Максимальная извлекаемая стоимость (MEV) относится к максимальной стоимости, которая может быть извлечена из производства блоков сверх стандартного вознаграждения за блок и газовых сборов путем включения, исключения и изменения порядка транзакций в блоке.
Максимальная извлекаемая стоимость была впервые применена в контексте подтверждение работы, и изначально назывался «добываемая майнерами стоимость». Это потому, что в доказательстве работы майнеры контролируют включение, исключение и упорядочивание транзакций. Однако с переходом к доказательству доли через СлияниеВалидаторы были ответственны за эти роли, и майнинг больше не является частью протокола Ethereum. Однако методы извлечения стоимости по-прежнему существуют, поэтому теперь вместо этого используется термин "Максимально извлекаемая стоимость".
Убедитесь, что вы знакомы странзакции, блоки, proof-of-stakeигаз. Знакомство с dappsиDeFi is helpful as well.
В теории MEV полностью накапливается у валидаторов, потому что только они могут гарантировать выполнение прибыльной возможности MEV. Однако на практике большая часть MEV извлекается независимыми участниками сети, называемыми "поисками". Поисковики запускают сложные алгоритмы на данных блокчейна для обнаружения прибыльных возможностей MEV и имеют ботов для автоматической отправки этих прибыльных транзакций в сеть.
Валидаторы в любом случае получают часть полной суммы MEV, потому что искатели готовы платить высокие комиссии за газ (которые идут в пользу валидатора) в обмен на более высокую вероятность включения их прибыльных транзакций в блок. Предполагая, что искатели действуют экономически рационально, комиссия за газ, которую искатель готов заплатить, будет в пределах до 100% MEV искателя (потому что если бы комиссия за газ была выше, искатель потерял бы деньги).
С этим, для некоторых очень конкурентных возможностей MEV, таких как Арбитраж на DEX, искателям может придется заплатить 90% или даже больше своего общего дохода от MEV в качестве комиссии за газ валидатору, потому что так много людей хотят провести ту же прибыльную арбитражную сделку. Это происходит потому, что единственный способ гарантировать, что их арбитражная транзакция выполнится, - это подать транзакцию с самой высокой ценой газа.
Эта динамика сделала умение хорошо играть в «газовый гольф» - программирование транзакций так, чтобы они использовали минимальное количество газа - конкурентным преимуществом, потому что это позволяет пользователям устанавливать более высокую цену на газ, сохраняя при этом постоянные общие газовые сборы (поскольку газовые сборы = цена за газ * использованный газ).
Несколько известных техник игры в гольф на газе включают: использование адресов, начинающихся с длинной строки нулей (например, 0x0000000000C521824EaFf97Eac7B73B084ef9306
) поскольку они занимают меньше места (и, следовательно, газа) для хранения; и оставляя небольшойERC-20балансы токенов в контрактах, поскольку инициализация слота хранения (в случае, если баланс равен 0) требует больше газа, чем обновление слота хранения. Поиск дополнительных техник для снижения использования газа является активной областью исследований среди исследователей.
Вместо того, чтобы программировать сложные алгоритмы для выявления прибыльных возможностей MEV, некоторые поисковики используют обобщенных лидеров. Обобщенные лидеры — это боты, которые следят за мемпулом для обнаружения прибыльных транзакций. Лидер скопирует код потенциально прибыльной транзакции, заменит адреса адресами лидера и запустит транзакцию локально, чтобы перепроверить, что измененная транзакция приводит к прибыли на адрес лидера. Если транзакция действительно прибыльна, лидер отправит измененную транзакцию с замененным адресом и более высокой ценой газа, «опережая» исходную транзакцию и получая MEV первоначального пользователя.
Flashbots - это независимый проект, который расширяет клиентов выполнения услугой, позволяющей искателям отправлять транзакции MEV валидаторам, не раскрывая их в общем пуле транзакций. Это предотвращает возможность фронтрана транзакций общими фронтраннерами.
MEV появляется на блокчейне несколькими способами.
Арбитраж на децентрализованных биржах (DEX) является самой простой и наиболее известной возможностью MEV. В результате это также самая конкурентная среда.
Это работает так: если две DEX предлагают токен по двум разным ценам, кто-то может купить токен на DEX с более низкой ценой и продать его на DEX с более высокой ценой в одной, атомарной сделке. Благодаря механизмам блокчейна, это является истинным, бесрисковым арбитражем.
о прибыльной арбитражной сделке, где искатель превратил 1 000 ETH в 1 045 ETH, воспользовавшись различной ценовой политикой пары ETH/DAI на Uniswap по сравнению с Sushiswap.
Ликвидации протоколов кредитования представляют собой еще одну хорошо известную возможность MEV.
Протоколы кредитования, такие как Maker и Aave, требуют от пользователей внесения залога (например, ETH). Этот внесенный залог затем используется для предоставления взаймы другим пользователям.
Пользователи могут затем занимать активы и токены у других в зависимости от своих потребностей (например, вы можете занять MKR, если хотите проголосовать по предложению о управлении в MakerDAO) до определенного процента от их заложенного залога. Например, если сумма займа составляет максимум 30%, пользователь, внесший 100 DAI в протокол, может занять до 30 DAI стоимостью другого актива. Протокол определяет точный процент силы займа.
Поскольку стоимость залога заемщика колеблется, также колеблется и его кредитная мощность. Если из-за рыночных флуктуаций стоимость заемных активов превышает, скажем, 30% стоимости их залога (опять же, точный процент определяется протоколом), протокол обычно позволяет любому ликвидировать залог, мгновенно погашая кредиторов (это аналогично тому, какmargin calls
работает в традиционной финансовой сфере). В случае ликвидации заемщику обычно приходится платить крупную комиссию за ликвидацию, часть которой идет ликвидатору — именно здесь появляется возможность MEV.
Искатели соревнуются в анализе данных блокчейна как можно быстрее, чтобы определить, какие заемщики могут быть ликвидированы, и первыми подать транзакцию ликвидации, чтобы получить комиссию за ликвидацию для себя.
Торговля сэндвичами - еще один распространенный метод извлечения MEV.
Чтобы сэндвичить, исследователь будет следить за мемпулом на предмет крупных сделок на децентрализованных биржах. Например, предположим, что кто-то хочет купить 10 000 UNI за DAI на Uniswap. Сделка такого масштаба окажет существенное влияние на пару UNI/DAI, потенциально значительно увеличивая цену UNI относительно DAI.
Поисковик может рассчитать приблизительный эффект цены от этой крупной сделки по паре UNI/DAI и совершить оптимальный ордер на покупку непосредственно перед крупной сделкой, дешево покупая UNI, затем совершить ордер на продажу непосредственно после крупной сделки, продавая его по более высокой цене, вызванной крупным ордером.
Сэндвич-арбитраж, однако, более рискованен, поскольку он не является атомарным (в отличие от DEX-арбитража, описанного выше) и подвержен Атака сальмонеллой
.
MEV в пространстве NFT - это вновь возникшее явление, и не обязательно прибыльное.
Тем не менее, поскольку сделки с NFT происходят на той же блокчейн-сети, которой пользуются все остальные сделки Ethereum, исследователи могут использовать аналогичные методики, как в традиционных возможностях MEV на рынке NFT.
Например, если есть популярный выпуск NFT и пользователь хочет определенный NFT или набор NFT, он может запрограммировать транзакцию так, чтобы быть первым в очереди на покупку NFT, или он может купить весь набор NFT одной транзакцией. Или если NFTошибочно перечислен по низкой цене
, поисковик может опередить других покупателей и купить его дешевле.
Один из выдающихся примеров NFT MEV произошел, когда поисковик потратил $7 миллионов на купить
каждый единственный Криптопанк по цене пола. Исследователь блокчейнаобъяснил на Твиттере
как покупатель сотрудничал с поставщиком MEV, чтобы сохранить свою покупку в тайне.
Арбитраж DEX, ликвидации и торговля сэндвичами - все это очень известные возможности MEV и, вероятно, не будут прибыльными для новых ищущих. Однако есть длинный хвост менее известных возможностей MEV (NFT MEV, возможно, одна из таких возможностей).
Поисковики, которые только начинают, могут добиться большего успеха, ища MEV в этом более длинном хвосте. Флешботы Доска объявлений MEV
списки некоторых новых возможностей.
MEV не так уж и плох — на Ethereum есть как положительные, так и отрицательные последствия MEV.
Многие проекты DeFi полагаются на экономически рациональных участников, чтобы обеспечить полезность и стабильность своих протоколов. Например, арбитраж на DEX гарантирует, что пользователи получают лучшие, наиболее точные цены на свои токены, а протоколы кредитования полагаются на быстрые ликвидации в случае снижения заемщиками уровней обеспеченности, чтобы гарантировать возврат средств кредиторам.
Без рациональных поисковиков, ищущих и устраняющих экономические неэффективности и использующих экономические стимулы протоколов, децентрализованные финансовые протоколы и dapps в целом могут быть не такими надежными, как сегодня.
На уровне приложений некоторые формы MEV, такие как сэндвич-торговля, приводят к безусловно худшему опыту для пользователей. Пользователи, которые попадаются в сэндвич, сталкиваются с увеличением проскальзывания и худшим исполнением своих сделок.
На уровне сети общие фронтраннеры и часто участвующие в них аукционы по газовым ценам (когда два или более фронтраннера соревнуются за то, чтобы их транзакция была включена в следующий блок, постепенно повышая цену газа для своих собственных транзакций) приводят к перегрузке сети и высоким ценам на газ для всех остальных, пытающихся провести обычные транзакции.
Помимо того, что происходит внутри блоков, MEV может иметь негативные последствия между блоками. Если MEV, доступный в блоке, значительно превышает стандартное вознаграждение за блок, валидаторы могут получить стимул для реорганизации блоков и захвата MEV для себя, вызывая реорганизацию блокчейна и нестабильность консенсуса.
Эта возможность реорганизации блокчейна быларанее исследованный на блокчейне Bitcoin
Поскольку награда за блок Bitcoin уменьшается, а комиссионные сборы составляют все большую часть награды за блок, возникают ситуации, когда становится экономически оправданным для майнеров отказаться от награды за следующий блок и вместо этого перепройти более старые блоки с более высокими комиссиями. С ростом MEV аналогичная ситуация может возникнуть в Ethereum, угрожая целостности блокчейна.
Извлечение MEV взлетело в начале 2021 года, что привело к чрезвычайно высоким ценам на газ в первые месяцы года. Появление реле MEV Flashbots снизило эффективность общих фронтраннеров и перенесло аукционы цен на газ вне цепи, снизив цены на газ для обычных пользователей.
В то время как многие исследователи до сих пор зарабатывают хорошие деньги на MEV, по мере того как возможности становятся более известными и все больше и больше исследователей конкурируют за одни и те же возможности, валидаторы будут захватывать все больше и больше общего дохода от MEV (поскольку тот же тип торгов с газом, как описано выше, также происходит в Flashbots, хотя и в частном порядке, и валидаторы захватят полученный доход от газа). MEV также не уникален для Ethereum, и по мере того как возможности становятся более конкурентоспособными на Ethereum, исследователи переходят на альтернативные блокчейны, такие как Binance Smart Chain, где существуют аналогичные возможности MEV, как на Ethereum, но с меньшей конкуренцией.
С другой стороны, переход от доказательства работы к доказательству доли и продолжающиеся усилия по масштабированию Ethereum с использованием роллапов изменяют пейзаж MEV таким образом, что до сих пор не совсем понятно. Пока неизвестно, как изменение динамики извлечения MEV при гарантированных предложителях блоках, известных заранее, сравнивается с вероятностной моделью в доказательстве работы или как это будет нарушено, когда выбор одиночного секретного лидера
и распределенная технология валидатораБудет реализовано. Точно так же остается загадкой, какие возможности MEV существуют, когда большинство пользовательской активности переносится с Ethereum на его слои 2 и осколки.
Как объясняется, MEV имеет негативные последствия для общего пользовательского опыта и безопасности уровня консенсуса. Но переход Ethereum к консенсусу типа "proof-of-stake" (под названием "The Merge") потенциально вводит новые риски, связанные с MEV:
В пост-Merge Ethereum валидаторы (сделавшие депозиты безопасности в 32 ETH) приходят к консенсусу относительно допустимости блоков, добавленных в Beacon Chain. Поскольку 32 ETH могут быть недоступны для многих, присоединение к пулу стейкингавозможно, будет более целесообразным вариантом. Тем не менее, здоровое распределение одиночные стейкерыидеально подходит, поскольку это смягчает централизацию валидаторов и улучшает безопасность Ethereum.
Однако извлечение MEV, как считается, способно ускорить централизацию валидаторов. Это частично потому, что валидаторы заработайте меньше за предложение блоковчем делают сейчас майнеры, добыча MEV может значительно влияние заработка валидатора
после слияния.
Более крупные пулы ставок, скорее всего, будут иметь больше ресурсов для инвестирования в необходимые оптимизации, чтобы использовать возможности MEV. Чем больше MEV добывают эти пулы, тем больше ресурсов у них есть для улучшения своих возможностей по извлечению MEV (и увеличения общего дохода), по сути, создавая экономии масштаба
.
Имея в своем распоряжении меньше ресурсов, одиночные стейкеры могут быть не в состоянии извлечь выгоду из возможностей MEV. Это может усилить давление на независимых валидаторов, чтобы они присоединились к мощным стейкинг-пулам, чтобы увеличить свои доходы, снижая децентрализацию в Ethereum.
В ответ на атаки сэндвичинга и фронтраннинга трейдеры могут начать проводить оффчейн-сделки с валидаторами для конфиденциальности транзакций. Вместо отправки потенциальной транзакции MEV в публичный мемпул, трейдер отправляет ее напрямую валидатору, который включает ее в блок и делит прибыль с трейдером.
«Темные пулы» - это увеличенная версия этого механизма и функционируют как разрешенные, доступные только для доступа mempools, открытые для пользователей, готовых платить определенные сборы. Этот тренд снизил бы разрешенность и доверительность Ethereum и потенциально превратил бы блокчейн в механизм «плати, чтобы играть», который благоприятствует самому высокому предложителю.
Разрешенные мемпулы также ускорят риски централизации, описанные в предыдущем разделе. Крупные пулы с несколькими валидаторами, скорее всего, выиграют от предоставления конфиденциальности транзакций трейдерам и пользователям, что увеличит их доходы от MEV.
Борьба с этими проблемами, связанными с MEV, в пост-Merge Ethereum является основной областью исследований. На сегодняшний день были предложены два решения для снижения негативного влияния MEV на децентрализацию и безопасность Ethereum после The Merge: разделение предложителя и строителя (PBS) и Builder API.
Как в случае proof-of-work, так и в случае proof-of-stake узел, который создает блок, предлагает его для добавления к цепочке другим узлам, участвующим в консенсусе. Новый блок становится частью канонической цепочки после того, как другой майнер создает блок на его основе (в PoW) или он получает подтверждения от большинства валидаторов (в PoS).
Комбинация ролей производителя блоков и предлагателя блоков именно то, что вызывает большинство проблем, связанных с MEV, описанных ранее. Например, узлы консенсуса мотивированы запускать реорганизацию цепи в атаках типа time-bandit для максимизации заработка MEV.
Разделение заявителя-строителя
(PBS) предназначен для смягчения влияния MEV, особенно на уровне консенсуса. Основная особенность PBS - разделение правил производителя блока и предлагателя блока. Валидаторы все еще несут ответственность за предложение и голосование за блоки, но новый класс специализированных субъектов, называемых строителями блоков, отвечают за упорядочение транзакций и построение блоков.
В PBS конструктор блоков создает пакет транзакций и размещает заявку на его включение в блок Beacon Chain (в качестве «полезной нагрузки выполнения»). Валидатор, выбранный для предложения следующего блока, затем проверяет различные ставки и выбирает пакет с самой высокой комиссией. PBS, по сути, создает аукционный рынок, где строители ведут переговоры с валидаторами, продающими блочное пространство.
Текущие дизайны PBS используют схема обязательство-раскрытие
в котором строители публикуют только криптографическое обязательство по содержимому блока (заголовок блока) вместе с их ставками. После принятия победной ставки предлагающий создает подписанное предложение блока, которое включает в себя заголовок блока. Ожидается, что строитель блока опубликует полное тело блока после просмотра подписанного предложения блока, и он также должен получить достаточно
удостоверения от валидаторов до окончательного утверждения.
Разделение построителя-предложителя в протоколе снижает влияние MEV на консенсус путем исключения извлечения MEV из сферы деятельности валидаторов. Вместо этого блокирующие устройства, работающие на специализированном оборудовании, будут захватывать возможности MEV вперед.
Это, однако, не исключает полностью валидаторов из доходов, связанных с MEV, поскольку строители должны делать высокие ставки, чтобы их блоки были приняты валидаторами. Тем не менее, поскольку валидаторы больше не напрямую ориентированы на оптимизацию доходов MEV, угроза атак времени уменьшается.
Разделение инициатора и строителя также снижает риски централизации MEV. Например, использование схемы "commit-reveal" устраняет необходимость доверять валидаторам, чтобы они не украли возможность MEV или не выставили ее другим строителям. Это снижает барьер для отдельных стейкеров получать выгоду от MEV, в противном случае строители бы предпочли большим пулам с внешней репутацией и проводили бы с ними внешние сделки.
Точно так же, валидаторам не нужно доверять строителям, чтобы те не утаивали тела блоков или публиковали недопустимые блоки, потому что оплата не зависит от этого. Комиссия валидатора все равно обрабатывается, даже если предложенный блок недоступен или объявлен недопустимым другими валидаторами. В последнем случае блок просто уничтожается, заставляя строителя блока потерять все комиссии за транзакции и доход MEV.
Хотя разделение предложителя-строителя обещает снизить эффекты добычи MEV, для его реализации требуются изменения в протоколе консенсуса. В частности, выбор вилкиправило на Beacon Chain нужно обновить. API Builder
это временное решение, направленное на обеспечение работающей реализации разделения инициатора и строителя, хотя и с более высокими доверенными предположениями.
Builder API является модифицированной версией API движка
используется клиентами уровня консенсуса для запроса исполнительных нагрузок у клиентов уровня исполнения. Как определено в спецификация честного валидатора
, выбранные валидаторы для выполнения обязанностей по предложению блока запрашивают пакет транзакций у подключенного клиента выполнения, который они включают в предлагаемый блок цепи Beacon.
API Builder также действует как промежуточное ПО между валидаторами и клиентами уровня исполнения; но отличается тем, что позволяет валидаторам на Beacon Chain получать блоки из внешних сущностей (вместо создания блока локально с использованием клиента исполнения).
Ниже приведен обзор того, как работает Builder API:
Пример реализации API Builder - MEV Усиление
, улучшение на Механизм аукциона Flashbots
предназначен для сдерживания негативных внешних эффектов MEV на Ethereum. Аукцион Flashbots позволяет майнерам в proof-of-work передать работу по созданию прибыльных блоков специализированным сторонам, называемым поисковиками.
Искатели ищут выгодные возможности MEV и отправляют пакеты транзакций майнерам вместе с запечатанное предложение по цене
для включения в блок. Майнер, запустивший mev-geth, модифицированную версию клиента go-ethereum (Geth), должен только выбрать пакет с наибольшей прибылью и добыть его в качестве части нового блока. Чтобы защитить майнеров от спама и недействительных транзакций, пакеты транзакций проходят через ретрансляторы для проверки перед попаданием к майнерам.
MEV Boost сохраняет те же принципы работы оригинального аукциона Flashbots, хотя и с новыми функциями, разработанными для перехода Ethereum к доказательству доли. Поисковики по-прежнему находят прибыльные транзакции MEV для включения в блоки, но новый класс специализированных сторон, называемых строителями, отвечает за агрегацию транзакций и пакетов в блоки. Строитель принимает запечатанные ценовые предложения от поисковиков и запускает оптимизацию для нахождения наиболее прибыльного порядка.
Релеер по-прежнему несет ответственность за проверку пакетов транзакций перед их передачей предлагающему. Однако MEV Boost вводит эскроу-счета, ответственные за предоставление доступность данныхсохраняя тела блоков, отправленные строителями, и заголовки блоков, отправленные валидаторами. Здесь валидатор, подключенный к реле, запрашивает доступные исполнительные нагрузки и использует алгоритм сортировки MEV Boost для выбора заголовка нагрузки с наивысшей ставкой + советы по MEV.
Основным преимуществом API Builder является его потенциал демократизировать доступ к возможностям MEV. Использование схем commit-reveal устраняет доверительные предположения и снижает барьеры входа для валидаторов, стремящихся получить выгоду от MEV. Это должно снизить давление на отдельных стейкеров интегрироваться с крупными стейкинговыми пулами для увеличения прибыли от MEV.
Широкое внедрение Builder API стимулирует увеличение конкуренции среди строителей блоков, что повышает устойчивость к цензуре. Поскольку валидаторы рассматривают предложения от нескольких строителей, строитель, стремящийся к цензуре одной или нескольких транзакций пользователей, должен перебить все другие нецензурные строители, чтобы добиться успеха. Это значительно увеличивает стоимость цензурирования пользователей и отвращает от такой практики.
Некоторые проекты, такие как MEV Boost, используют Builder API в рамках общей структуры, разработанной для обеспечения конфиденциальности транзакций определенным сторонам, таким как трейдеры, пытающиеся избежать атак типа фронтраннинг/сэндвичинг. Это достигается путем предоставления частного канала связи между пользователями и строителями блоков. В отличие от ранее описанных лицензионных пулов транзакций, этот подход является полезным по следующим причинам:
Максимальная извлекаемая стоимость (MEV) относится к максимальной стоимости, которая может быть извлечена из производства блоков сверх стандартного вознаграждения за блок и газовых сборов путем включения, исключения и изменения порядка транзакций в блоке.
Максимальная извлекаемая стоимость была впервые применена в контексте подтверждение работы, и изначально назывался «добываемая майнерами стоимость». Это потому, что в доказательстве работы майнеры контролируют включение, исключение и упорядочивание транзакций. Однако с переходом к доказательству доли через СлияниеВалидаторы были ответственны за эти роли, и майнинг больше не является частью протокола Ethereum. Однако методы извлечения стоимости по-прежнему существуют, поэтому теперь вместо этого используется термин "Максимально извлекаемая стоимость".
Убедитесь, что вы знакомы странзакции, блоки, proof-of-stakeигаз. Знакомство с dappsиDeFi is helpful as well.
В теории MEV полностью накапливается у валидаторов, потому что только они могут гарантировать выполнение прибыльной возможности MEV. Однако на практике большая часть MEV извлекается независимыми участниками сети, называемыми "поисками". Поисковики запускают сложные алгоритмы на данных блокчейна для обнаружения прибыльных возможностей MEV и имеют ботов для автоматической отправки этих прибыльных транзакций в сеть.
Валидаторы в любом случае получают часть полной суммы MEV, потому что искатели готовы платить высокие комиссии за газ (которые идут в пользу валидатора) в обмен на более высокую вероятность включения их прибыльных транзакций в блок. Предполагая, что искатели действуют экономически рационально, комиссия за газ, которую искатель готов заплатить, будет в пределах до 100% MEV искателя (потому что если бы комиссия за газ была выше, искатель потерял бы деньги).
С этим, для некоторых очень конкурентных возможностей MEV, таких как Арбитраж на DEX, искателям может придется заплатить 90% или даже больше своего общего дохода от MEV в качестве комиссии за газ валидатору, потому что так много людей хотят провести ту же прибыльную арбитражную сделку. Это происходит потому, что единственный способ гарантировать, что их арбитражная транзакция выполнится, - это подать транзакцию с самой высокой ценой газа.
Эта динамика сделала умение хорошо играть в «газовый гольф» - программирование транзакций так, чтобы они использовали минимальное количество газа - конкурентным преимуществом, потому что это позволяет пользователям устанавливать более высокую цену на газ, сохраняя при этом постоянные общие газовые сборы (поскольку газовые сборы = цена за газ * использованный газ).
Несколько известных техник игры в гольф на газе включают: использование адресов, начинающихся с длинной строки нулей (например, 0x0000000000C521824EaFf97Eac7B73B084ef9306
) поскольку они занимают меньше места (и, следовательно, газа) для хранения; и оставляя небольшойERC-20балансы токенов в контрактах, поскольку инициализация слота хранения (в случае, если баланс равен 0) требует больше газа, чем обновление слота хранения. Поиск дополнительных техник для снижения использования газа является активной областью исследований среди исследователей.
Вместо того, чтобы программировать сложные алгоритмы для выявления прибыльных возможностей MEV, некоторые поисковики используют обобщенных лидеров. Обобщенные лидеры — это боты, которые следят за мемпулом для обнаружения прибыльных транзакций. Лидер скопирует код потенциально прибыльной транзакции, заменит адреса адресами лидера и запустит транзакцию локально, чтобы перепроверить, что измененная транзакция приводит к прибыли на адрес лидера. Если транзакция действительно прибыльна, лидер отправит измененную транзакцию с замененным адресом и более высокой ценой газа, «опережая» исходную транзакцию и получая MEV первоначального пользователя.
Flashbots - это независимый проект, который расширяет клиентов выполнения услугой, позволяющей искателям отправлять транзакции MEV валидаторам, не раскрывая их в общем пуле транзакций. Это предотвращает возможность фронтрана транзакций общими фронтраннерами.
MEV появляется на блокчейне несколькими способами.
Арбитраж на децентрализованных биржах (DEX) является самой простой и наиболее известной возможностью MEV. В результате это также самая конкурентная среда.
Это работает так: если две DEX предлагают токен по двум разным ценам, кто-то может купить токен на DEX с более низкой ценой и продать его на DEX с более высокой ценой в одной, атомарной сделке. Благодаря механизмам блокчейна, это является истинным, бесрисковым арбитражем.
о прибыльной арбитражной сделке, где искатель превратил 1 000 ETH в 1 045 ETH, воспользовавшись различной ценовой политикой пары ETH/DAI на Uniswap по сравнению с Sushiswap.
Ликвидации протоколов кредитования представляют собой еще одну хорошо известную возможность MEV.
Протоколы кредитования, такие как Maker и Aave, требуют от пользователей внесения залога (например, ETH). Этот внесенный залог затем используется для предоставления взаймы другим пользователям.
Пользователи могут затем занимать активы и токены у других в зависимости от своих потребностей (например, вы можете занять MKR, если хотите проголосовать по предложению о управлении в MakerDAO) до определенного процента от их заложенного залога. Например, если сумма займа составляет максимум 30%, пользователь, внесший 100 DAI в протокол, может занять до 30 DAI стоимостью другого актива. Протокол определяет точный процент силы займа.
Поскольку стоимость залога заемщика колеблется, также колеблется и его кредитная мощность. Если из-за рыночных флуктуаций стоимость заемных активов превышает, скажем, 30% стоимости их залога (опять же, точный процент определяется протоколом), протокол обычно позволяет любому ликвидировать залог, мгновенно погашая кредиторов (это аналогично тому, какmargin calls
работает в традиционной финансовой сфере). В случае ликвидации заемщику обычно приходится платить крупную комиссию за ликвидацию, часть которой идет ликвидатору — именно здесь появляется возможность MEV.
Искатели соревнуются в анализе данных блокчейна как можно быстрее, чтобы определить, какие заемщики могут быть ликвидированы, и первыми подать транзакцию ликвидации, чтобы получить комиссию за ликвидацию для себя.
Торговля сэндвичами - еще один распространенный метод извлечения MEV.
Чтобы сэндвичить, исследователь будет следить за мемпулом на предмет крупных сделок на децентрализованных биржах. Например, предположим, что кто-то хочет купить 10 000 UNI за DAI на Uniswap. Сделка такого масштаба окажет существенное влияние на пару UNI/DAI, потенциально значительно увеличивая цену UNI относительно DAI.
Поисковик может рассчитать приблизительный эффект цены от этой крупной сделки по паре UNI/DAI и совершить оптимальный ордер на покупку непосредственно перед крупной сделкой, дешево покупая UNI, затем совершить ордер на продажу непосредственно после крупной сделки, продавая его по более высокой цене, вызванной крупным ордером.
Сэндвич-арбитраж, однако, более рискованен, поскольку он не является атомарным (в отличие от DEX-арбитража, описанного выше) и подвержен Атака сальмонеллой
.
MEV в пространстве NFT - это вновь возникшее явление, и не обязательно прибыльное.
Тем не менее, поскольку сделки с NFT происходят на той же блокчейн-сети, которой пользуются все остальные сделки Ethereum, исследователи могут использовать аналогичные методики, как в традиционных возможностях MEV на рынке NFT.
Например, если есть популярный выпуск NFT и пользователь хочет определенный NFT или набор NFT, он может запрограммировать транзакцию так, чтобы быть первым в очереди на покупку NFT, или он может купить весь набор NFT одной транзакцией. Или если NFTошибочно перечислен по низкой цене
, поисковик может опередить других покупателей и купить его дешевле.
Один из выдающихся примеров NFT MEV произошел, когда поисковик потратил $7 миллионов на купить
каждый единственный Криптопанк по цене пола. Исследователь блокчейнаобъяснил на Твиттере
как покупатель сотрудничал с поставщиком MEV, чтобы сохранить свою покупку в тайне.
Арбитраж DEX, ликвидации и торговля сэндвичами - все это очень известные возможности MEV и, вероятно, не будут прибыльными для новых ищущих. Однако есть длинный хвост менее известных возможностей MEV (NFT MEV, возможно, одна из таких возможностей).
Поисковики, которые только начинают, могут добиться большего успеха, ища MEV в этом более длинном хвосте. Флешботы Доска объявлений MEV
списки некоторых новых возможностей.
MEV не так уж и плох — на Ethereum есть как положительные, так и отрицательные последствия MEV.
Многие проекты DeFi полагаются на экономически рациональных участников, чтобы обеспечить полезность и стабильность своих протоколов. Например, арбитраж на DEX гарантирует, что пользователи получают лучшие, наиболее точные цены на свои токены, а протоколы кредитования полагаются на быстрые ликвидации в случае снижения заемщиками уровней обеспеченности, чтобы гарантировать возврат средств кредиторам.
Без рациональных поисковиков, ищущих и устраняющих экономические неэффективности и использующих экономические стимулы протоколов, децентрализованные финансовые протоколы и dapps в целом могут быть не такими надежными, как сегодня.
На уровне приложений некоторые формы MEV, такие как сэндвич-торговля, приводят к безусловно худшему опыту для пользователей. Пользователи, которые попадаются в сэндвич, сталкиваются с увеличением проскальзывания и худшим исполнением своих сделок.
На уровне сети общие фронтраннеры и часто участвующие в них аукционы по газовым ценам (когда два или более фронтраннера соревнуются за то, чтобы их транзакция была включена в следующий блок, постепенно повышая цену газа для своих собственных транзакций) приводят к перегрузке сети и высоким ценам на газ для всех остальных, пытающихся провести обычные транзакции.
Помимо того, что происходит внутри блоков, MEV может иметь негативные последствия между блоками. Если MEV, доступный в блоке, значительно превышает стандартное вознаграждение за блок, валидаторы могут получить стимул для реорганизации блоков и захвата MEV для себя, вызывая реорганизацию блокчейна и нестабильность консенсуса.
Эта возможность реорганизации блокчейна быларанее исследованный на блокчейне Bitcoin
Поскольку награда за блок Bitcoin уменьшается, а комиссионные сборы составляют все большую часть награды за блок, возникают ситуации, когда становится экономически оправданным для майнеров отказаться от награды за следующий блок и вместо этого перепройти более старые блоки с более высокими комиссиями. С ростом MEV аналогичная ситуация может возникнуть в Ethereum, угрожая целостности блокчейна.
Извлечение MEV взлетело в начале 2021 года, что привело к чрезвычайно высоким ценам на газ в первые месяцы года. Появление реле MEV Flashbots снизило эффективность общих фронтраннеров и перенесло аукционы цен на газ вне цепи, снизив цены на газ для обычных пользователей.
В то время как многие исследователи до сих пор зарабатывают хорошие деньги на MEV, по мере того как возможности становятся более известными и все больше и больше исследователей конкурируют за одни и те же возможности, валидаторы будут захватывать все больше и больше общего дохода от MEV (поскольку тот же тип торгов с газом, как описано выше, также происходит в Flashbots, хотя и в частном порядке, и валидаторы захватят полученный доход от газа). MEV также не уникален для Ethereum, и по мере того как возможности становятся более конкурентоспособными на Ethereum, исследователи переходят на альтернативные блокчейны, такие как Binance Smart Chain, где существуют аналогичные возможности MEV, как на Ethereum, но с меньшей конкуренцией.
С другой стороны, переход от доказательства работы к доказательству доли и продолжающиеся усилия по масштабированию Ethereum с использованием роллапов изменяют пейзаж MEV таким образом, что до сих пор не совсем понятно. Пока неизвестно, как изменение динамики извлечения MEV при гарантированных предложителях блоках, известных заранее, сравнивается с вероятностной моделью в доказательстве работы или как это будет нарушено, когда выбор одиночного секретного лидера
и распределенная технология валидатораБудет реализовано. Точно так же остается загадкой, какие возможности MEV существуют, когда большинство пользовательской активности переносится с Ethereum на его слои 2 и осколки.
Как объясняется, MEV имеет негативные последствия для общего пользовательского опыта и безопасности уровня консенсуса. Но переход Ethereum к консенсусу типа "proof-of-stake" (под названием "The Merge") потенциально вводит новые риски, связанные с MEV:
В пост-Merge Ethereum валидаторы (сделавшие депозиты безопасности в 32 ETH) приходят к консенсусу относительно допустимости блоков, добавленных в Beacon Chain. Поскольку 32 ETH могут быть недоступны для многих, присоединение к пулу стейкингавозможно, будет более целесообразным вариантом. Тем не менее, здоровое распределение одиночные стейкерыидеально подходит, поскольку это смягчает централизацию валидаторов и улучшает безопасность Ethereum.
Однако извлечение MEV, как считается, способно ускорить централизацию валидаторов. Это частично потому, что валидаторы заработайте меньше за предложение блоковчем делают сейчас майнеры, добыча MEV может значительно влияние заработка валидатора
после слияния.
Более крупные пулы ставок, скорее всего, будут иметь больше ресурсов для инвестирования в необходимые оптимизации, чтобы использовать возможности MEV. Чем больше MEV добывают эти пулы, тем больше ресурсов у них есть для улучшения своих возможностей по извлечению MEV (и увеличения общего дохода), по сути, создавая экономии масштаба
.
Имея в своем распоряжении меньше ресурсов, одиночные стейкеры могут быть не в состоянии извлечь выгоду из возможностей MEV. Это может усилить давление на независимых валидаторов, чтобы они присоединились к мощным стейкинг-пулам, чтобы увеличить свои доходы, снижая децентрализацию в Ethereum.
В ответ на атаки сэндвичинга и фронтраннинга трейдеры могут начать проводить оффчейн-сделки с валидаторами для конфиденциальности транзакций. Вместо отправки потенциальной транзакции MEV в публичный мемпул, трейдер отправляет ее напрямую валидатору, который включает ее в блок и делит прибыль с трейдером.
«Темные пулы» - это увеличенная версия этого механизма и функционируют как разрешенные, доступные только для доступа mempools, открытые для пользователей, готовых платить определенные сборы. Этот тренд снизил бы разрешенность и доверительность Ethereum и потенциально превратил бы блокчейн в механизм «плати, чтобы играть», который благоприятствует самому высокому предложителю.
Разрешенные мемпулы также ускорят риски централизации, описанные в предыдущем разделе. Крупные пулы с несколькими валидаторами, скорее всего, выиграют от предоставления конфиденциальности транзакций трейдерам и пользователям, что увеличит их доходы от MEV.
Борьба с этими проблемами, связанными с MEV, в пост-Merge Ethereum является основной областью исследований. На сегодняшний день были предложены два решения для снижения негативного влияния MEV на децентрализацию и безопасность Ethereum после The Merge: разделение предложителя и строителя (PBS) и Builder API.
Как в случае proof-of-work, так и в случае proof-of-stake узел, который создает блок, предлагает его для добавления к цепочке другим узлам, участвующим в консенсусе. Новый блок становится частью канонической цепочки после того, как другой майнер создает блок на его основе (в PoW) или он получает подтверждения от большинства валидаторов (в PoS).
Комбинация ролей производителя блоков и предлагателя блоков именно то, что вызывает большинство проблем, связанных с MEV, описанных ранее. Например, узлы консенсуса мотивированы запускать реорганизацию цепи в атаках типа time-bandit для максимизации заработка MEV.
Разделение заявителя-строителя
(PBS) предназначен для смягчения влияния MEV, особенно на уровне консенсуса. Основная особенность PBS - разделение правил производителя блока и предлагателя блока. Валидаторы все еще несут ответственность за предложение и голосование за блоки, но новый класс специализированных субъектов, называемых строителями блоков, отвечают за упорядочение транзакций и построение блоков.
В PBS конструктор блоков создает пакет транзакций и размещает заявку на его включение в блок Beacon Chain (в качестве «полезной нагрузки выполнения»). Валидатор, выбранный для предложения следующего блока, затем проверяет различные ставки и выбирает пакет с самой высокой комиссией. PBS, по сути, создает аукционный рынок, где строители ведут переговоры с валидаторами, продающими блочное пространство.
Текущие дизайны PBS используют схема обязательство-раскрытие
в котором строители публикуют только криптографическое обязательство по содержимому блока (заголовок блока) вместе с их ставками. После принятия победной ставки предлагающий создает подписанное предложение блока, которое включает в себя заголовок блока. Ожидается, что строитель блока опубликует полное тело блока после просмотра подписанного предложения блока, и он также должен получить достаточно
удостоверения от валидаторов до окончательного утверждения.
Разделение построителя-предложителя в протоколе снижает влияние MEV на консенсус путем исключения извлечения MEV из сферы деятельности валидаторов. Вместо этого блокирующие устройства, работающие на специализированном оборудовании, будут захватывать возможности MEV вперед.
Это, однако, не исключает полностью валидаторов из доходов, связанных с MEV, поскольку строители должны делать высокие ставки, чтобы их блоки были приняты валидаторами. Тем не менее, поскольку валидаторы больше не напрямую ориентированы на оптимизацию доходов MEV, угроза атак времени уменьшается.
Разделение инициатора и строителя также снижает риски централизации MEV. Например, использование схемы "commit-reveal" устраняет необходимость доверять валидаторам, чтобы они не украли возможность MEV или не выставили ее другим строителям. Это снижает барьер для отдельных стейкеров получать выгоду от MEV, в противном случае строители бы предпочли большим пулам с внешней репутацией и проводили бы с ними внешние сделки.
Точно так же, валидаторам не нужно доверять строителям, чтобы те не утаивали тела блоков или публиковали недопустимые блоки, потому что оплата не зависит от этого. Комиссия валидатора все равно обрабатывается, даже если предложенный блок недоступен или объявлен недопустимым другими валидаторами. В последнем случае блок просто уничтожается, заставляя строителя блока потерять все комиссии за транзакции и доход MEV.
Хотя разделение предложителя-строителя обещает снизить эффекты добычи MEV, для его реализации требуются изменения в протоколе консенсуса. В частности, выбор вилкиправило на Beacon Chain нужно обновить. API Builder
это временное решение, направленное на обеспечение работающей реализации разделения инициатора и строителя, хотя и с более высокими доверенными предположениями.
Builder API является модифицированной версией API движка
используется клиентами уровня консенсуса для запроса исполнительных нагрузок у клиентов уровня исполнения. Как определено в спецификация честного валидатора
, выбранные валидаторы для выполнения обязанностей по предложению блока запрашивают пакет транзакций у подключенного клиента выполнения, который они включают в предлагаемый блок цепи Beacon.
API Builder также действует как промежуточное ПО между валидаторами и клиентами уровня исполнения; но отличается тем, что позволяет валидаторам на Beacon Chain получать блоки из внешних сущностей (вместо создания блока локально с использованием клиента исполнения).
Ниже приведен обзор того, как работает Builder API:
Пример реализации API Builder - MEV Усиление
, улучшение на Механизм аукциона Flashbots
предназначен для сдерживания негативных внешних эффектов MEV на Ethereum. Аукцион Flashbots позволяет майнерам в proof-of-work передать работу по созданию прибыльных блоков специализированным сторонам, называемым поисковиками.
Искатели ищут выгодные возможности MEV и отправляют пакеты транзакций майнерам вместе с запечатанное предложение по цене
для включения в блок. Майнер, запустивший mev-geth, модифицированную версию клиента go-ethereum (Geth), должен только выбрать пакет с наибольшей прибылью и добыть его в качестве части нового блока. Чтобы защитить майнеров от спама и недействительных транзакций, пакеты транзакций проходят через ретрансляторы для проверки перед попаданием к майнерам.
MEV Boost сохраняет те же принципы работы оригинального аукциона Flashbots, хотя и с новыми функциями, разработанными для перехода Ethereum к доказательству доли. Поисковики по-прежнему находят прибыльные транзакции MEV для включения в блоки, но новый класс специализированных сторон, называемых строителями, отвечает за агрегацию транзакций и пакетов в блоки. Строитель принимает запечатанные ценовые предложения от поисковиков и запускает оптимизацию для нахождения наиболее прибыльного порядка.
Релеер по-прежнему несет ответственность за проверку пакетов транзакций перед их передачей предлагающему. Однако MEV Boost вводит эскроу-счета, ответственные за предоставление доступность данныхсохраняя тела блоков, отправленные строителями, и заголовки блоков, отправленные валидаторами. Здесь валидатор, подключенный к реле, запрашивает доступные исполнительные нагрузки и использует алгоритм сортировки MEV Boost для выбора заголовка нагрузки с наивысшей ставкой + советы по MEV.
Основным преимуществом API Builder является его потенциал демократизировать доступ к возможностям MEV. Использование схем commit-reveal устраняет доверительные предположения и снижает барьеры входа для валидаторов, стремящихся получить выгоду от MEV. Это должно снизить давление на отдельных стейкеров интегрироваться с крупными стейкинговыми пулами для увеличения прибыли от MEV.
Широкое внедрение Builder API стимулирует увеличение конкуренции среди строителей блоков, что повышает устойчивость к цензуре. Поскольку валидаторы рассматривают предложения от нескольких строителей, строитель, стремящийся к цензуре одной или нескольких транзакций пользователей, должен перебить все другие нецензурные строители, чтобы добиться успеха. Это значительно увеличивает стоимость цензурирования пользователей и отвращает от такой практики.
Некоторые проекты, такие как MEV Boost, используют Builder API в рамках общей структуры, разработанной для обеспечения конфиденциальности транзакций определенным сторонам, таким как трейдеры, пытающиеся избежать атак типа фронтраннинг/сэндвичинг. Это достигается путем предоставления частного канала связи между пользователями и строителями блоков. В отличие от ранее описанных лицензионных пулов транзакций, этот подход является полезным по следующим причинам: