Autor: Instytut Badawczy GoPlus

Spis treści

  • Notatka redaktora

  • Historia ewolucji MEV: od PoW do PoS

  • Zasada MEV

  • Typowe strategie MEV

  • Analiza zalet i wad MEV

  • Jak uniknąć własnych strat

  • Jak złagodzić wpływ MEV

  • Streszczać

Notatka redaktora

Wyobraź sobie, że zamawiasz jedzenie w zatłoczonej restauracji, a kelner przekazuje zamówienie szefowi kuchni w kolejności, w jakiej klienci je składali. Miało to miejsce wtedy, gdy jeden z gości powiedział, że jest skłonny zapłacić dodatkowo, aby jego zamówienie było traktowane priorytetowo i zostało dostarczone tak szybko, jak to możliwe. Ten scenariusz jest nie tylko powszechny w restauracjach, ale ma także swoje równoległe przykłady w świecie blockchain – jest to koncepcja zwana maksymalną wartością ekstrakcji (MEV).

W tym cyfrowym „ciemnym lesie” górnicy i walidatorzy są jak kelnerzy i mogą uzyskać wartość podczas przetwarzania transakcji blockchain. Kiedy użytkownik przesyła transakcję do blockchain, informacja o transakcji nie jest natychmiast zapisywana w bloku, ale jest tymczasowo umieszczana w publicznej puli oczekujących transakcji, podobnie jak zamówienie klienta złożone w kuchni restauracji. Jednak w tej puli każdy może zobaczyć informacje o transakcji, tak jak inni goście mogą zobaczyć, co robi szef kuchni.

W takim środowisku narodziła się koncepcja MEV. Podobnie jak ta restauracja w restauracji, która chce dodatkowo zapłacić za usługę priorytetową, górnicy lub walidatorzy mogą wydobyć maksymalną wartość z produkcji bloków poza standardowymi nagrodami za bloki i opłatami za gaz, włączając, wykluczając lub zmieniając kolejność transakcji. Mówiąc najprościej, MEV to ilościowe określenie wartości praw do obrotu priorytetowego.

Sytuacja ta odzwierciedla szerszy problem: w świecie blockchain przypominającym „ciemny las” istnieje nieodłączne napięcie między upublicznieniem informacji a uczciwością transakcji. Wysoki stopień przejrzystości publicznej może zagrozić integralności i uczciwości transakcji. W obliczu takiego ciemnego lasu blockchain, jakie środki i postawy powinniśmy wobec niego przyjąć?

Źródło: MEV-Explore

Historia ewolucji MEV: od PoW do PoS

MEV to koncepcja wartości przechwytywanej przez górników lub walidatorów na etapie przetwarzania transakcji w łańcuchu bloków. MEV, znana również wcześniej jako wartość wydobywalna dla górników, odnosi się do maksymalnej wartości, jaką można uzyskać z produkcji bloków ponad standardowe nagrody za blok i opłaty za gaz, włączając, wykluczając i zmieniając kolejność transakcji w bloku w celu uzyskania możliwie najlepszej wartości więcej zysków.

W 2019 roku Phil Daian, Tyler Kell i inni po raz pierwszy zaproponowali koncepcję MEV w swoim artykule (Flash Boys 2.0: Frontrunning, Transaction Reordering i Consensus Instability in Decentralized Exchanges). W artykule opisano, w jaki sposób górnicy mogą wydobyć dodatkową wartość z procesu zamawiania transakcji, zmieniając kolejność transakcji w celu maksymalizacji zysków lub wstawiając nowe transakcje, które wywłaszczają użytkowników. Termin „maksymalna wartość możliwa do wyodrębnienia” został po raz pierwszy zaproponowany przez Dana Robinsona w jego poście na blogu „MEV to nowy prymityw DeFi”.

Koncepcja MEV była pierwotnie kojarzona z siecią Ethereum wykorzystującą mechanizm konsensusu proof-of-work (PoW). W ramach tego mechanizmu, gdy użytkownik przesyła transakcję do blockchain, informacja o transakcji nie jest natychmiast zapisywana w bloku, ale jest tymczasowo umieszczana na publicznej liście oczekujących transakcji, którą każdy może zobaczyć w puli. W sierpniu 2020 r. Dan Robinson i Georgios Konstantopoulos porównali pamięć Ethereum do „ciemnego lasu”, który można wykorzystać, jeśli inni zobaczą kolejność transakcji ludzi. W tym czasie koncepcja MEV zyskała szerokie zainteresowanie.

We wrześniu 2022 r. Ethereum zakończyło własną transformację z konsensusu Proof-of-Work (PoW) do konsensusu Proof-of-Stake (PoS). W oparciu o tę zmianę producenci bloków nie są już tylko górnikami, ale obejmują także weryfikatory, sortowniki itp. Ponadto niektóre boty strategiczne i inni uczestnicy sieci (znani również jako poszukiwacze) skupieni na handlu DeFi również dołączyli do szeregów wydobywających MEV. Zatem MEV nie jest wyłącznym przywilejem producentów bloków, ale wartością, którą może uzyskać każdy uczestnik mogący mieć wpływ na realizację transakcji. Koncepcja MEV ewoluuje i rozszerza się wraz z rozwojem technologii blockchain i aplikacji DeFi. Niektórzy badacze i praktycy zaczęli badać takie kwestie, jak klasyfikacja, pomiar, dystrybucja i zarządzanie MEV, a także zaczęli badać, jak złagodzić negatywny wpływ MEV na bezpieczeństwo i uczciwość blockchain.

Musimy jednak jasno powiedzieć, że niezależnie od tego, kto wybierze, jakie transakcje dodać i w jakiej kolejności, celem niewątpliwie jest maksymalizacja zysków. Dlatego w kontekście Proof of Stake (PoS) coraz więcej uczestników gromadzi się, aby zdobyć MEV, a każdy ma ten sam cel – napełnienie własnych kieszeni.

Zasada MEV

MEV wynika z cechy transakcji typu blockchain: transakcje nie są wykonywane atomowo, ale w partiach zwanych „blokami”. Kolejność transakcji w bloku może mieć wpływ na wynik i rentowność niektórych transakcji, szczególnie tych związanych z aplikacjami finansów zdecentralizowanych (DeFi).

Załóżmy na przykład, że Alicja chce kupić 10 ETH za USDC na zdecentralizowanej giełdzie (DEX), takiej jak Uniswap. Przesyła transakcję z określoną kwotą USDC i minimalną ilością ETH, jaką spodziewa się otrzymać. Jednak zanim jej transakcja zostanie potwierdzona i zarejestrowana w bloku, Bob widzi jej transakcję w publicznej puli transakcji oczekujących (znanej również jako mempool) i postanawia przechwycić jej transakcję. Przedstawia transakcję z wyższą ceną gazu niż Alicja, oferując zakup 10 ETH po cenie nieco wyższej niż Alicja. W ten sposób zapewnia, że ​​jego transakcja zostanie zarejestrowana w bloku przed transakcją Alicji, uzyskując w ten sposób lepszy kurs wymiany niż Alicja. Następnie Bob sprzedaje 10 ETH, które właśnie kupił, używając USDC na innym DEX, czerpiąc korzyści z różnicy cen. Ten zysk to MEV Boba, a zysk ten odbywa się kosztem Alicji, która otrzymuje mniej ETH, niż się spodziewała.

W tym przykładzie Bob jest „poszukiwaczem”, niezależnym uczestnikiem sieci, który uruchamia złożone algorytmy w celu znalezienia zyskownych możliwości MEV w danych blockchain i przedstawia transakcje w celu wykorzystania tych możliwości. Wyszukiwaczami mogą być osoby fizyczne, boty, fundusze hedgingowe lub inne podmioty. Poszukiwacze konkurują ze sobą o przejęcie MEV i są skłonni płacić wysokie opłaty za gaz, aby zwiększyć prawdopodobieństwo, że ich transakcje zostaną zarejestrowane w bloku.

Jednakże poszukiwacze nie są jedynymi, którzy mogą wyodrębnić MEV. Producenci bloków, tacy jak górnicy w Proof of Work (PoW) lub walidatorzy w Proof of Stake (PoS), mają ostatnie słowo w sprawie tego, które transakcje zostaną uwzględnione w bloku i w jakiej kolejności. Dlatego mogą samodzielnie wyodrębnić MEV lub współpracować z poszukiwaczami w celu wyodrębnienia MEV. Na przykład górnik może bezpośrednio sterować transakcją Alicji, umieszczając własną transakcję w wygenerowanym przez siebie bloku, lub może przyjąć łapówkę od Boba, aby umieścić transakcję Boba przed transakcją Alicji. Alternatywnie górnicy mogą zlecić wyszukiwanie możliwości MEV usługom stron trzecich, takim jak Flashboty, które zapewniają poszukiwaczom i górnikom przejrzystą i niewymagającą uprawnień platformę do negocjowania i egzekwowania strategii wydobywania MEV.

Rola Funkcja Kierowcy Łowcy znajdują i wykorzystują możliwości MEV, przesyłając transakcje do sieci Przechwytywanie i czerpanie zysków z bloków MEV Producenci decydują, które transakcje uwzględnić w blokach i kolejność transakcji Maksymalizuj nagrody za bloki, opłaty za gaz i MEV Zdobywaj Flashboty, aby zapewnić platformę dla poszukiwaczom i górnikom w celu koordynowania wydobycia MEV, poprawy wydajności i uczciwości wydobycia MEV oraz ograniczenia jego negatywnego wpływu na sieć

Główni gracze w MEV

Typowe strategie MEV

MEV to ważny, złożony problem, który wpływa na bezpieczeństwo i uczciwość aplikacji typu blockchain i zdecentralizowanych finansów (DeFi). Z jednej strony MEV zapewnia dodatkowe źródło dochodu producentom bloków, pomagając chronić sieć i mobilizować entuzjazm ludzi. Z drugiej strony MEV może również powodować pewne problemy, takie jak przeciążenie sieci, wzrost cen gazu, nieuczciwość i niestabilność konsensusu. Zrozumienie MEV ma kluczowe znaczenie dla projektowania i ulepszania protokołów blockchain i różnych aplikacji.

MEV uwzględnia różne czynniki, takie jak opłaty transakcyjne, zyski z pożyczek błyskawicznych i manipulację sekwencją transakcji. Występuje w kilku typach w oparciu o różne metody ekstrakcji i cele. Różne typy MEV mają również różny wpływ na sieci blockchain. Przyjrzyjmy się niektórym popularnym typom MEV.

1. Atak kanapkowy

Atak kanapkowy oznacza „wkładanie” transakcji ofiary pomiędzy dwie transakcje zainicjowane przez osobę wyszukującą/atakującą. Zmiana kolejności transakcji powoduje ukryte straty dla użytkownika będącego ofiarą i może przynieść korzyści atakującemu.

Atak kanapkowy to typowa strategia handlu drapieżnego, w której trader umieszcza transakcję ofiary pomiędzy dwiema złośliwymi transakcjami, jedną przed i jedną po transakcji ofiary. W tym ataku złośliwy napastnik najpierw skanuje pamięć pod kątem oczekujących transakcji i odkrywa, że ​​użytkownik (tj. ofiara) próbuje zamienić zasób X na zasób Y. Następnie atakujący kupuje aktywa Y po niskiej cenie. Transakcja ta mogła poprzedzać transakcję ofiary. Jeśli ta transakcja zostanie zakończona przed zakończeniem transakcji ofiary, cena aktywa Y odpowiednio wzrośnie. Kiedy transakcja ofiary zostanie zrealizowana, ofiara otrzyma mniejszą ilość aktywów Y, niż spodziewała się otrzymać w związku ze wzrostem ceny aktywa Y. Wreszcie osoba atakująca „zakłóca” transakcję ofiary, sprzedając aktywo Y po cenie wyższej, niż go kupiła, osiągając w ten sposób zysk na zmanipulowanej cenie. Ta sekwencja ataków pozwala atakującym czerpać zyski poprzez wyprzedzanie i podążanie za traderami, powodując sztuczny wzrost cen.

Warto wspomnieć, że w blockchainie górnicy będą sortować transakcje w puli pamięci według ceny gazu, a następnie podczas tworzenia bloku wybierają transakcje w kolejności ceny gazu od najwyższej do najniższej. Zatem dopóki atakujący ustali cenę gazu w transakcji wyprzedzającej nieco wyższą niż cena gazu w transakcji ofiary i cenę gazu w transakcji końcowej niższą niż cenę gazu w transakcji ofiary, atak kanapkowy można osiągnąć.

Źródło: Wpływ i percepcja użytkowników ataków typu „sandwich” w DeFi

Na przykład, jak pokazano na rysunku, osoba atakująca udaremniła transakcję ofiary zleceniem kupna w USDT, a następnie wykonała transakcję ofiary zleceniem sprzedaży. W szczególności transakcja ofiary miała na celu zakup USDT na rynku za 20 ETH. Bez atakującego trader otrzymałby 500 000 USDT. Jednak osoba atakująca wymieniła z wyprzedzeniem 5 ETH na 14 286 USDT w krokach ①-② i umieściła w nim transakcję ofiary. Ponieważ rezerwy w puli płynności będą się zmieniać po każdej transakcji. Pierwotny stan ETH/USDT to 1/3,000. Po pierwszej transakcji atakującego status ETH/USDT zmienił się na 1/2,721. Dlatego w krokach ③-④ ofiara mogła wymienić jedynie 20 ETH na 45 714 USDT, co skutkowało stratą w wysokości 4286 USDT. Po transakcji ofiary status ETH/USDT w puli płynności zmienił się na 1/1,920. Ostatecznie atakujący wymienił wszystkie posiadane 14 286 USDT na 7 ETH w krokach ⑤-⑥ i uzyskał zysk w wysokości 2 ETH.

2. Arbitraż

Arbitraż oznacza praktykę polegającą na jednoczesnym kupowaniu i sprzedawaniu tego samego aktywa na dwóch lub większej liczbie różnych rynków w celu wykorzystania różnic cenowych lub braku równowagi rynkowej w celu osiągnięcia zysków. Arbitrażowcy kupują i sprzedają te same aktywa na dwóch lub większej liczbie rynków, aby zarobić na różnicach cen. Na przykład, jeśli cena akcji na jednym rynku jest niższa niż na innym, arbitraż może osiągnąć zysk, kupując akcje na rynku o niższych cenach i sprzedając je na rynku o wyższych cenach.

W DeFi arbitraż jest również powszechną strategią arbitrażystów, którzy czerpią zyski poprzez szybkie kupowanie i sprzedawanie aktywów na różnych platformach, giełdach lub rynkach DeFi. Kiedy cena składnika aktywów jest niespójna na różnych giełdach, istnieją natychmiastowe możliwości arbitrażu. Jeśli cena tokena na jednej giełdzie jest niższa niż na innej, arbitrzy mogą zyskać, kupując token na giełdzie po niższej cenie i sprzedając go na giełdzie po wyższej cenie.

Poniższy obrazek jest prostą ilustracją arbitrażu.

Źródło: Arbitraż obejmujący 3 tokeny pomiędzy 3 miejscami obrotu

W puli płynności zwanej LP1 na Uniswap Alice sprzedała 284 427,34 USDC, aby kupić 100 USDWETH po kursie wymiany 1 USDWETH za 2844,27 USDC.

Alice sprzedała 100 $WETH, aby kupić 2 082 721,43 $ X2Y2 po kursie wymiany 1 $WETH za 20 827,21 $ X2Y2 w innej puli płynności Uniswap o nazwie LP2.

W innej puli płynności o nazwie LP3 Alicja wymieniła 2 082 721,43 USD X2Y2 na 303 670,11 USDC.

Dochód Alicji z tego arbitrażu wynosi 19 242,77 USDC. Kosztem jest opłata za gaz za trzy transakcje, przy założeniu, że wynosi ona 0,05 $WETH, co odpowiada aktualnej cenie 150 $. Załóżmy, że kurs wymiany pomiędzy USDC i USD wynosi 1:1. Ostatecznie zysk Alicji wyniósł 19 092,77 dolarów.

3. Likwidacja

Likwidacja to proces, który ma miejsce, gdy wartość zabezpieczeń kredytobiorcy jest niewystarczająca do pokrycia wartości jego kredytu/długu. Likwidacja może nastąpić w przypadku ujemnych zmian cen zabezpieczeń dłużnych (tj. spadków poniżej progu likwidacji). W łańcuchu bloków bez uprawnień użytkownicy mogą pożyczać, wykorzystując zdeponowane zasoby cyfrowe jako zabezpieczenie. Jeżeli rynek się poruszy i wartość zabezpieczenia spadnie poniżej określonej ceny, pozycja zostanie zlikwidowana. Inteligentne kontrakty zazwyczaj płacą nagrody lub opłaty za transakcje, które powodują likwidację.

Stwarza to możliwość MEV, w której każdy wyszukujący lub producent bloków korzystający z bota szukającego takich transakcji może wstawić własne transakcje rozliczeniowe do bloku lepiej niż ktokolwiek inny, a tym samym wyodrębnić wartość nagrody.

Poniższy schemat stanowi uproszczone przedstawienie procesu likwidacji.

Źródło: Transakcja likwidacyjna z udziałem Aave V2

Ta transakcja dotyczy Aave V2 i widzimy, że wszystkie transfery w ramach protokołu Aave są zgrupowane razem.

Aby uzyskać zabezpieczenie, likwidator musi spłacić dług kredytobiorcy. W szóstym kroku likwidator spłacił dług pożyczkobiorcy w wysokości 6299 BUSD.

W drugim kroku widzimy, że zniszczone zostało 6299 wirtualnego długu BUSD, co można uznać za dowód zadłużenia pożyczkobiorcy w Aave (IOU).

W zamian likwidator otrzymał gwarancję od pożyczkobiorcy w kwocie 4,1587 WETH. Odpowiednio ta sama ilość aWETH, czyli certyfikatu gwarancji, jest niszczona od pożyczkobiorcy w piątym kroku.

Proces ten jest typową strategią likwidacji dla Aave (i wielu innych protokołów DeFi), która ma zapewnić bezpieczeństwo i stabilność protokołu. Kiedy wartość zabezpieczenia pożyczkobiorcy spada do poziomu, w którym nie pokrywa już jego długu, wkracza likwidator, aby spłacić dług pożyczkobiorcy, jednocześnie pobierając zabezpieczenie pożyczkobiorcy w ramach rekompensaty.

W tym przypadku zastosowanie MEV ma umożliwić likwidatorom działanie po optymalnej cenie w łańcuchu publicznym i uzyskanie maksymalnych korzyści. Likwidatorzy mogą skorzystać z możliwości likwidacji zadłużenia, optymalizując swoje strategie handlowe, nie martwiąc się zbytnio o opłaty transakcyjne lub poślizgi. Jednocześnie pozostałe zabezpieczenia pożyczkobiorców mogą zostać zwrócone do ich portfeli teraz, gdy dług zostanie upłynniony oraz zachowane zostanie bezpieczeństwo i stabilność protokołu.

4. Bieganie do przodu

Front-running odnosi się do umieszczania transakcji w kolejce transakcji po zapoznaniu się z informacjami o przyszłej transakcji. Na blockchainie transakcje wyprzedzające zwykle mają miejsce po tym, jak górnicy uzyskają informacje o oczekujących transakcjach. Górnicy wykorzystują te oczekujące transakcje do dokonywania transakcji, które według nich będą zyskowne. Na przykład, jeśli robot może podać wyższą cenę gazu niż oczekująca transakcja, aby przyspieszyć jej przetwarzanie, wówczas nastąpi transakcja wyprzedzająca.

Poszukiwacze i producenci bloków mogą wykorzystać swoją zdolność do kolejkowania transakcji w blokach, aby umieszczać transakcje pilne na znaczące zlecenia kupna, które wciąż czekają w puli handlowej. MEV ma miejsce, gdy podobne zamówienie zakupu zostaje złożone przed większym zamówieniem zakupu w celu uzyskania korzystniejszej ceny.

5. Bieg wsteczny

Nadawca transakcji chce, aby jego transakcja następowała bezpośrednio po niepotwierdzonej transakcji docelowej. Jest to transakcja końcowa. Na przykład, jeśli bot handlujący na końcu chciał śledzić nowo wydane tokeny, bot monitorowałby pulę pamięci Ethereum pod kątem nowo utworzonych par handlowych na Uniswap. Gdy bot znajdzie nową parę handlową, inicjuje transakcję kupna natychmiast po uzyskaniu początkowej płynności. Bot od razu kupuje jak najwięcej tokenów (nie wszystkie, bo musi też zostawić innym możliwość zakupu tokenów). Następnie bot czeka, aż inni handlowcy kupią tokeny od Uniswap, powodując wzrost ceny, a następnie sprzedaje te tokeny po wyższej cenie. Kluczem do tej strategii jest zakup tokena jako pierwszy, ale dopiero po jego wydaniu.

6. Atak bandytów czasu

Głównym celem ataku bandytów czasowych jest uzyskanie wyższych niż zwykle nagród za bloki poprzez reorganizację poprzednich bloków. Scenariusz mający zastosowanie dla tej strategii ma zazwyczaj miejsce, gdy możliwości arbitrażu lub inne typy MEV obecne w danym bloku są znacznie większe niż normalna nagroda za blok.

Ogólnie rzecz biorąc, w sieciach blockchain, gdy blok zostanie wydobyty i dodany do blockchain, uważa się go za niezmienny. Jednakże w niektórych przypadkach, jeśli górnik ma wystarczającą moc mieszania, może zdecydować się na ponowne wydobycie niektórych bloków, które zostały już wydobyte, aby przechwycić MEV w tych blokach. Jest to podstawowa koncepcja ataku bandytów czasowych.

Załóżmy na przykład, że jest dwóch górników, Górnik A i Górnik B. Górnik A wydobył trzy bloki, z których pierwszy zawiera możliwość arbitrażu o wartości 10 000 USD. Nagroda za każdy blok wynosi tylko 100 dolarów. W takim przypadku Górnik B może ponownie wydobyć te trzy bloki i zmodyfikować pierwotną transakcję, aby wykorzystać okazję do arbitrażu o wartości 10 000 USD.

Atak Time Bandit to dość złożona i obarczona wysokim ryzykiem strategia MEV, która wymaga od górników dużej mocy obliczeniowej oraz umiejętności dokładnego przewidywania i znajdowania bloków zawierających dużą ilość MEV. Jednakże, jeśli zostanie przeprowadzony pomyślnie, atak bandyty czasowego może przynieść korzyści znacznie wykraczające poza nagrodę za blok, a dla niektórych górników, którzy są zdolni i chętni do podjęcia ryzyka, może to być strategia do wypróbowania.

7. Wycinanie botów

Boty snajperskie to zautomatyzowane programy działające w sieciach blockchain zgodnych z Ethereum i EVM. Zarabiają MEV, szukając potencjalnych możliwości zysku w niepotwierdzonej puli transakcji (mempool). Boty te specjalizują się w monitorowaniu transakcji, które mogą prowadzić do dużych zysków, takich jak arbitraż pożyczek flash, emisje nowych tokenów, zlecenia z limitem itp.

Zasada działania Sniper Bot opiera się na publicznych i opóźnionych cechach blockchain. Gdy znajdą zyskowną transakcję, jak najszybciej wyślą transakcję z wyższą opłatą w nadziei, że zostanie ona uwzględniona w bloku przed lub po docelowej transakcji, osiągając w ten sposób tzw. „atak wywłaszczający” lub „kanapkę”. atak" ". Jeśli atak się powiedzie, bot snajperski otrzymuje część zysków z transakcji celu.

Budowa robotów snajperskich zwykle wymaga użycia języków programowania takich jak Python i JavaScript do pisania inteligentnych kontraktów i skryptów lub wykorzystania projektów lub platform open source, takich jak Flashbots, Pancake Sniper Bot itp. Warto zauważyć, że chociaż potencjalna korzyść z botów snajperskich może być wysoka, jest to również strategia obarczona wysokim ryzykiem. Jeśli algorytm lub wykonanie robota jest nieprawidłowe, może to skutkować nieudanymi transakcjami lub stratami. Roboty snajperskie miały również pewien wpływ na bezpieczeństwo i uczciwość blockchainu. Ponieważ boty snajperskie mogą zwiększyć priorytet transakcji, ustalając wyższe stawki, może to spowodować, że zwykli użytkownicy będą musieli uiścić wyższe opłaty, aby ich transakcje zostały uwzględnione.

8. Gra w golfa na gazie

Celem Gas Golf jest przeprowadzanie efektywnych transakcji i maksymalne obniżenie opłat za gaz. Golf gazowy zwiększa przewagę konkurencyjną poszukiwaczy (niezależnych graczy, którzy znajdują i realizują zyskowne możliwości MEV), ponieważ pozwala im utrzymać ten sam całkowity koszt gazu (koszt gazu = cena gazu * zużyty gaz), przy założeniu, że ustawisz wyższą cenę gazu. W ten sposób ich transakcje z większym prawdopodobieństwem zostaną uwzględnione w bloku przez walidator (węzeł odpowiedzialny za pakowanie i sortowanie transakcji), uzyskując w ten sposób dochód MEV.

Załóżmy na przykład, że istnieje możliwość arbitrażu DEX MEV, która pozwala poszukiwaczowi zarobić 100 dolarów, ale jest wielu innych poszukiwaczy, którzy chcą wykonać tę samą transakcję. Aby mieć pewność, że jego transakcja zostanie przetworzona w pierwszej kolejności, wyszukujący musi zaoferować najwyższą cenę za gaz. Jeśli poszukiwacz może zmniejszyć cenę gazu wymaganą do transakcji z 1000 do 500 za pośrednictwem Gas Golf, może zwiększyć cenę gazu z 0,1 bez wpływu na całkowity koszt paliwa (który nadal wynosi 100 USD). W ten sposób ma większą szansę na wygranie tej okazji MEV, zamiast zostać przebitym przez innych wyszukujących, którzy oferują niższą cenę.

Golf gazowy to sposób na optymalizację efektywności transakcji i oszczędność kosztów, ale może wiązać się także z pewnymi ryzykami i wyzwaniami. Na przykład, jeśli wyszukujący poświęcają bezpieczeństwo lub niezawodność transakcji w celu zmniejszenia zużycia gazu, mogą napotkać problemy, takie jak ataki polegające na ponownym odtwarzaniu lub niepowodzenia transakcji. Gazowy golf może również zwiększyć przeciążenie sieci i zmienność cen gazu, ponieważ wyszukiwarki konkurują w oferowaniu wyższych cen gazu w celu ochrony ograniczonej powierzchni bloku.

Analiza zalet i wad MEV

MEV jest ściśle powiązany z bezpieczeństwem, uczciwością i wydajnością blockchain. MEV może powodować różne problemy, w tym ataki na traderów, wzrost opłat za transakcje sieciowe, przeciążenie sieci itp., a także może powodować luki w zabezpieczeniach. W tej sekcji omówimy zalety i wady MEV.

przeciążenie sieci

Aby zwiększyć prawdopodobieństwo spakowania transakcji, wyszukiwarki specjalizujące się w wyszukiwaniu i przeprowadzaniu transakcji takich jak arbitraż lub likwidacja będą konkurować o podanie wysokich opłat za gaz. Współpracują z walidatorami lub górnikami, aby dzielić się przychodami z MEV. Ta zachęta odsetkowa oznacza również, że osoby wyszukujące są skłonne płacić wyższe opłaty za gaz niż zwykli użytkownicy, aby mieć pewność, że ich transakcje zostaną zrealizowane przed innymi transakcjami. W rezultacie pamięć publiczna może zostać przepełniona transakcjami z wysokimi opłatami za gaz od osób poszukujących, co skutkuje dłuższym czasem oczekiwania lub wyższymi opłatami dla zwykłych użytkowników. Może to zmniejszyć przepustowość sieci i zwiększyć opóźnienia transakcji.

Złe doświadczenia użytkownika

Po pierwsze, najważniejszym problemem MEV jest to, że naraża użytkowników na złośliwe ataki MEV, takie jak transakcje typu sandwicz i transakcje front-running, co z kolei wpływa na wyniki realizacji i koszty transakcji użytkowników. Na przykład osoby poszukujące mogą wyprzedzić oferty użytkowników dotyczące transakcji NFT lub nazw domen w usłudze nazw Ethereum (ENS), zabierając przedmioty użytkownikom, zmuszając ich do płacenia więcej za transakcje lub tracąc szansę, pogarszając komfort użytkownika.

Po drugie, MEV podnosi również opłatę gazową dla transakcji Ethereum. Wyszukiwacze są skłonni płacić wyższe opłaty za gaz, aby najpierw wymusić transakcje, więc zwykli użytkownicy mogą być zmuszeni konkurować z poszukiwaczami przestrzeni blokowej, co powoduje wzrost opłat za gaz i coraz większą nieprzewidywalność transakcji.

Wreszcie MEV przynosi użytkownikom niepewność i osłabia ich zaufanie do blockchainu. Kiedy użytkownicy przesyłają transakcje w sieciach blockchain, takich jak Ethereum, ze względu na istnienie MEV, mogą nie być w stanie zapewnić, że ich transakcje zostaną zrealizowane zgodnie z oczekiwaniami, na przykład będąc zmuszonymi do zawarcia transakcji w pierwszej kolejności, rosnącymi opłatami za gaz lub anulowaniem transakcji . Ponadto MEV tworzy zachęty, aby górnicy lub walidatorzy mogli spróbować zreorganizować łańcuch bloków, aby uzyskać więcej korzyści. Reorganizacja blockchainu może zmienić historię zrealizowanych transakcji, co bezpośrednio podważy zaufanie użytkowników do niezmienności blockchaina. Zdarzają się również przypadki, w których górnicy mogą zdecydować się na cenzurę niektórych transakcji, tj. mogą zdecydować się nie włączać niektórych transakcji do nowych bloków, ponieważ znaleźli inny, bardziej opłacalny sposób na przeprowadzenie transakcji lub tak nie było. Atakujący płaci łapówkę i postanawia zablokować konkretną transakcję. Sytuacja ta może również wzbudzić wśród użytkowników wątpliwości, czy ich transakcje zostaną przeprowadzone uczciwie.

Chociaż MEV ma wiele wad, nie jest pozbawiony zalet. Ma następujące zalety:

Bądź aktywny w Internecie. MEV może zapewnić walidatorom lub górnikom dodatkowe źródło dochodu oprócz standardowych nagród za bloki i opłat za gaz. W rezultacie walidatorzy lub górnicy mają większą motywację do konkurowania o prawa do produkcji bloków i utrzymywania dobrego działania sieci. MEV może również przyciągnąć więcej osób poszukujących do przyłączenia się do sieci, w szczególności poszukując i przeprowadzając lukratywne transakcje, pomagając walidatorom lub górnikom w optymalizacji budowy bloków i dzieleniu się zyskami MEV.

Promuj efektywność rynku. MEV może wyeliminować pewne możliwości arbitrażu i różnice cenowe na rynku. Na przykład na zdecentralizowanych giełdach (DEX) ten sam składnik aktywów może mieć różne ceny ze względu na różne pule płynności i wolumen obrotu. Daje to świetną okazję dla arbitrażystów, którzy mogą zarobić różnicę, kupując tanio na jednym DEX i sprzedając wysoko na innym. Takie zachowanie arbitrażowe może sprawić, że ceny na rynku będą bardziej spójne i rozsądne, poprawiając w ten sposób efektywność rynku. Ponadto MEV może również pomóc w likwidacji niektórych umów kredytowych nadmiernie lewarowanych lub obarczonych wysokim ryzykiem i zmniejszyć ryzyko systemowe.

Zapewnij dodatkowe korzyści. MEV stał się nowym źródłem dochodu dla grup takich jak poszukiwacze, walidatorzy czy górnicy i handlowcy. Wyszukiwacze uruchamiają złożone algorytmy, aby zobaczyć, które transakcje mogą przynieść ogromne nagrody, a następnie walidatorzy lub górnicy współpracują, aby dzielić się zyskami MEV. Walidatorzy lub górnicy wydobywają MEV poprzez transakcje pakietowe i pobierają od poszukiwaczy wysokie opłaty za gaz. Handlowcy korzystają z określonych usług lub protokołów, aby zoptymalizować swoje zlecenia handlowe lub prywatność i uzyskać korzyści MEV. Na przykład Flashboty uruchomiły protokół MEV-Share, którego celem jest dystrybucja części zarobków MEV wśród użytkowników ekosystemu Ethereum, osiągając w ten sposób otwartą i sprawiedliwą dystrybucję zarobków.

Jak uniknąć własnych strat

Spójrzmy na przykład bota arbitrażowego MEV: jaredfromsubway.eth. Podobnie jak gromadzenie całej kanapki, bot wydał ponad 7 milionów dolarów (3720 ETH) na opłaty za gaz, aby móc obsługiwać pojazdy MEV w ciągu zaledwie dwóch miesięcy. Jeden z użytkowników Twittera odkrył niedawno, że jaredfromsubway.eth zarobił aż 387 ETH (około 696 000 dolarów) w ciągu zaledwie kilku dni!

jaredfromsubway.eth jest winowajcą, który spowodował znaczny wzrost ceny gazu w głównej sieci Ethereum i dezorientację użytkowników tej sieci. Ten robot MEV chętnie uczestniczy w transakcjach walutowych opartych na memach (takich jak PEPE, WOJAK itp.) i obecnie zainicjował ponad 600 000 transakcji. Dane Etherscan pokazują, że jaredfromsubway.eth przeprowadza transakcje z dużą częstotliwością rzędu kilku sekund, a przerwa pomiędzy każdą rundą transakcji wynosi około 12 sekund, co oznacza, że ​​jego operacje obejmą niemal każdy blok. Szacuje się, że chociaż pojedyncza kwota zysku, jaką przynosi każda transakcja, nie jest duża, wysoka częstotliwość transakcji sprawia, że ​​robot ten jest niezwykle opłacalny – nie licząc kosztów paliwa, jaredfromsubway.eth może osiągnąć ogromny zysk w wysokości 46,6 miliona dolarów w ciągu zaledwie jednego dnia .

Ludzie mówili o tym szalonym posunięciu przez jakiś czas. Niektórzy uważają, że ten adres w rozsądny sposób wykorzystuje zasady sieciowe i przyspiesza deflację ETH; niektórzy są neutralni, a jego wpływ jest po prostu taki, że ich główne operacje sieciowe nie są tak wygodne jak wcześniej, niektórzy są zdecydowanie przeciwni, ponieważ powinni byli to zrobić; zyski z transakcji przechwycone przez jaredfromsubway.eth. Bez względu na wszystko, najważniejszą rzeczą w tej chwili jest to, jak dobrze trzymać torbę z pieniędzmi.

Oczywiście nikt nie chce płacić więcej podczas handlu. Tutaj możemy użyć Flashbots RPC, aby chronić się przed botami MEV. Zainteresowani czytelnicy mogą przeczytać ten artykuł: https://youtu.be/x6aqTtY8OqM

Korzystając z Flashbots Protect RPC, możesz cieszyć się następującymi korzyściami:

Zapobiegaj front-runningowi: Twoje transakcje będą niewidoczne dla tych chciwych botów kanapkowych czających się w publicznej pamięci.

Upewnij się, że transakcja nie zakończy się niepowodzeniem: Tylko wtedy, gdy transakcja nie spowoduje niepowodzenia na żadnym etapie, transakcja zostanie uznana za skuteczną, co pozwoli uniknąć wydatków poniesionych w wyniku nieudanych transakcji.

Prywatność: Flashbots Protect RPC nie śledzi ani nie przechowuje żadnych informacji o użytkowniku (takich jak adres IP, lokalizacja itp.).

Oprócz korzystania z Flashbots Protect RPC istnieje kilka innych strategii, które mogą pomóc chronić transakcje:

Podczas wymiany zasobów utrzymuj maksymalny poślizg na niskim poziomie, aby zminimalizować wpływ MEV.

Obniżenie oczekiwanej ceny gazu zmniejszy zainteresowanie robota MEV Twoimi transakcjami.

Korzystaj ze zoptymalizowanych zdecentralizowanych giełd (DEX), takich jak CowSwap, które mają wbudowane mechanizmy zmniejszające ryzyko MEV.

Oprócz powyższych metod istnieje kilka sposobów ochrony przed MEV.

1. Ukryte transakcje

W sieciach blockchain, takich jak Ethereum, wszystkie transakcje są pakowane w bloki i widoczne w publicznej puli pamięci, zanim zostaną wydobyte przez górników. Typy MEV, które wykorzystują strategie, takie jak czołowe boty handlowe, mogą czerpać zyski, przyglądając się tym rozpakowanym transakcjom. Jednym z rozwiązań jest wysyłanie transakcji do prywatnej pamięci, takiej jak Flashboty, która może być widoczna tylko dla górników (proponujących lub budujących bloki), którzy przygotowują się do pakowania tych transakcji. Jednakże to podejście można zastosować jedynie w celu ochrony przed atakami typu „sandwich” i front-runingiem.

2. Przedstaw obliczenia poza łańcuchem w celu znalezienia optymalnego rozwiązania

Ponieważ inteligentny kontrakt w łańcuchu może widzieć jedynie ograniczone dane, a koszt obliczeniowy w łańcuchu jest wysoki, nie możemy oczekiwać, że zawsze znajdzie optymalną rynkową cenę transakcyjną. Jeśli jednak zostaną wprowadzone obliczenia poza łańcuchem, możliwe stanie się znalezienie rozwiązania niemal optymalnego. Oprogramowanie poza łańcuchem może uzyskać dostęp do wszystkich rynków w czasie rzeczywistym, znajdując najlepszą cenę transakcyjną dla dowolnego aktywa w danym momencie, a także najlepszą ścieżkę handlową. W ten sposób możemy lepiej strukturyzować transakcje, zmniejszając w ten sposób możliwość czerpania zysków przez innych użytkowników za pośrednictwem MEV (Maximum Extractable Value).

3. Transakcja aukcyjna

Możesz upublicznić prawo do przedstawiania transakcji i pozwolić innym osobom lub robotom ubiegać się o wyodrębnienie MEV. Może to jednak wiązać się z ryzykiem i niepewnością, ponieważ musisz zapłacić zarówno przekazującemu (podmiotowi składającemu transakcję), jak i botom pracującym dla przekaźnika. Co więcej, użytkownicy muszą także zapobiegać niewłaściwemu wykorzystaniu informacji. Może to sprawić, że Twój inteligentny kontrakt będzie w zbyt dużym stopniu opierał się na przekaźniku, a jeśli przekaźnik ulegnie awarii, inteligentny kontrakt może nie działać poprawnie.

4. Użyj własnego bota

Używając własnego bota, możesz przeciwdziałać innym botom i uniemożliwiać im zarabianie na MEV. Aby to zrobić, może być konieczne zaprojektowanie i zbudowanie bota, który będzie mógł konkurować z innymi botami, w zależności od protokołu i łańcucha bloków, na którym się znajdujesz.

Jak złagodzić wpływ MEV

Jest wiele dyskusji na temat problemu MEV. Niektórzy ludzie próbowali rozwiązać ten problem, eliminując MEV z blockchaina. Próbowali zmodyfikować protokół lub mechanizm blockchain, aby zmniejszyć lub wyeliminować możliwość wydobywania dodatkowych zysków przez górników i walidatorów. Inni uważają, że MEV nie można całkowicie rozwiązać, a ich celem jest demokratyzacja MEV w celu ograniczenia jego negatywnych skutków. „Demokratyzacja” może oznaczać umożliwienie większej liczbie osób udziału w procesie wydobywania MEV, rozkładając w ten sposób zyski i wpływ MEV, lub ustanowienie mechanizmu, dzięki któremu każdy będzie mógł w równym stopniu korzystać z MEV. Inni uważają, że MEV jest zjawiskiem nieuniknionym i dopóki można osiągnąć zysk, zawsze znajdą się ludzie próbujący wydobyć MEV. Koncentrują się na znalezieniu rozwiązania, które złagodzi negatywny wpływ MEV, zachowując jednocześnie jego pozytywne aspekty. Obecnie istnieje kilka projektów i inicjatyw badających różne sposoby rozwiązania problemu MEV lub przekształcenia MEV w pozytywną siłę dla ekosystemu. Obecne rozwiązania i przyszłe kierunki MEV obejmują:

1. Wygładzanie MEV

Jest to strategia zaprojektowana w celu zmniejszenia wariancji i nieprzewidywalności MEV poprzez bardziej równomierne rozłożenie MEV pomiędzy bloki i walidatory. Takie podejście zapobiega zmowie walidatorów lub skupianiu się wokół bloków o dużej wartości, redukując przeciążenie sieci i opłaty za gaz spowodowane konkurencją wyszukiwarek o przestrzeń blokową.

Przykładem wygładzania MEV jest MEV-Boost, pomocnik protokołu, który umożliwia walidatorom zlecanie produkcji bloków ekspertom zwanym konstruktorami bloków, którzy mogą optymalizować konstrukcję bloków i dzielić się przychodami z MEV z walidatorami. Innym przykładem jest EIP-1559, propozycja ulepszenia Ethereum. Zmienia mechanizm rynku opłat i spala część opłaty podstawowej, co może zmniejszyć motywację walidatorów do manipulowania cenami gazu i reorganizacji bloków.

2. Spalanie MEV

Jest to strategia mająca na celu zmniejszenie całkowitej ilości MEV poprzez zniszczenie lub przekierowanie go na dobra publiczne. Zapobiega to przekupywaniu lub korupcji walidatorów przez osoby wyszukujące, a także ogranicza zachęty dla osób wyszukujących do przeprowadzania złośliwych ataków MEV.

Przykładem spalania MEV jest EIP-1559, który spala część opłaty podstawowej, która zostałaby wychwycona przez weryfikator lub wyszukiwarkę jako MEV. Innym przykładem jest EIP-3368, propozycja ulepszenia Ethereum, która zwiększa nagrody za bloki i powoduje ich zmniejszanie w czasie, co może zmniejszyć względny udział MEV w przychodach walidatora i zwiększyć budżet fabryki Ethereum na bezpieczeństwo.

3. Udostępnianie MEV

Wygładzanie/spalanie MEV rozwiązuje głównie końcowy etap łańcucha dostaw MEV, to znaczy interakcję pomiędzy walidatorami i konstruktorami bloków. Jednakże badane są również inne strategie minimalizacji niestabilności MEV na wczesnych etapach łańcucha dostaw, często określa się je mianem „współdzielenia MEV”.

Jest to strategia mająca na celu redystrybucję MEV wśród użytkowników lub innych interesariuszy w ekosystemie. Zapobiega to monopolizowaniu MEV przez walidatorów lub wyszukiwarki, a także zwiększa uczciwość i przejrzystość dystrybucji MEV.

Przykładem udostępniania MEV jest Flashbots – organizacja badawczo-rozwojowa, która zapewnia przejrzyste i zdemokratyzowane narzędzia i usługi do ekstrakcji MEV. Flashboty uruchomiły także protokół MEV-Share, którego celem jest dystrybucja części przychodów MEV wśród użytkowników ekosystemu Ethereum, na przykład poprzez zwroty lub dotacje. Innym przykładem jest Archer DAO, zdecentralizowana autonomiczna organizacja, która zapewnia platformę dla poszukiwaczy i walidatorów do współpracy i dzielenia się przychodami MEV z dostawcami infrastruktury Ethereum.

4. Wykrywanie MEV

Aby złagodzić wpływ MEV, innym możliwym podejściem jest opracowanie zestawu solidnych i skutecznych algorytmów lub systemów wykrywania MEV. Wykrywając i rozwiązując MEV, naszym celem jest zapewnienie uczciwości, przejrzystości i równych szans dla wszystkich uczestników ekosystemu blockchain. W szczególności możemy zacząć od następujących aspektów:

Kompleksowe badanie istniejących technologii wykrywania MEV oraz analiza ich zalet i ograniczeń. Dogłębne zrozumienie różnych strategii MEV, takich jak silny pierwszy handel, ataki kanapkowe i wydobywanie płynności przez górników.

Opracuj mechanizmy gromadzenia odpowiednich danych z sieci blockchain, w tym danych transakcyjnych, danych blokowych i informacji o zasobach pamięci. Wykorzystaj istniejące eksploratory blockchain lub interfejsy API węzłów, aby zbierać dane w czasie rzeczywistym do analizy.

Projektuj i wdrażaj zaawansowane algorytmy do wykrywania wzorców i nietypowych zachowań związanych z MEV. Algorytmy te powinny być w stanie zidentyfikować kolejność transakcji, niespójności czasowe, manipulację cenami gazu i inne wskaźniki istotne dla strategii MEV.

Wykorzystaj techniki uczenia maszynowego, analizę statystyczną i wykresy sieci neuronowych, aby trenować modele, które mogą skutecznie klasyfikować i przewidywać warunki MEV. W miarę pojawiania się nowych strategii MEV należy opracować modele wykrywania anomalii, które można dostosowywać i ewoluować.

Zintegruj system wykrywania MEV z siecią blockchain w celu monitorowania i analizy w czasie rzeczywistym. Twórz intuicyjne pulpity nawigacyjne lub interfejsy, które zapewniają uczestnikom sieci przydatne informacje, pozwalające im identyfikować możliwe sytuacje MEV i reagować na nie.

Powyżej przedstawiono niektóre aktualne rozwiązania i przyszłe kierunki MEV, ale to nie wszystkie rozwiązania. Nadal istnieje wiele pytań i wyzwań bez odpowiedzi dotyczących sposobu pomiaru, zarządzania i łagodzenia MEV w sposób zgodny z wartościami i celami Ethereum. W miarę rozwoju i wzrostu Ethereum, MEV będzie się rozwijał, co wymaga dalszych badań i innowacji w tej dziedzinie.

Streszczać

MEV to nowy, gorący temat, który czerpie korzyści z wykorzystywania asymetrii informacji w transakcjach typu blockchain. Obecnie dyskusja rynkowa na temat MEV jest niezwykle intensywna. Niektórzy ludzie są optymistami co do MEV i uważają, że możemy odpowiednio temu zaradzić, podczas gdy inni są pesymistyczni i uważają, że MEV można jedynie złagodzić lub wykorzystać. Musimy zwracać uwagę na rozważenie zalet i wad MEV oraz łagodzenie jego negatywnych skutków. Musimy szczerze stawić czoła problemowi, dogłębnie zbadać zalety MEV i wykorzystać go, aby nam służył. Jednocześnie musimy zmienić nasz sposób myślenia i postrzegać MEV nie jako wroga, ale jako integralną część praktyki. Podobnie jak w przypadku ciemnego lasu, należy zachować ostrożność i czujność w obliczu nieznanych sytuacji, aby zapobiec potencjalnym zagrożeniom i stratom.

W miarę jak badania nad MEV stale się rozwijają i dojrzewają, nie możemy się doczekać kolejnych dyskusji i wymian na temat tej koncepcji. Głębsze badania mogą pomóc w opracowaniu skutecznych rozwiązań problemów, jakie stwarzają pojazdy MEV. Z niecierpliwością czekamy również na dalsze interwencje regulacyjne w przyszłości, które pomogą w stworzeniu bardziej wszechstronnego i bezpiecznego systemu. Takie podejście pomoże zbudować środowisko, w którym MEV może mieć pozytywny wpływ, przyczyniając się w ten sposób do ogólnego stanu i sprawiedliwości ekosystemu blockchain.