Проаналізуйте, як ринок MEV переходить від «гри з нульовою сумою» до «розподілу влади»

Автор: Цинік ЛеоДенг

TL;DR

• **Що таке MEV: **MEV називається Miner Extractable Value (також відома як Maximal Extractable Value, максимальна видобута вартість), яка відноситься до додаткового доходу. Методи отримання MEV можна розділити на DEX-арбітраж, ліквідацію, Front-Running, Back-Running, сендвіч-атаку тощо.
• **Вплив MEV: **Транзакції Front-Running і сендвіч-транзакції призведуть до поганої взаємодії з користувачем і більш серйозних втрат, але в той же час арбітраж DEX і ліквідація позики можуть допомогти ринку Defi швидше досягти рівноваги і підтримувати стабільність ринку секс .
• Ринок MEV продовжує зростати: після The Merge на Ethereum лише Block Proposer Ethereum, що використовує Flashbots, отримав понад 206 450 ETH (станом на початок липня 2023 року).
• Flashbots є однією з абсолютних домінуючих сил у сфері MEV. MEV-Geth дозволяє Miner і Searcher ділити дохід від MEV; MEV-Boost дозволяє MEV розподілятися між Proposer, Builder і Searcher, водночас захищаючи транзакції користувачів від передніх. Працює; MEV-share має на меті дозволити користувачам, гаманцям і Dapps фіксувати MEV, створений їхніми транзакціями; MEV-SGX використовує довірене обладнання SGX, щоб повністю замінити роль довіреного MEV-Relay і отримати бездозвільний доступ; SUAVE намагається вирішити проблему центр, викликаний ризиком MEV. Як спеціальний ланцюг, він надає послуги з упорядкування транзакцій і створення блоків для всіх існуючих ланцюгів.
• **Нові змінні на ринку MEV: **Chainlink, як найбільша платформа oracle на ринку, намагається полегшити проблему MEV шляхом сортування транзакцій на рівні мережі oracle; поява UniswapX ефективно вирішує проблему «сендвіч-атаки». ", але в той же час він також приносить нові випуски огляду MEV тощо.

Що таке MEV

Повна назва MEV — Miner Extractable Value (також відома як Maximal Extractable Value, максимальна видобута вартість), яка відноситься до додаткового доходу, який майнери можуть отримати, маніпулюючи транзакціями (додавання, видалення, перегрупування транзакцій).

У загальному загальнодоступному ланцюжку всі транзакції повинні спочатку бути відправлені в пул пам’яті Mempool, очікуючи на включення в блок. Майнери/верифікатори, як роль, відповідальна за створення блоків в екосистемі блокчейну, можуть вирішувати, які транзакції включені в блок і мають високу потужність. На початку майнери лише сортували комісію за транзакції від високої до низької, щоб визначити порядок, у якому транзакції включалися в блок. Пізніше люди виявили, що, відстежуючи транзакції в пулі пам’яті, майнери можуть додавати транзакції до блоків, видаляти транзакції або змінювати порядок транзакцій, щоб отримати переваги, окрім винагород за блоки, і з’явився MEV.

На практиці часто є віддані пошуковики, які шукають можливості отримання прибутку за допомогою складних алгоритмів. Оскільки існує конкуренція між пошукачами у відкритих Мемпулах, коли шукачі знаходять можливості MEV, вони збільшуватимуть комісію за транзакції, щоб гарантувати трансакції, які вони подають. Дохід від MEV.

CGVFOF об’єднав загальну думку галузі, і відповідно до різних стратегій, методи придбання MEV поділяються на: арбітраж DEX, ліквідація, передовий, зворотний, сендвіч-атака тощо. Для блокчейнів, які використовують алгоритми консенсусу ймовірнісної остаточності (наприклад, Bitcoin та Ethereum 1.0, які використовують алгоритми консенсусу PoW), також можуть виникати атаки Fee Sniping.

• **Арбітраж DEX. **Можуть бути відмінності в ціні між різними DEX. Використовуючи функцію атомарної торгівлі в блокчейні, ви можете купувати на недорогому DEX і продавати на дорогому DEX, щоб досягти безризикового арбітражу.
• ** Ліквідація кредиту. **Кредитна угода Якщо іпотечна ставка нижча за попередньо встановлене співвідношення, угода зазвичай дозволяє будь-кому ліквідувати заставу та негайно повернути кредитору. Позичальникам зазвичай доводиться сплачувати величезні ліквідаційні збори під час ліквідації, частина яких належить ліквідатору, що надає можливості MEV.
• **Спереду. **Це можна розуміти як лідер. Коли відстежується прибуткова транзакція, така ж транзакція надсилається з вищою комісією за транзакцію, так що трансакція, подана власноруч, включається в блок перед початковою транзакцією, а прибуток отримано. Звичайно, Front Running означає не лише повторне надсилання тієї самої транзакції, але в широкому сенсі це означає вставлення транзакції перед певною транзакцією для отримання прибутку.
• **Біг на спині. **Для DEX, які використовують механізм автоматичного створення ринку AMM, великомасштабні транзакції призведуть до значного прослизання. Коли відбуваються великомасштабні транзакції, ринок знаходиться в незбалансованому стані. Back Running означає додавання транзакцій після великомасштабних транзакцій для купівлі активів за ціною, нижчою за ринкову рівноважну ціну.
• **Пропозиції сендвічів. **Бутербродна угода – це комбінація переднього і заднього ходу. Сендвіч-торгівля означає купівлю за низькою ціною перед великомасштабною угодою та продаж за високою ціною для отримання високих прибутків, коли масштабна угода підвищує ціну.
• **Оплата снайперської атаки. **Нещодавно вогняний ринок BRC-20 спричинив блокування мережі Bitcoin, а комісія за транзакції продовжує зростати. Люди знову почали звертати увагу на можливі атаки Fee Sniping. У мережі блокчейн із консенсусом PoW, якщо потенційний дохід достатньо великий, майнери можуть відкотити або реорганізувати останні кілька блоків і отримати більше доходу, змінивши порядок або включивши певні конкретні транзакції. Примітка: Ethereum до The Merge також прийняв консенсус PoW, але Ethereum назвав його Time Bandit.

Вплив MEV

MEV завдає шкоди користувачам і навіть усій мережі блокчейн, але водночас робить ринок більш збалансованим та ефективним.

1. Позитивні сторони

Арбітраж DEX і ліквідація позики можуть допомогти ринку Defi швидше досягти рівноваги та підтримувати стабільність ринку. Так само, як і традиційні фінанси, шукачі MEV фактично є необхідною умовою для існування ефективних фінансових ринків. Для цього типу MEV дохід, отриманий пошукачами MEV, надходить від ринку.

2. Негативні сторони

Транзакції Front-Running і сендвіч-транзакції призведуть до погіршення взаємодії з користувачем і серйозніших втрат Конкуруючі пошуковики MEV спричинять перевантаження мережі через газові аукціони та підвищать плату за газ.

Для ланцюжка PoW з імовірнісною остаточністю більш серйозною є можлива атака Fee Sniping. Атака Time-Bandit порушує принцип «незмінності» блокчейну та завдасть серйозної шкоди безпеці та стабільності мережі блокчейну, тому останній Спільнота BTC стурбована статус-кво, спричиненим протоколом Oridinal.

Для ланцюжків PoS, особливо для поточного ETH2.0, MEV може призвести до централізації верифікаторів. Більший пул застав одержить більший дохід від MEV, а потім матиме більше ресурсів для покращення здатності вилучення MEV, що призведе до ефекту Метью, який зрештою призведе до централізації верифікаторів і зниження безпеки.

Історія розробки MEV

Ранні бутони (2010-2017):

У 2015 році розробник ядра біткойнів Пітер Тодд запропонував у Twitter концепцію «Replace By Fee (RBF)», яка є попередницею згаданої вище концепції Front Running, вказуючи, що користувачі можуть відправити принаймні одну транзакцію з тим самим введенням, збільшивши комісія за транзакцію для заміни початкової транзакції.

На основі RBF біткойн-спільнота поступово розвинула дослідження Fee Sniping. Fee Sniping відноситься до навмисного повторного майнінгу одного або кількох попередніх блоків майнерами в обмін на комісію від майнерів, які спочатку створили ці блоки.

Хоча повторне майнінг попереднього блоку є менш імовірним, ніж розширення ланцюжка новим блоком, якщо попередній блок є більш цінним з точки зору комісії за транзакції, ніж транзакції в поточному мемпулі майнера, тоді цей підхід може бути більш прибутковим. Пізніше Fee Sniping було розширено до моделі EVM і описано як атака «Time Bandit» у статті «Flash Boys 2.0».

Офіційно народився (2018-2019):

MEV генеруватиме MEV лише у разі державних суперечок і поданих, але непідтверджених переказів стану, тоді як у біткойна майже немає спільного стану, а перекази стану суворо регулюються, тому MEV на біткойнах обмежується спробами Fee Sniping і атак подвійних витрат. На Ethereum, який має смарт-контракти, повні за Turing, можливості для MEV значно збільшуються.

У 2016 році було запущено перший DEX Ethereum, EtherDelta, з використанням дизайну книги підпорядкованих замовлень, яка фактично надала широкий спектр можливостей MEV для ринку, але на той час ніхто не використовував це в повній мірі.

У 2017 році з'явилася DAI, перша алгоритмічна стабільна валюта на Ethereum, яка забезпечила Defi функцією ліквідації, а також на ринку з'явилися масштабні, але нечасті можливості MEV (Spike MEV). У 2018 році Хайден Адамс заснував Uniswap, перший DEX на Ethereum, який використовує автоматичний механізм створення ринку AMM.Механізм AMM фактично покладається на екстрактори MEV для підтримки ефективності ринку, що значно збільшує можливості MEV на ринку.

Поява флеш-ботів (2019-2021):

У квітні 2019 року було опубліковано «Flash Boys 2.0», і дослідження MEV увійшли в мейнстрім. Наприкінці 2019 року група цифрових кочівників-однодумців створила Піратський корабель, який згодом перейменували на Flashbots із зображенням робота як логотип.

У січні 2021 року був офіційно випущений аукціон Flashbots Auction (mev-geth і flashbots relay). Завдяки популярності Defi Summer видобуте MEV значно зросло.

Статус: MEV процвітає, флеш-боти процвітають

Оскільки ринок MEV стає все більшим і більшим, багато проектів також приєдналися до рядів відкритих. Наразі Flashbots підтримує лише основну мережу Ethereum, тому нинішні стандартні Alt Layer 1 і Layer 2 вивчають Flashbots і намагаються реалізувати функцію аукціону MEV.

Є також деякі проекти, які обрали інший шлях, намагаючись повністю вирішити проблему MEV шляхом шифрування пулу транзакцій. Сам Flashbots також постійно вдосконалюється. Після Flashbots Alpha на початку 2021 року були послідовно реалізовані Flashbots Protect, MEV-Boost і MEV-Share. Наступний етап SUAVE також знаходиться на стадії розробки.

**Наскільки великий ринок MEV? **

Теоретично можливі переваги MEV, які містяться в транзакціях, поданих користувачем, нескінченні. Однак переваги MEV не можна визначити за допомогою обмежених розрахунків, і переваги MEV, виявлені людьми, становлять нижню межу можливих MEV. Зазвичай люди оцінюють можливу ситуацію на ринку MEV через реалізований MEV (Realized MEV, REV).

Статистика ринку MEV після Ethereum The Merge Джерело:

Згідно з даними, наданими Flashbots, станом на початок липня 2023 року, після The Merge of Ethereum, було реалізовано 206 450 ETH знятих REV. Але це лише дохід MEV, отриманий Block Proposer, і дохід шукачів не включено.

**Чи буде краще без ринкової конкуренції? **

З історичного досвіду, накопиченого людським суспільством, у більшості випадків кращим вибором є «невидима рука». Але майже ніхто не заперечує, що ринкова економіка непридатна в окремих сферах, а зловживання ринком призведе до серйозних наслідків.

Проблема зростання ціни на газ, спричинена Front Running, корениться в ціновому механізмі Ethereum. Чи можна підтримувати ціну на газ на фіксованому рівні, щоб уникнути Пріоритетного газового аукціону шукача?

Однак очевидним результатом цього буде змова поза ланцюжком. Шукачі з можливостями MEV будуть підкуповувати майнерів, щоб вони раніше включали їхні транзакції в блок, що натомість створить невеликий ринок поза ланцюгом, який не має нічого спільного з Ідея ліцензування суперечить цьому.

Звичайно, ми можемо дозволити майнерам/верифікаторам у мережі пройти якусь авторитетну сертифікацію, щоб гарантувати, що вони не будуть робити зла, але це вводить сильну довіру та повністю стає дозволеним ланцюгом.

Коротше кажучи, CGV вважає, що за умови збереження існуючих характеристик Ethereum може бути важко повністю вирішити проблему MEV.

Як пом’якшити несприятливі наслідки MEV

Рівень протоколу PBS - рішення для спільноти Ethereum

У PoS валідатори по черзі діють як пропоненти блоку, і валідатори досягнуть консенсусу, щоб вирішити, чи записується блок у ланцюг. У PoW майнер завершує підйом блоку та консенсусну роботу, яка, по суті, однакова.

PBS в основному призначений для вирішення проблеми централізації верифікатора, викликаної поточним MEV. У процесі MEV за замовчуванням виробник блоку має два завдання: 1) створення найкращого блоку з усіх доступних транзакцій (побудова блоку) і (2) пропонування цього блоку Мережі (пропозиція блоку).

Якщо MEV не було повністю видобуто, крок 1) фактично сортує транзакції від найбільшої до найменшої відповідно до комісій за транзакції та просто включає транзакції в блоки від початку до кінця. Зараз, коли прибуток MEV поступово зростає, більші майнінгові пули/пули валідаторів фактично отримують прибуток MEV із більшою часткою ринку, що призводить до ефекту Метью, і консенсусна мережа ставатиме все більш і більш централізованою.

Крім того, фактична юридична особа децентралізованого майнінг-пулу, яка збирає блоки, отримає можливість MEV, але інші учасники не можуть ділити прибуток. Несправедливість механізму знизить рівень впровадження децентралізованих пулів майнінгу. Ступінь централізації консенсусної мережі ще більше зріс.

Ролі, які можуть виконувати MEV, можна розділити на такі:

1. Виробник: майнери, валідатори

2. Пропонент: селектор блоку (виберіть блок, побудований Будівельником з найбільшим MEV)

3.Builder: Конструктор (відповідає за визначення вмісту блоку)

4. Пошук: пошук MEV, що міститься в транзакції

5. Користувач: надішліть транзакцію, яка може містити MEV

Звичайно, на цьому етапі багато ролей фактично виконуються одним і тим же суб’єктом. Наприклад, у звичайному консенсусному процесі Ethereum, Producer, Proposer і Builder виконують однакову роль.

Рання пропозиція Віталіка

Віталік запропонував два рішення ще на початку 2021 року, кожне з різними акцентами. Варто зазначити, що схема, розглянута в цьому розділі, знаходиться на рівні протоколу Ethereum, і PBS забезпечується протоколом, а не приватними переговорами схем, таких як Flashbots.

PBS намагається досягти таких п’яти цілей:

1. Не потрібно довіряти дружелюбності пропонентів: будівельникам не потрібно довіряти пропонентам

2. Немає необхідності довіряти доброзичливості забудовника: пропонентам не потрібно довіряти забудовникам

3. Слабка дружність до пропонентів: пропоненти не вимагають великих обчислювальних ресурсів і високої технічної складності

4. Пакет не можна вкрасти: пропоненти не можуть вкрасти прибуток у блоці, представленому будівельниками

5. Консенсус простий і безпечний: консенсус підтримує безпеку, і краще не змінювати поточний механізм пропозиції блоків

план 1

• розробники створюють пакети, надсилають заголовки пакетів пропоненту, який містить хеш тіла пакета, платіж пропоненту та підпис розробника
• Заявник вибирає заголовок пакета з найвищим доходом, підписує та публікує пропозицію, що містить заголовок пакета
• Після перегляду підписаної пропозиції будівельник випускає повний пакет

Аналізуйте відповідно до п’яти цілей:

• Пропонент може стягувати комісію, яку сплачує розробник, але заважати розробнику отримувати прибуток від MEV. Наприклад, якщо випустити пропозицію в кінці слоту, розробник не встигне випустити повний пакет? Не досягає мети 1?
• Надсилання заголовка пакета може гарантувати, що платіж від розробника отримано, пропоненту не потрібно довіряти розробнику та досягає цілі 2
• Включає лише просте мережеве спілкування та базові операції підпису, досягнення цілі 3
• Пропонент не може отримати ексклюзивний вміст пакета, він може бачити лише заголовок, досягаючи мети 4
• Через введення нового конструктора ролей правила розгалуження потрібно змінити, а можливу ситуацію було збільшено з 2 до 3, що збільшує складність вибору розгалуження, може створити нові невизначеності та не відповідає меті 5

Сценарій 2

• розробники створюють пакети, надсилають заголовки пакетів пропоненту, який містить хеш тіла пакета, платіж пропоненту та підпис розробника
• Пропонент вибирає з заголовків пакетів, які він бачить, щоб сформувати список, і підписує заяву до списку
• конструктори публікують відповідне тіло комплекту після перегляду заяви
• Пропонент вибирає заголовок пакета у власному списку підписів і публікує пропозицію, що містить його

Аналізуйте відповідно до п’яти цілей:

• Лише коли пакет повністю включено в пропозицію, забудовник заплатить тому, хто пропонує, задовольняючи ціль 1,
• Розробник може опублікувати кілька дорогих заголовків пакета, але не публікує фактичне тіло пакета, в результаті чого автор пропозиції не зможе опублікувати дійсний пакет, який не відповідає цілі 2
• Якщо кількість пакетів, які можна отримати, не обмежена, це може призвести до того, що пропонент отримає забагато тіл пакетів, що призведе до високої пропускної здатності мережі та не досягне цілі 3
• Пропонент підписав заяву заздалегідь, щоб він міг використовувати лише обмежені набори в списку пропозицій у слоті та не міг красти прибуток, досягаючи цілі 4
• Конструктор не бере безпосередньої участі в процесі досягнення консенсусу, поведінка пропонента така ж, як і раніше, немає збільшення розгалужень, а ціль 5 досягнута

Два маршрути в еволюції - два слоти PBS проти одного слота PBS

Два маршрути є вдосконаленням та вдосконаленням попереднього плану Віталіка. Двослотовий PBS і однослотовий PBS відповідають плану 1 і плану 2 відповідно.

У Two Slot PBS буде додано новий тип блоку під назвою «Проміжний блок» для зберігання вмісту блоку конструктора-переможця. У слоті n Пропонент запропонує звичайний блок-маяк, який містить зобов’язання щодо вмісту блоку-переможця.

Потім у слоті n+1 конструктор-переможець запропонує проміжний блок, який містить вміст блоку-переможця. Ці дві частини можна розглядати як дві частини великого блоку, але вони розділені на два етапи (слоти) для завершення. Перший етап еквівалентний заголовку блоку (Block Header), тоді як другий етап є реальним тілом блоку (Block Body). Якщо блоку-маяка немає, це означає, що жоден будівельник не виграє ставку, і наступного проміжного блоку не буде.

Обидва блоки мають бути проголосовані Атестацією Комітету. У Beacon Block є лише один комітет, відповідальний за голосування, тоді як у Intermediate Block голосуватимуть усі інші комітети в слоті. Голоси за кожен блок (маяковий або проміжний) з’являться в блоці наступного слота.

Якщо будівельник не бачив Beacon Block, це може означати, що Beacon Block не було випущено вчасно, тому будівельник не випустить проміжний блок. Крім того, щоб уникнути втрат конструктора, спричинених появою маякового блоку через певний проміжок часу, схема використовує чітко визначене правило вибору розгалуження, щоб дозволити відхилити маяковий блок.

Джерело проекту схеми PBS з двома слотами:

У Single Slot PBS децентралізований комітет діє як посередник для збереження вмісту блоку. Розробник надсилає заголовок пакета в підмережу аукціону, і в той же час надсилає зашифроване тіло пакета до комітету. Після голосування комітет перевищує порогове значення, його буде надіслано пропонентом. Після отримання пропозиції комітет розшифровує тіло пакета та транслює його, а також може завершити генерацію блоку PBS в одному слоті.

Джерело конструкції PBS з одним слотом:

Ethereum потребує PBS на рівні протоколу, не лише через MEV

Впровадження PBS на рівні протоколу Ethereum може похитнути основу консенсусу та породити різні нові проблеми. Чому ми повинні модифікувати рівень протоколу замість того, щоб вирішувати це за допомогою інших рішень вище протоколу? Можна вважати, що спільнота Ethereum має приховані мотиви. Окрім полегшення проблеми MEV, PBS також має велике значення для довгострокового розвитку Ethereum.

У PBS пропоненту не потрібно мати справу з упорядкуванням транзакцій, таким чином реалізуючи відсутність громадянства. Йому не потрібно зберігати повний стан Ethereum, а лише потрібно перевірити дійсність транзакцій у блоці, упакованому Builder відповідно до до доказу Меркель. Оскільки Danksharding поступово з’являється на порядку денному, тягар майбутнього зберігання зростатиме. Дуже важливою є функція без збереження стану, яка зменшує вимоги до пам’яті для пропонентів, дозволяє більшій кількості людей стати пропонентами та покращує ступінь децентралізації.

Пропозиція PBS, запропонована спільнотою Ethereum, насправді точно така ж, як EIP-1559. Майнери/верифікатори, як роль визначення вмісту транзакцій у блоці, мають надзвичайно високі привілеї.Якщо майнери/верифікатори отримають занадто великий прибуток, вони стануть більш централізованими та матимуть надто багато влади, щоб впливати на безпеку всієї консенсусної мережі. . Те, що PBS має зробити, це послабити статус майнерів/верифікаторів, зменшити їхні доходи та розпорошити владу серед людей.

Крім того, схема PBS, реалізована Flashbots MEV-Boost, через припущення про довіру Relay, створюватиме проблеми з цензурою транзакцій, що є серйозною шкодою для стійкого до цензури бачення Ethereum без дозволу.

Перегляд транзакцій може зайняти до 80% джерела:

PBS і Relay на рівні протоколу Ethereum, які не вимагають довіри, можуть змусити Builder включити або безпосередньо включити цензуровані транзакції через обмеження Proposer для Builder, покращуючи антицензурні характеристики Ethereum.

Підсумок: PBS на рівні протоколу Ethereum реалізує розподіл переваг між розробником і пропонентом, знижує поріг для пропонента, покращує рівень децентралізації Ethereum і покращує функцію боротьби з цензурою, але це не покращує досвід звичайних користувачів.

Flashbots——Абсолютне домінування у сфері MEV

Флеш-боти намагаються полегшити проблеми MEV через ринкові аукціони, приносячи переваги учасникам MEV.

В офіційній документації Flashbots вони класифікуються відповідно до 1) Flashbots Auction 2) Flashbots Data 3) Flashbots Protect 4) Flashbots MEV-Boost 5) Flashbots MEV-Share, але насправді MEV-Boost є фазовою схемою у Flashbots Аукціон , я опишу розвиток Flashbots у хронологічному порядку.

Аукціон Flashbots насправді складається з двох етапів: MEV-Geth ETH1.0 (до злиття) і MEV-Boost ETH2.0 (після злиття).

MEV-Geth

На початку 2021 року Flashbots випустили MEV-Geth і MEV-Relay. MEV-Geth — це виправка для клієнта Go-Ethereum, що містить лише кілька сотень рядків коду; MEV-Relay — це пересилач пакетів, який відповідає за пересилання пакетів транзакцій між пошукачами та майнерами.

MEV-Geth і MEV-Relay забезпечують приватний пул транзакцій і блоковий аукціон із закритими ставками, що дозволяє MEV перетворитися з темного лісу на ринкову економіку. Пакет — це новий тип транзакцій, який використовується для вираження переваг порядку транзакцій.

Flashbots Auction представляє новий RPC під назвою "eth_sendBundle" для стандартизації пакетного зв’язку. Пакет складається з набору підписаних транзакцій і умов, за яких ці транзакції були прийняті.

У той же час Flashbots також надає вузол Flashbots Protect RPC.Користувачі можуть просто змінити вузол RPC у гаманці, щоб запобігти атакам на їхні транзакції Front Running у загальнодоступному пулі транзакцій. Крім того, оскільки Flashbots Protect надсилає транзакції користувача через інший процес генерації блоків, повернення не відбудеться, і користувачам не доведеться платити за невдалі транзакції. (але надає ексклюзивний потік замовлень EOF)

MEV-Geth швидко прийняли понад 90% майнерів Ethereum, що значно збільшило дохід майнерів. Проте простий дизайн аукціону має кілька суттєвих недоліків, зокрема 1) необхідність довіряти майнерам 2) сумісність лише з Geth, відсутність різноманітності 3) служба аукціону працює на централізованому сервері, існує єдиний ризик збою. Крім того, через загальну конкуренцію між пошукачами переважна більшість доходу йде майнерам, що створює ризик централізації для Ethereum.

Джерело: MEV-Boost

Після того, як відбулося злиття, Ethereum змінився на консенсус PoS, і проблема централізації, викликана MEV, стала більш очевидною. Flashbots розробили MEV-Boost, щоб вирішити цю проблему.

MEV-Boost можна розглядати як варіант Single Slot PBS. На відміну від PBS на рівні протоколу Ethereum, це рішення надає послуги як додаткове проміжне програмне забезпечення, а не обов’язкову поведінку через протокол, і не змінює процес консенсусу.

Relay більше не діє як посередник між Користувачем/Пошуком і Майнером, а як проміжний вузол між Builder і Validator.Згідно з потоком транзакцій, поданим Користувачем/Searcher, кожна роль Builder, Relay і Validator вибере відповідно до максимального Блоки, надіслані нижче.

джерело:

MEV-Boost використовує схему фіксації-розкриття, запропоновану в Single Slot PBS. Лише після того, як валідатор фіксує заголовок блоку, Builder розкриє весь вміст блоку. Конкретний процес показано на малюнку нижче:

Перед пропозицією валідатор повинен зареєструватися в MEV-Boost і реле, щоб переконатися, що розробники блоків можуть створити блок для пропозиції, у якому вказано валідатор.

1. користувачі/шукачі надсилають транзакції розробникам блоків через публічний/приватний mempool

2. Конструктори блоків створюють корисне навантаження рішення відповідно до отриманої транзакції.З точки зору розподілу прибутку, конструктор встановлює власну адресу як адресу coinbase корисного навантаження, а останній блок встановлюється як переказ на адресу пропонента. блок, надісланий на ретранслятор

3. Реле перевіряє дійсність блоку та надсилає utionPayloadHeader до MEV-Boost. MEV-Boost вибирає найприбутковіший із utionPayloadHeader, надісланого різними ретрансляторами, і пересилає його до валідатора

4. Валідатор підписує заголовок, викликає його через submitBlindedBlock і надсилає назад до MEV-Boost, а потім пересилає до ретранслятора. Після того, як ретранслятор перевірить підпис, він надсилає повне тіло корисного навантаження до MEV-Boost і пересилає його до консенсусу для використання валідатором, коли пропонує мережі SignedBeaconBlock.

джерело:

Порівняно з MEV-Geth, MEV-Boost має більшу універсальність. Він використовується як плагін Consensus Client, підтримує кілька клієнтів і усуває проблему централізації оригінального майнера.

Однак після PBS будівельники отримали більшу владу, і будівельники, які домінують на ринку, можуть отримати можливість переглядати та монополізувати потоки послідовності транзакцій. Наразі вони можуть запобігти ризикам централізації, лише заохочуючи конкуренцію серед будівельників. Рівень довіри до Relay ще більше впав, але він усе ще може становити ризик для Забудовників і Пропонентів, подаючи віртуальні ставки. Наразі проблема вирішується шляхом моніторингу чесності ретрансляції та дозволу Валідатору та Конструктору вільно вибирати реле.

MEV-Share

MEV-Geth дозволяє Miner і Searcher ділити дохід від MEV; MEV-Boost дозволяє розподіляти MEV між Proposer, Builder і Searcher, одночасно захищаючи транзакції користувачів від Front Running.

Однак обидва не враховують переваги користувача. У концепції Web3 цінність, створена даними, створеними користувачами, повинна повертатися самим користувачам, і MEV-Share є практиком цієї концепції. MEV-share прагне дозволити користувачам, гаманцям і Dapps фіксувати MEV, створений їхніми транзакціями.

У MEV-Share представлена роль Matchmaker як посередника між Користувачем, Searcher і Builder, щоб зберегти конфіденційність користувача шляхом обмеження інформації про транзакції користувача, доступної Searcher.

У той же час Searcher обмежено лише вставленням власної транзакції після транзакції користувача, тобто Back Running, щоб уникнути втрати інтересів користувача. Back Running не призведе до втрат користувачів, а переваги, отримані завдяки Back Running, фактично породжуються ринковими дисбалансами.

Користувачі можуть просто підключити свої гаманці до Flashbots Protect RPC, щоб надсилати транзакції в Matchmaker, або надсилати приватні транзакції через API Matchmaker, і користувачі можуть вказати Builders, які вони хочуть надіслати в транзакцію.

Для Searcher необхідно прослухати необов’язкову частину інформації про транзакцію, надіслану Matchmaker через SSE Event Stream. SSE — це технологія, яка дозволяє серверу активно надсилати інформацію клієнту, не вимагаючи від клієнта ініціювати запит, що дозволяє клієнту отримувати оновлення статусу блокчейну в режимі реального часу. Пошуковик вибере з нього транзакцію, а потім вставить самопідписаний tx, щоб створити пакет.

Шукач може поділитися деякою інформацією про транзакцію в пакеті з іншими шукачами, щоб отримати зворотний зв’язок MEV і підвищити ймовірність того, що його пакет буде включено в блок. Шукачі також можуть вказати Конструктори в полі конфіденційності пакета, і, нарешті, пакет буде надіслано конструкторам, спільно затвердженим Користувачами та Шукачами.

Шифрування SGX - надійне обладнання усуває припущення про довіру

Дослідження та обговорення використання SGX для полегшення проблем MEV на ринку спочатку були ініційовані Flashbots.

Схема MEV-SGX була систематично розроблена на форумі Ethereum у червні 2021 року, головним чином для питання довіри MEV-Relay у схемі Flashbots Alpha (початкова версія Flashbots MEV-Auction), випущеній на початку 2021 року. Є надія, що через MEV - SGX створює повністю приватний метод аукціону MEV без дозволу.

У статті обговорюється 1. Надіслати лише заголовок блоку, приховати спробу транзакції 2. Заголовок блоку маржі 3. Шифрування блокування часу 4. Зона ізоляції безпеки та інші рішення, і, нарешті, вирішено використовувати область ізоляції безпеки (найпоширенішим є Intel's SGX), щоб забезпечити повну конфіденційність і відсутність дозволу.

У схемі MEV-SGX SGX діє як довірене середовище виконання (Trusted ution Environment, TEE), замінюючи єдиного довірчого посередника в MEV-Relay, і кожен SGX використовується шукачем і майнером. SGX може гарантувати, що інша сторона запускає певний код у середовищі, яке неможливо підробити чи зламати.

SGX шукача відповідає за валідність блоку та прибутковість майнерів (пропонентам не потрібно довіряти розробникам); SGX майнера відповідає за розшифровку та трансляцію вмісту блоку ( забудовникам не потрібно довіряти замовникам, а замовники не можуть вкрасти блоки, подані забудовниками) прибуток).

Слід зазначити, що коли була запропонована пропозиція, Ethereum все ще був у консенсусі PoW, тому термін «майнер» використовувався замість «верифікатор», але насправді функції двох у консенсусі однакові, обидва Pack транзакції та пропонувати блоки.

Коли Ethereum перейшов на етап 2.0 через The Merge і перетворився на консенсус PoS, обсяг MEV-SGX як повного рішення поступово зменшився, і його замінили MEV-Boost і MEV-Share. Однак від SGX не відмовилися повністю, але реалізація MEV-SGX складніша, тому спільнота вибрала більш реалістичні MEV-Boost і MEV-Share і використовуватиме SGX у формі патчів для усунення дефектів поточне рішення.

20 грудня 2022 року спільнота флеш-ботів оголосила, що Geth (реалізація Go клієнта Ethereum) вперше запущено в SGX, перевіряючи технічну можливість застосування SGX до MEV. 3 березня 2023 року спільнота флеш-ботів оголосила, що роботу конструктора блоків реалізовано в SGX, що є ще одним кроком до конфіденційності транзакцій і децентралізації конструктора.

Виконання алгоритму побудови блоку в зоні ізоляції безпеки може гарантувати, що учасники, окрім користувача, не зможуть бачити вміст транзакції користувача та зберігати конфіденційність. У той же час, запустивши перевірений алгоритм виконання блоку, можна підтвердити економічну ефективність блоку без шкоди для конфіденційності. У довгостроковій перспективі запуск конструктора в SGX може надати пропоненту перевірені та дійсні блоки та надавати реальні ставки, які можуть повністю замінити довірену роль MEV-Relay і досягти бездозволів.

SUAVE - майбутнє MEV

MEV-Share вирішує питання розподілу вигод від MEV, але все ще не може усунути ризик централізації, пов’язаний із потужністю блочної конструкції. На поточному етапі флеш-ботів завдяки 1) Ексклюзивному потоку замовлень (Exclusive orderflow) 2) Міждоменному MEV ринок Builder має позитивний ефект маховика, який схильний до ризиків централізації.

SUAVE (Єдиний уніфікований аукціон для вираження вартості) намагається усунути ризик централізації, спричинений MEV. SUAVE — це ще одна спроба модульного блокчейну, яка намагається забезпечити пул пам’яті «plug-and-play» і децентралізований конструктор блоків для всіх блокчейнів, як спеціалізований блокчейн, що забезпечує впорядкування транзакцій для всіх існуючих ланцюгів і служб побудови блоків.

джерело:

Функція підтримки кількох ланцюжків ефективно покращує ефективність вилучення міждоменного MEV; як блокчейн, його властивість децентралізації вирішить ризик централізації Block Builder у попередніх рішеннях.

SUAVE складається з наступних трьох основних компонентів:

1. Універсальне середовище переваг (Universal Preference Environment) Преференцію можна розуміти як тип транзакції, який покращено в пакеті, що відображає потреби користувачів/пошуків у виконанні транзакції (наприклад, параметри транзакції, час, порядок) і підтримання конфіденційність попереднього підтвердження пакета без властивостей відкликання. Universal відображає багатоланцюгову функцію SUAVE, підсумовує транзакції, надіслані користувачами/пошуковими користувачами в усіх ланцюжках до SUAVE, забезпечує загальний рівень сортування, може збирати налаштування користувача для підвищення ефективності вилучення MEV і дозволяє Block Builder між різними доменами Співпрацюйте для підвищення ефективності.

2. Ринок оптимального виконання (Optimal ution Market) Виконавці беруть участь у торгах відповідно до вподобань, наданих користувачами, забезпечують користувачам оптимальне виконання та можуть завершити міждоменне вираження переваг і повернути користувачам якомога більше доходу від MEV.

3. Децентралізована побудова блоків (Decentralized Block Building) У децентралізованій мережі блокчейну Block Builder будує блоки в кожному домені відповідно до вподобань користувача та оптимальних шляхів виконання. На передумові підтримки децентралізації, щоб надати валідатору кожного ланцюжка блок, який максимізує MEV. Передумова цього компонента полягає в тому, що конструктори блоків спільно використовують потік замовлень і групу, не розкриваючи вміст.

джерело:

Звичайно, слід зазначити, що SUAVE все ще є дуже ранньою програмою, технічний шлях все ще неясний, дизайн програми також неоднозначний, а деталі ще розробляються. Це може виявитися дуже складним завданням. Flashbots назвали MEV проблемою премії тисячоліття у світі криптовалют і закликали всіх працювати разом, щоб створити децентралізоване майбутнє.

НОВІ ЗМІННІ НА РИНКУ MEV

Chainlink: Fair Sequencing Service (FSS) – вибране Arbitrum пом’якшення MEV

Будучи найбільшою платформою Oracle на ринку, Chainlink намагається полегшити проблему MEV шляхом упорядкування транзакцій на рівні мережі Oracle. Особисто я вважаю, що натхненням має бути запобігання виходу звіту оракула на передній план. Оскільки звіт оракула має великий вплив на ціну, маніпулювання порядком звіту оракула в блоці приведе до високого MEV.

Сервіси чесної послідовності (FSS) можна коротко описати так: децентралізовані вузли оракула (Decentralized Oracle Network, DON) надають інструменти для децентралізації впорядкування транзакцій і впроваджують їх відповідно до політик, визначених залежними розробниками контрактів, в ідеалі це чесна стратегія (зазвичай FCFS хронологічно). замовлені за часом прибуття), що не дає переваг учасникам, які бажають маніпулювати замовленнями транзакцій. Разом ці інструменти складають FSS.

FSS складається з трьох компонентів. По-перше, це моніторинг транзакцій.

1. Моніторинг транзакцій У FSS вузол oracle відстежує пул пам’яті MAINCHAIN в O та дозволяє завершувати подання транзакцій поза ланцюгом через спеціальні канали.

2. Вузли замовлення транзакцій у O замовляють транзакції для залежного контракту SCON відповідно до політики, визначеної для цього контракту.

3. Публікація транзакцій Після сортування транзакцій вузли в O спільно надсилають транзакцію в головний ланцюг.

4. Джерело діаграми FSS: Whitepaper Chainlinkv2

Потенційні переваги FSS включають:

• Справедливе впорядкування: FSS містить інструменти, які допомагають розробникам гарантувати, що транзакції, укладені в конкретний контракт, упорядковуються чесно, без переваги користувачів із багатими ресурсами чи технологіями. Зазвичай стратегією справедливого сортування є FCFS.

Замовлення транзакцій для конкретного джерела контракту:

• Зменшення або усунення витоку інформації: забезпечуючи те, що учасники мережі не можуть використовувати знання про майбутні транзакції, FSS може пом’якшити або усунути атаки, такі як зовнішні транзакції на основі інформації, доступної в мережі до здійснення транзакції. Запобігання атакам, які використовують цей витік, гарантує, що суперницькі транзакції, які залежать від вихідної транзакції, що очікує на розгляд, не можуть увійти в книгу, доки початкова транзакція не буде зафіксована.
• Зменшення транзакційних витрат: усуваючи необхідність для учасників шукати швидкість під час подання транзакцій до смарт-контрактів, FSS може значно знизити вартість обробки транзакцій.
• Пріоритезація: FSS може автоматично надавати спеціальні пріоритети для ключових операцій. Наприклад, щоб запобігти атакам перед транзакцією на звіти Oracle, FSS може заднім числом вставляти звіти Oracle в серію транзакцій.

Порівняно з рішенням пом’якшення MEV у смарт-контрактах, FSS, реалізоване DON, може отримати меншу затримку, оскільки його рішення захисту MEV виконується поза ланцюгом. Затримкою буде мережева затримка в мілісекундах, а не блокова затримка, кратна 12 с. .

UniswapX: або розв’яжіть сендвіч-атаку MEV, але створено цензуру MEV

17 липня Uniswap, провідна децентралізована біржа (DEX), опублікувала твіт, що запустить новий протокол із відкритим кодом під назвою UniswapX, який агрегуватиме ліквідність децентралізованих торгових пулів і запустить протокол «запобігання MEV». Атака» та інші нові можливості.

UniswapX додав деякі нові функції в процесі узгодження замовлень поза мережею. Ці функції включають сортування, яке не відповідає порядку ціни, виконання лімітованих замовлень і використання локальної книги для обробки цінових різниць.

Через ці зміни транзакції, що зберігаються в Mempool, стають дедалі непередбачуванішими, що ще більше стискає арбітражний простір MEV. Існування MEV в основному пов’язано з механічним механізмом, у якому майнери ставлять пріоритетність упаковки відповідно до кількості газу. Однак ми справді можемо значною мірою покращити MEV шляхом коригування оф-чейн-леджера.

Трейдери Uniswap щодня генерують велику кількість шкідливих MEV через «сендвіч-атаки», а втрати можуть досягати 3 мільйонів доларів. UniswapX розроблено для вирішення цієї проблеми шляхом перетворення необроблених транзакцій у наміри, які надсилаються на центральний сервер Uniswap. Це ефективно вирішує проблему «сендвіч-атаки», але також створює нові проблеми для перегляду MEV.

У процесі котирування та угоди справедлива ціна може бути зміщеною щодо учасника торгів. У цьому випадку єдиний учасник торгів часто готовий подати пропозицію, розмістивши транзакцію в ланцюжку під час вікна ексклюзивності. Але це також відкриває можливості для валідаторів, які можуть об’єднатися для перевірки транзакцій. Хоча цей тип атаки здається незвичайним на даному етапі, якщо деякі валідатори стануть достатньо сильними, або виграють кілька блоків поспіль, або інфраструктура для змови валідаторів широко використовується, тоді ми можемо побачити різке зростання проблем цензури MEV.

CGVFOF переконаний, що, незважаючи на те, що фонд Ethereum насправді може мати негативне ставлення до MEV, за поточної екологічної структури блокчейну гіганти централізованих майнерів/верифікаторів мають велику силу, і важко досягти одноетапного процесу за допомогою шифрування транзакцій та інших засобів. Вирішіть проблему на місці, інакше це спричинить серйозні коливання ринку, що не сприятиме сталому розвитку екології блокчейну.

Таким чином, схема прогресивного вдосконалення Flashbots та інших команд запроваджує участь кількох сторін у MEV, стримує та врівноважує одна одну, поступово послаблює централізоване право висловлюватися, мінімізує вплив MEV на користувачів і, нарешті, переходить до схеми приватних транзакцій із менше тертя (занепокоєння конфіденційністю, як підкреслив Віталік у «Трьох переходах»).

З цієї точки зору MEV поступово перейшов від початкової гри з нульовою сумою в темному лісі до стадії перевірки та рівноваги розподілу влади і, можливо, повільно рухається до повної конфіденційності. Але в будь-якому випадку MEV все ще є великим ринком із потенціалом сталого розвитку, і він вітатиме більше законодавців моди та цікавих новинок.

***Примітка. Ця стаття є звітом про дослідження CGV FoF і не є інвестиційною порадою, вона лише для довідки. ***