087xxxxxx";//sepolia_private 私钥交易钱包（含资金，用于发送交易）

// 1. 普通 RPC 提供者（Alchemy、Infura 等）
 
  const provider = new ethers.JsonRpcProvider("https://sepolia.infura.io/v3/{object——key}");

// 2. 声誉私钥（仅用于签名请求，不存储资金）
  const authSigner = new ethers.Wallet(AUTH_KEY, provider);//声誉私钥

// 3. 创建 Flashbots 提供者
  const flashbotsProvider = await FlashbotsBundleProvider.create(
    provider,
    authSigner,
    'https://relay-sepolia.flashbots.net', // Sepolia 测试网中继
    'sepolia'
  );
// PRIVATE_KEY
  // 4. 钱包（含资金，用于签名交易）
  const wallet = new ethers.Wallet(sepolia_private, provider);//钱包里要有eth余额不能为0

// 5. 构造两笔 EIP-1559 交易
  const currentNonce = await wallet.getNonce('latest'); // 强制获取链上最新 nonce
  
  const tx1 = {
    to: '0x3C44CdDdxx'// 要转入的钱包地址
    value: ethers.parseEther('0.0001'),
    maxFeePerGas: ethers.parseUnits('100', 'gwei'),
    maxPriorityFeePerGas: ethers.parseUnits('50', 'gwei'),
    type: 2,
    chainId: 11155111, // Sepolia
    nonce: currentNonce,
  };

const tx2 = {
    to: '0x3C44CdDdxx',//要转入的钱包地址
    value: ethers.parseEther('0.0002'),
    maxFeePerGas: ethers.parseUnits('100', 'gwei'),
    maxPriorityFeePerGas: ethers.parseUnits('50', 'gwei'),
    type: 2,
    chainId: 11155111,
    nonce: currentNonce + 1,
  };

// 6. 组装 Bundle
  const bundle = [
    { signer: wallet, transaction: tx1 },
    { signer: wallet, transaction: tx2 },
  ];

// 7. 获取目标区块号（下一个区块）
  const blockNumber = await provider.getBlockNumber();
  const targetBlockNumber = blockNumber + 1;
  //定义函数解决JSON.stringify(simulation, null, 2)超大数问题
  function serializeBigInt(obj) {
    return JSON.stringify(obj, (key, value) =>
      typeof value === 'bigint' ? value.toString() : value
    );
  }//
  // 8. 模拟
  const signedBundle = await flashbotsProvider.signBundle(bundle);
  const simulation = await flashbotsProvider.simulate(signedBundle, targetBlockNumber);
  console.log('Simulation result:', serializeBigInt(simulation));

// 9. 发送
  const sendResult = await flashbotsProvider.sendBundle(bundle, targetBlockNumber);
  console.log('Bundle hash:', sendResult.bundleHash);

// 10. 等待区块包含
  const waitResult = await sendResult.wait();
  console.log('Wait result:', waitResult);

// 11. 获取收据
  const receipts = await sendResult.receipts();
  console.log('Receipts:', receipts);
}

main().catch(console.error);
```
# 总结
以上就是对Mempool 监听、抢先交易与 Flashbots 套利实战的全部内容。

前言

未确认交易驻留内存池（Mempool）期间，释放链上意图：DEX 订单、清算触发、NFT 铸造。套利机器人（Searchers）通过实时监听、Gas 竞价及私有中继（Flashbots）实施原子套利（Atomic Arbitrage），在区块打包前完成价值捕获。

本文系统阐述：

Mempool 监听协议：基于 WebSocket 的未决交易捕获机制，关键字段解析（from/to/value/data）与信号识别。

抢先交易工程：以 Uniswap V3 swapExactETHForTokens（函数选择器 0x7ff36ab5）为例，构建高优先级 EIP-1559 交易并实施交易插队（Transaction Insertion）。

Flashbots 原子套利：利用私有中继提交交易 Bundle，实现 ETH→Token→ETH 无滑点循环套利，规避公开 Mempool 暴露。

合规与道德框架：技术能力与监管红线——在 MEV（矿工可提取价值）生态中平衡效率与公平，避免市场操纵。
监听Mempool（内存池）

主要作用：获取实时数据、优化交易执行、发现套利机会和保障安全

使用场景监听Mempool的作用

套利机器人发现DEX价格差异，执行闪电贷套利

清算机器人监控借贷协议的健康因子，自动清算抵押品

NFT 抢购监听NFT铸造交易，抢先提交购买请求

交易所风控检测异常提现或可疑合约交互，冻结可疑资金

实例

说明：hardhat或Ganache本地节点未启用 WebSocket 或 HTTP 订阅所以本例子使用infura

使用场景	监听Mempool的作用
套利机器人	发现DEX价格差异，执行闪电贷套利
清算机器人	监控借贷协议的健康因子，自动清算抵押品
NFT 抢购	监听NFT铸造交易，抢先提交购买请求
交易所风控	检测异常提现或可疑合约交互，冻结可疑资金

未决交易：用户发出但没被矿工打包上链的交易

# sepolia链
const SEPOLIA_WSSURL = 'wss://sepolia.infura.io/ws/v3/{YourAPIKey}';//YourAPIKey在注册infura中获取apikey
const provider = new ethers.WebSocketProvider(SEPOLIA_WSSURL);//获取provider
//监测限制 实现一个节流限制请求频率
function ThrottleFn(fn, delay) {
    let timer;
    return function(){
        if(!timer) {
            fn.apply(this, arguments)
            timer = setTimeout(()=>{
                clearTimeout(timer)
                timer = null
            },delay)
        }
    }
}
//监听请求
let i = 0
provider.on("pending", ThrottleFn(async (txHash) => {
    if (txHash && i &lt;= 50) {
        // 获取tx详情
        let tx = await provider.getTransaction(txHash);
        console.log(`\n[${(new Date).toLocaleTimeString()}] 监听Pending交易 ${i}: ${txHash} \r`);//获取交易hash
        console.log(tx);//读取交易详情 可以看到`blockHash`，`blockNumber`，和`transactionIndex`都为空 我们可以获取from、to、value等信息，我们可以对其进行挖掘分析等后续操作
        i++
        }
}, 1000))

抢先交易脚本

抢先交易的核心：

比你快，比你贵通过，更快的网络监听 和 更高的 Gas 费出价，在目标交易被矿工打包前插入自己的交易，从而截获利润或优先执行，一句话总结用更快的代码和更高的 Gas 费，在目标交易上链前插入自己的交易，从而截获利润

实例

说明：本案例使用的sepolia，只是用来演示使用<br>
关于路由器：可以参看Uniswap V3文档查看部署对应的合约地址<br>

计算swapExactETHForTokens选择器：

const signature = "swapExactETHForTokens(uint256,address[],address,uint256)";
// 2. 计算 Keccak-256 哈希，取前 4 字节（8 个十六进制字符）
const selector = ethers.id(signature).slice(0, 10);
console.log(selector); // 输出: 0x7ff36ab5

代码实例
```
const { ethers } = require("hardhat");
```

// 1. 配置 const PRIVATE_KEY = "ac09xxxxxxxxx";//钱包私钥 const TARGET_CONTRACT = "0xC532a74256D3Db42D0Bf7a0400aEFDbad7694008";//使用的是Sepolia路由器交换执行接口 Uniswap V2/V3/测试网（Sepolia）路由器 const TARGET_SELECTOR = "0x7ff36ab5"; // swapExactETHForTokens 选择器 // 2. 初始化 const SEPOLIA_MAINNET_WSSURL = 'wss://sepolia.infura.io/ws/v3/{YouAPIKey}'; const provider = new ethers.WebSocketProvider(SEPOLIA_MAINNET_WSSURL); const wallet = new ethers.Wallet(PRIVATE_KEY, provider);//钱包

// 3. 监听 pending 交易 provider.on("pending", async (txHash) => { try { const tx = await provider.getTransaction(txHash); if (!tx || tx.to?.toLowerCase() !== TARGET_CONTRACT.toLowerCase()) return; if (!tx.data.startsWith(TARGET_SELECTOR)) return;

console.log(`[${new Date().toLocaleTimeString()}] 发现目标交易: ${txHash}`);

// 4. 构造抢先交易
const frontRunTx = {
  to: tx.to,
  data: tx.data,
  value: tx.value,
  maxPriorityFeePerGas: tx.maxPriorityFeePerGas * 1.2, // 提高 20%
  maxFeePerGas: tx.maxFeePerGas * 1.2,
  nonce: await wallet.getNonce(), // 使用钱包当前 nonce
  chainId: await provider.getNetwork().then(n => n.chainId),
  type: 2, // EIP-1559
};

// 5. 签名并广播

const signedTx = await wallet.signTransaction(frontRunTx);
const broadcast = await provider.sendTransaction(signedTx);
console.log(`抢先交易已广播: ${broadcast.hash}`);

} catch (error) { console.error("处理交易时出错:", error.message); } });

console.log("开始监听 mempool...");

以上就是抢先交易dome完整的实例

# Flashbots
### 什么是Flashbots：
通过私有通道、交易捆绑、拍卖机制和收益共享协议，为以太坊生态提供了一套透明、高效且公平的 MEV 解决方案。它既保护了普通用户免受抢跑和尾随，又为搜索者和矿工创造了新的收益来源，同时推动了区块构建的去中心化和网络整体效率的提升

### Flashbots 解决的核心问题
| 问题类型    | 具体描述                                          |
| ------- | --------------------------------------------- |
| 抢跑与尾随   | 通过私有通道隐藏交易意图，防止交易被抢先或尾随，降低普通用户被剥削风险。          |
| Gas 价格战 | 将公开 mempool 的 Gas 竞价转为 Bundle 小费，减少网络拥堵和费用波动。 |
| 失败交易成本  | Bundle 内交易原子执行，失败即丢弃，不消耗链上 Gas，避免无效交易损失。      |
| MEV 中心化 | 开放竞争性区块构建市场，防止少数实体垄断 MEV 提取，促进去中心化。           |
### Flashbots 典型应用场景
| 场景类型    | 应用示例                                     |
| ------- | ---------------------------------------- |
| 套利机器人   | 跨 DEX 价格差套利，通过 Bundle 快速执行无滑点交易。         |
| 清算机器人   | 监控借贷协议健康因子，抢先清算抵押品，保障协议偿付能力。             |
| 隐私交易    | 机构/大额交易使用 Flashbots Protect 隐藏细节，避免狙击攻击。 |
| 验证者收益优化 | 质押节点运行 MEV-Boost，接入多构建者，最大化区块奖励并提升抗审查能力。 |

### 实例
**说明**：主要在sepolia上测试，要保证我们的交易钱包有足够的eth，要注意：

const { ethers } = require("hardhat"); const { FlashbotsBundleProvider } =require('@flashbots/ethers-provider-bundle'); async function main() { const AUTH_KEY="ac097xxxxxxxx";//账号1 钱包声誉私钥（仅用于 Flashbots 签名） const sepolia_private="5025c087xxxxxx";//sepolia_private 私钥交易钱包（含资金，用于发送交易）

// 1. 普通 RPC 提供者（Alchemy、Infura 等）

const provider = new ethers.JsonRpcProvider("https://sepolia.infura.io/v3/{object——key}");

// 2. 声誉私钥（仅用于签名请求，不存储资金） const authSigner = new ethers.Wallet(AUTH_KEY, provider);//声誉私钥

// 3. 创建 Flashbots 提供者 const flashbotsProvider = await FlashbotsBundleProvider.create( provider, authSigner, 'https://relay-sepolia.flashbots.net', // Sepolia 测试网中继 'sepolia' ); // PRIVATE_KEY // 4. 钱包（含资金，用于签名交易） const wallet = new ethers.Wallet(sepolia_private, provider);//钱包里要有eth余额不能为0

// 5. 构造两笔 EIP-1559 交易 const currentNonce = await wallet.getNonce('latest'); // 强制获取链上最新 nonce

const tx1 = { to: '0x3C44CdDdxx'// 要转入的钱包地址 value: ethers.parseEther('0.0001'), maxFeePerGas: ethers.parseUnits('100', 'gwei'), maxPriorityFeePerGas: ethers.parseUnits('50', 'gwei'), type: 2, chainId: 11155111, // Sepolia nonce: currentNonce, };

const tx2 = { to: '0x3C44CdDdxx',//要转入的钱包地址 value: ethers.parseEther('0.0002'), maxFeePerGas: ethers.parseUnits('100', 'gwei'), maxPriorityFeePerGas: ethers.parseUnits('50', 'gwei'), type: 2, chainId: 11155111, nonce: currentNonce + 1, };

// 6. 组装 Bundle const bundle = [ { signer: wallet, transaction: tx1 }, { signer: wallet, transaction: tx2 }, ];

// 7. 获取目标区块号（下一个区块） const blockNumber = await provider.getBlockNumber(); const targetBlockNumber = blockNumber + 1; //定义函数解决JSON.stringify(simulation, null, 2)超大数问题 function serializeBigInt(obj) { return JSON.stringify(obj, (key, value) => typeof value === 'bigint' ? value.toString() : value ); }// // 8. 模拟 const signedBundle = await flashbotsProvider.signBundle(bundle); const simulation = await flashbotsProvider.simulate(signedBundle, targetBlockNumber); console.log('Simulation result:', serializeBigInt(simulation));

// 9. 发送 const sendResult = await flashbotsProvider.sendBundle(bundle, targetBlockNumber); console.log('Bundle hash:', sendResult.bundleHash);

// 10. 等待区块包含 const waitResult = await sendResult.wait(); console.log('Wait result:', waitResult);

// 11. 获取收据 const receipts = await sendResult.receipts(); console.log('Receipts:', receipts); }

main().catch(console.error);


# 总结
以上就是对Mempool 监听、抢先交易与 Flashbots 套利实战的全部内容。

原创
学分: 42
分类: 以太坊
标签: ethers.js Mempool Watcher Flashbots

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Mempool 监听与抢先交易实战：从原理到 Flashbots 套利脚本（Uniswap V3 + Sepolia 测试网）

前言

监听Mempool（内存池）

主要作用：获取实时数据、优化交易执行、发现套利机会和保障安全

实例

抢先交易脚本

抢先交易的核心：

实例

以上就是抢先交易dome完整的实例

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