Расшифровка MEV: прошлое, настоящее, будущее

by jakub

Введение

Знаете ли вы, что когда вы делаете ход в Ethereum, происходит скрытая игра с высокими ставками?

А что, если я скажу вам, что эта игра может быть секретом более дешевых и эффективных транзакций или, иногда, причиной этих неожиданно высоких комиссий и задержек?

Встречайте MEV, концепцию, которая меняет привычный нам Ethereum.

Но кто управляет этой игрой? Какие роли играют поисковики, строители и предлагающие услуги? Как Flashbots появляются на сцене и какова их миссия? И предоставляет ли MEV дополнительные стимулы для валидаторов или создает экзистенциальную угрозу для децентрализации всей сети? Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в этом посте.

И мы обещаем вам, что к концу этого поста Ethereum больше никогда не будет выглядеть для вас прежним.

Что такое MEV

Чтобы определить концепцию MEV, давайте сначала рассмотрим упрощенную модель, которая, по мнению многих людей, отражает то, как работают транзакции Ethereum.

По сути, когда вы инициируете транзакцию, она сначала попадает в «мемпул». Думайте о «мемпуле» как о комнате ожидания для ожидающих транзакций. При создании нового блока предлагающий блок может выбирать и приоритизировать транзакции из мемпула на основе их комиссий за транзакции.

Тем не менее, MEV представляет собой уникальную изюминку. Предлагающие блок могут не только выбирать, какие транзакции включать и в каком порядке они должны быть включены в блок, но и добавлять свои собственные. Последовательность этих сделок иногда может приносить существенную прибыль.

Представьте себе такой сценарий: Алиса покупает большое количество определенного токена. Вслед за ней Боб решает продать тот же токен. Если сделка Боба обрабатывается после сделки Алисы, он извлекает выгоду из более выгодной цены продажи из-за повышенного спроса, который создает покупка Алисы. Заметив такие возможности, предлагающий блок может изменить порядок транзакций в пользу и получить «долю». Предлагающий может достичь этого, вставив свою собственную транзакцию на покупку непосредственно перед сделкой Алисы и разместив сделку на продажу после сделки Алисы и непосредственно перед сделкой Боба.

В этом довольно неприятном примере тот, кто предлагает блок, по сути, опережает транзакцию Алисы, извлекая выгоду из движения цены, которое он может предсказать и на которое он может повлиять.

Эта дополнительная прибыль, возникающая в результате изменения последовательности транзакций, называется MEV, что означает максимальную извлекаемую стоимость.

Понимание MEV чрезвычайно важно, поскольку оно создает различные проблемы для такой сети, как Ethereum.

С точки зрения конечного пользователя, MEV может проявляться по-разному, в том числе влиять на исполнение сделок. Например, если вы получаете меньше токенов от сделки на DEX, чем ожидалось изначально, это может быть связано с MEV.

С точки зрения сети, MEV рискует подтолкнуть децентрализованную систему к централизации. В соответствии с Proof-of-Work майнинговые пулы были заинтересованы в том, чтобы стать узкоспециализированными, что потенциально привело к централизации между ними. Это проводит неприятные параллели с традиционными финансами, отходя от амбициозной, прозрачной, децентрализованной финансовой модели.

Помимо порядка транзакций, предлагающие блок также могут принять решение о включении или исключении конкретной транзакции, либо отдав приоритет транзакции, предлагающей более высокие комиссии, либо подвергнув цензуре определенные транзакции.

В целом, MEV может быть выделен и классифицирован несколькими способами.

Стратегии MEV

Давайте посетим мир MEV с помощью этих распространенных стратегий:

• Опережающий этап: Предлагающие обнаруживают ожидающую транзакцию в мемпуле, которая может изменить рынок и вырваться вперед, чтобы извлечь выгоду из изменения цены.
• Бэкраннинг: В отличие от опережающего раннинга, предлагающие сделки позиционируют свою сделку сразу после значительной, часто используя потенциальные расхождения в ценах или арбитражные возможности между биржами.
• Сэндвич-атаки: Комбинация фронтраннинга и бэкраннинга. Оференты видят большой заказ, размещают свой заказ перед ним (frontrun), а затем размещают еще один заказ после него (backrun). По сути, они «сэндвич» с транзакцией пользователя. Именно это произошло в нашем предыдущем примере с Алисой и Бобом.
• Цензура: Предлагающий может подвергать цензуре транзакции, чтобы получить выгоду от MEV в другом месте, требовать более высоких комиссий или манипулировать оракулами.
• Обобщенный фронтраннинг: Оферент может совершить любую прибыльную для себя сделку, даже не полностью понимая содержание сделки. Эта стратегия возможна за счет симуляции выполнения транзакции и определения того, остается ли у вызывающего данный метод смарт-контракта больше средств, чем до выполнения.

Стратегии MEV иногда можно классифицировать как токсичные или нетоксичные.

Токсичная MEV — это тип MEV, который оказывает негативное воздействие на экосистему блокчейна и ее пользователей. Примеры токсичных MEV включают:

• фронтраннинг,
• сэндвич-атаки,
• Цензура

При фронтраннинге и сэндвич-атаках пользователи в конечном итоге получают худшее исполнение своих транзакций. Из-за цензуры децентрализованный и стабильный характер экосистемы находится под угрозой.

Нетоксичный MEV, с другой стороны, относится к формам MEV, которые не оказывают негативного влияния на пользователей или целостность блокчейна.

Бег назад служит ярким примером этого. Тем не менее, стоит отметить, что классификация MEV как «нетоксичной» может быть субъективной.

Например, в то время как арбитраж и бэкраннинг приводят к более эффективным ценам, они также приводят к убыткам для поставщиков ликвидности.

Как мы видим, полезно классифицировать MEV, поскольку это позволяет нам лучше понять его влияние.

Прежде чем мы перейдем к текущему ландшафту MEV, давайте рассмотрим, как мы пришли к этому и как пространство MEV развивалось с течением времени.

Эра PGA

Несмотря на то, что MEV является неотъемлемой частью Ethereum с момента его создания, с 2018 года его популярность заметно возросла, особенно с ростом DeFi и введением флэш-кредитов.

В те ранние дни возможностями MEV в основном пользовались конкуренты, перебивающие ставки в публичном мемпуле, что ознаменовало эпоху, известную как PGA, или Priority Gas Auction.

Представьте себе двух ботов MEV, которые видят прибыльную возможность для MEV. Допустим, есть кросс-DEX-арбитраж, который может захватить 0,1 ETH стоимости. Оба бота заинтересованы в том, чтобы продолжать повышать свои ставки до тех пор, пока возможность не станет невыгодной.

Теперь представьте себе это напряженное противостояние, но сжатое в рамках типичного времени блока Ethereum, которое в среднем составляло 13 секунд до слияния. Как только бот защищает свою транзакцию в подтвержденном блоке, окно прибыли исчезает.

В этом сценарии, в то время как победивший бот оплачивает полную стоимость транзакции, чтобы обеспечить себе место в блоке, конкурирующий бот часто обнаруживает, что его транзакция также включена, но в качестве неудачной попытки все равно взимается некоторая комиссия за транзакцию.

Экстраполируйте этот сценарий на сотни или даже тысячи ботов, конкурирующих за аналогичные прибыльные возможности, и мы быстро поймем, почему это стало огромной проблемой. Такие агрессивные торги не только привели к росту комиссий за транзакции, но и способствовали перегрузке сети, что пагубно повлияло на обычных пользователей Ethereum.

Эта хаотичная глава ранней MEV и ее аукционов Priority Gas Auctions была хорошо задокументирована в «Flash Boys 2.0». Название этой статьи было вдохновлено знаменитой книгой Майкла Льюиса «Flashboys», в которой подробно рассказывается о первых днях высокочастотного трейдинга — концепции, имеющей множество аналогий с миром MEV.

Эпоха Flashbots

Чтобы смягчить проблемы, вызванные PGA, группа членов сообщества Ethereum сплотилась вокруг и сформировала Flashbots с основной целью устранения негативных внешних эффектов MEV прозрачным и управляемым сообществом образом.

После тщательного изучения MEV, чтобы понять его динамику, сообщество Flashbots представило два встроенных инструмента: MEV-Geth и MEV-Relay.

MEV-Geth — это модифицированная версия клиента Ethereum Geth, которая позволяет майнерам напрямую общаться с поисковиками MEV и приоритизировать свои пакеты транзакций.

Эти пакеты представляют собой группы транзакций, упакованных поисковиками для извлечения прибыльных возможностей MEV. MEV-Relay, с другой стороны, представляет собой ретрансляционную сеть, облегчающую отправку этих пакетов от поисковиков к майнерам.

Термин «поисковики» относится к сущностям или алгоритмам, которые ищут в мемпуле Ethereum возможности MEV, создавая специализированные пакеты транзакций для максимизации потенциальной прибыли.

С помощью MEV-Geth и MEV-Re майнеры, вместо того чтобы полагаться только на транзакции в мемпуле, будут запускать эти дополнительные части программного обеспечения, чтобы получить доступ к другому потоку транзакций, который в противном случае не был бы виден в мемпуле.

Майнер будет смотреть на мемпул и пакеты транзакций, поступающие через MEV-Relay, и создавать наиболее прибыльный блок.

Вместе эти инструменты были направлены на создание более организованной, прозрачной и эффективной структуры для извлечения MEV, снижения перегрузки сети и согласования стимулов между различными участниками.

Со временем MEV-Geth начала завоевывать все большую долю рынка, достигая около 90% мощности майнинга.

Несмотря на то, что казалось, что ландшафт MEV созрел и основные болевые точки были устранены, пространство было готово к большому сбою, вызванному одним из самых значительных изменений в самом Ethereum — переходом от Proof-of-Work к Proof-of-Stake и слиянием.

Эпоха после слияния

В мире после слияния концепция майнеров на Ethereum перестала существовать.

Валидаторы теперь были сущностями, отвечающими за добавление блоков в цепочку.

Наряду с этим сдвигом MEV эволюционировала от «извлекаемой ценности майнера» до «максимальной извлекаемой стоимости».

Предвидя эти изменения, Flashbots вместе с клиентскими командами и Ethereum Foundation начали разработку нового протокола, посвященного Proof-of-Stake Ethereum, под названием MEV-Boost, который был активирован сразу после завершения слияния.

MEV-Boost — это разновидность разделения предложения-строителя (PBS). PBS — это философия проектирования, которая позволяет валидаторам эффективно использовать сторонние сборщики блоков для выполнения своих обязанностей по сборке блоков.

Сборщик блоков — это новая роль, представленная PBS. Используя MEV-Boost, валидаторы могут продавать пространство блока специализированным третьим сторонам, называемым сборщиками блоков, которые собирают, упорядочивают и вводят транзакции для создания блока. Строители хотят создать блок, который максимизирует собранные платежи.

MEV-Boost работает, позволяя валидаторам выбирать самый высокооплачиваемый блок, предлагаемый строителями. Затем строители соревнуются в производстве блоков. Затем валидатор выбирает блок с самой высокой оплатой и предлагает его сети.

В отличие от MEV-Geth, где майнеры должны были запускать программное обеспечение Flashbots вместе со своим клиентом, MEV-Boost работает как дополнение, позволяя любому валидатору использовать его независимо от выбранного ими консенсуса и клиентов.

И снова решение начало быстро завоевывать широкое распространение, охватив около 90% участников сети.

Цепочка поставок MEV

Несмотря на то, что экосистема MEV претерпевает частые изменения, давайте нарисуем полную картину текущего ландшафта MEV, изучив цепочку поставок MEV шаг за шагом.

Путешествие начинается с того, что пользователь инициирует транзакцию со своего кошелька. Как правило, эта транзакция попадает в мемпул, хотя также доступны альтернативные приватные мемпулы, такие как Protect (от Flashbots) и mev-blocker (от Cowswap).

Именно здесь в игру вступают поисковики. Они ищут наиболее оптимальные и выгодные связки сделок и отправляют их строителям.

Сборщик, имея доступ к нескольким поисковикам, потенциальным потокам частных заказов, и сам мемпул создает наиболее ценный блок, который он может, и отправляет его на ретранслятор.

Валидаторы подключены к нескольким ретрансляторам и прослушивают все входящие блоки от нескольких билдеров.

Валидатор, который становится следующим предлагающим блок, выбирает наиболее прибыльный блок и предлагает его.

Как мы видим, текущий ландшафт значительно отличается от ранней, простой модели Ethereum с кошельком пользователя → → мемпулом → майнером.

Несмотря на то, что эта система более сложная, она позволяет участникам извлекать выгоду из работы строителей, не доверяя им.

Будущее MEV

Помимо текущего ландшафта MEV, также стоит обсудить будущее этого пространства.

Одной из основных проблем в нынешней ситуации является централизация строителей. В настоящее время пять основных строителей создают около 90% блоков Ethereum.

Кроме того, эксклюзивный поток заказов и междоменная MEV представляют собой новые, возникающие угрозы централизации не только для Ethereum, но и для многих других цепочек.

Чтобы решить эти проблемы, Flashbots начала работать над двумя новыми инициативами: MEV-Share и SUAVE.

MEV-Share фокусируется на создании не требующего разрешений и частного протокола подбора партнеров между пользователями и пользователями, где пользователи могут извлекать непосредственную выгоду из сгенерированного ими MEV. Пользователи могут получить доступ к MEV-Share автоматически, отправляя транзакции через Flashbots Protect.

SUAVE (Single Unifying Auction for Value Expression) отделяет роли мемпула и сборщика блоков от существующих блокчейнов и предлагает высокоспециализированную и децентрализованную альтернативу plug-and-play. В настоящее время SUAVE находится в разработке, первый релиз ожидается где-то в 2024 году.

Существуют также некоторые оптимизации, которые могут быть применены к MEV. Одним из них является MEV-Burn, предложенный Джастином Дрейком.

В нем описывается простое встроенное дополнение PBS для сглаживания и перераспределения пиков MEV — конструкция, аналогичная EIP-1559.

Говоря о закрепленной PBS, будет интересно увидеть ее влияние на существующие внепротокольные реализации PBS, такие как MEV-Boost, и пространство MEV в целом, как только она будет реализована.

Мы, конечно, углубимся в некоторые из этих тем в следующих постах.

Итоги

Подводя итог, можно сказать, что MEV, с его сложной динамикой, является фундаментальным аспектом машины Ethereum. Добыча MEV — это вечный танец, в котором поисковики, строители и сторонники блоков находятся в неустанном поиске вознаграждений MEV, в противовес которому сообщество Ethereum стремится к сбалансированной, справедливой и эффективной экосистеме.

На момент написания этой статьи размер возможностей MEV на самом Ethereum составлял более 320 000 ETH — и это только с момента слияния. Это примерно 800 ETH/день MEV.

Будущее все еще неопределенно: будем ли мы продвигаться к утопии MEV, децентрализуя все аспекты цепочки поставок MEV и возвращая сгенерированные MEV пользователям? Или мы можем стать свидетелями возникновения антиутопии MEV, где несколько централизованных организаций контролируют производство блоков во всех значимых цепочках, извлекая выгоду из ничего не подозревающих пользователей?

Будет интересно наблюдать, как развивается ландшафт MEV.

Спасибо за прочтение! Пожалуйста, поделитесь своим отзывом в комментариях и подпишитесь на меня в социальных сетях, если вам понравилась статья. Я также создал сообщество Telegram, где мы можем собираться и обсуждать интересные темы, связанные с криптовалютой. Вы можете присоединиться к нам и принять участие в обсуждении → Telegram: Contact @razgules