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星球君的朋友们

2022-11-04 05:30

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MEV について 1 つの記事で学ぶ

導入

19世紀初頭には早くも、マイヤー・ロスチャイルド（メイヤー・ロスチャイルド）は5人の息子をフランクフルトから各地に送り出し、ロンドン、パリ、ウィーン、ナポリに支店を設立しました。彼らは伝書鳩、メッセンジャー、チャーター船を利用して、驚異的なスピードでヨーロッパ全土にメッセージを運ぶメッセージネットワークを構築しました。このネットワークを通じて、ロスチャイルド家は誰よりも早くニュースや情報を受け取ることができ、その情報を利用して裁定取引や取引で利益を得ることができました。ある有名な事件では、ネイサン・ロスチャイルド（ネイサン・ロスチャイルド）は、ロンドンの公式急使よりまるまる36時間前に、自身の情報ネットワークを通じて、ナポレオンがワーテルローで敗北したというニュースを入手した。

どの市場でも、情報は貴重です。そして、情報への特権アクセスをめぐる競争は熾烈を極めます。今日の伝統的な市場でも、高頻度取引会社やヘッジファンドは数十億ドルを投じて世界中にタワーやケーブルを建設し、軍拡競争を通じて数ミリ秒単位で情報の優位性を獲得しようとしている。

暗号通貨業界も例外ではありません。オンチェーンでは、注文フローと注文注文へのアクセスをめぐる競争が激化しています。「最大抽出可能値」 (略して MEV) の概念は、ニッチなトピックから、ほぼすべての暗号化プロトコルの最前線に成長しました。コミュニティ内では、プロトコルの透明性、持続可能性、分散化、セキュリティ、検閲耐性、評価などに対する MEV の影響についての議論が高まっています。

このレポートでは、MEV のいくつかの主要テーマについて説明します。まず、MEV とそれが重要な理由を紹介します。次に、MEV が基本的な構成要素であると考える理由と、MEV の管理に伴うトレードオフについて概説します。また、MEV の現状とこの分野の主要なプレーヤーについてもまとめます。最後に、将来の傾向と未解決の問題について説明します。

重要なポイント:

● MEV を理解することが重要です。MEV は、セキュリティ、安定性、ユーザーエクスペリエンスに影響を与えます。 MEV は、ブロックチェーントークンに価値を付加できるようにするための重要なコンポーネントでもあります。最も重要なことは、MEV はブロックチェーンネットワークの 2 つの基本的な特性、つまり分散化と検閲耐性に影響を与えることです。

●MEVは基本構成要素です。一部の形式の MEV を置き換えることができるソリューションはありますが、最終的には常に一定量の MEV が存在することになります。ブロックチェーンネットワークは両刃の剣であり、無制限の分散型スマートコントラクトプラットフォームをもたらし、さらに多くの MEV をもたらします。 MEV を扱うときは、プロトコルとアプリケーションの両方で慎重な検討とトレードオフが必要です。

● PoW 下のイーサリアムでは、2020 年以降、MEV がマイナー総収益の少なくとも 5.8% を占めていると推定されます。裁定取引、清算、サンドイッチ攻撃などの主要な MEV の機会はすべて非常に競争が激しく、少数の検索者によって統合されています。

● 今日では誰もがクロスチェーン MEV の影響は無視できるものであると考えていますが、クロスチェーン MEV はすべてのブロックチェーンに影響を与える非常に集中した力を形成する可能性があります。ブロックチェーンネットワークの安定性に対するマルチブロック MEV の脅威はそれほど遠くありませんが、ますます深刻になるでしょう。

● 予測できる注文フローの支払い (PFOF) またはトランザクションフローオークションと表示され、一定量の MEV がユーザーに返されます。このようなシナリオでは、最も可能性の高い傾向は、ブロックビルダーがより集中化してバリデーターの報酬を減らすことになるかもしれませんが、将来的にそうする方法についてはさらなる研究が必要です。

メモリプールにアクセスする

MEV は元々、Daian らが独創的な研究報告で開発したものです。Flash Boys 2.0で定義されています。元々は、複数のボットがイーサリアム上でトランザクションの優先順位を競わせる研究者によって発見されたもので、研究者らはこれを調査し、これがブロックチェーンに与える影響について詳しく説明しました。この論文はまた、MEV を「イーサリアムマイナーが特定の時間枠でトランザクションを操作することによって抽出できる価値の合計であり、これには複数のブロックにわたるトランザクション値が含まれる可能性がある」と初めて定義しました。

それは一口のようです。 MEV をより深く理解し、第一原理に基づいて MEV がどのように生成されるかを理解するために、単純なイーサリアムトランザクションのプロセス全体を見てみましょう。

イーサリアムトランザクションの全プロセス

Joe が分散型取引所で 100 ETH を USDC に交換したいとします。 Joe は Uniswap フロントエンドに来て、MetaMask ウォレットに接続します。彼は取引の詳細 (スリッページ 1.0% で 1,300,000 USDC に対して 1,000 ETH) を入力し、取引に署名します。

彼のトランザクションは、まず MetaMask のデフォルト RPC エンドポイント経由で送信されます。Infura。 Infura はこのトランザクションリクエストをイーサリアムネットワーク内の他のノードに伝播し、これらのノードも同様に接続されているノードにリクエストを伝播します。

各バリデーターには独自のメモリプールがあり、これは各バリデーターが保留中のトランザクションを維持するデータベースです。バリデータは、独自のメモリプールに基づいてトランザクションブロックを構築します。通常、これらのトランザクションはガス料金によって注文されます。あるいは、バリデーターはカスタムソフトウェアを実行して、独自のルールとロジックに従ってトランザクションを注文することもできます。

イーサリアムネットワークは、トランザクションのブロックを構築して送信するために、12 秒ごとにバリデーターをランダムに選択します。トランザクションブロックの送信者は、この新しいブロックをネットワークにブロードキャストします。ネットワークは、他のバリデーターからなる委員会をランダムに選択して、ブロックの有効性を判断し、その証明を作成します。トランザクションは送信されると、ノードのメモリプールから削除されます。

MEV の生成方法

メモリプールは誰でも見ることができます。 Joe のトランザクションは公開で送信されるため、次の潜在的な収益機会が生まれます。

●サンドイッチ攻撃：ジョーの為替取引では 1% のスリッページが設定されましたが、これは通常大きくありません。ジョーは 1,300,000 ドルに両替したいと考えていますが、1,287,000 ドルを受け入れられることを世界に伝えます。メンプールを監視している他のエンティティは、ジョーのこの高い許容度に気づき、ジョーに最悪の約定価格を与えることでリスクのない利益を得て、彼を「挟み込む」ことを試みます。彼らはジョーよりも先にETHを売却する（フロントランニング取引）ことで裁定取引を実現し、ジョーが定義した最低価格で売却し、比較的低い価格でETHを買い戻すことができました。

● アービトラージ:Joe が取引を完了すると、Uniswap と他の DEX の間に一時的な ETH-USDC 価格差が生じます。これらの不一致を常に探しており、リスクのない利益を得るためにジョーの取引後に自動的に裁定取引 (取引のロールバック) を実行するボットが存在します。

バリデーターは、この利益を引き出す特権的な立場にあります。イーサリアムのコンセンサスプロトコルはブロックレベルでの合意のみを強制するため、これによりバリデーターは各ブロック内で何が起こるかを決定することができます。したがって、バリデーターは、どのトランザクションを含めるか、およびそれらのトランザクションが実行される順序を決定できます。

たとえば、DEX のアービトラージスペースに 100 ドルがあるとします。アリスは、取引手数料 1 ドルの支払いを申し出て取引を送信することで、この利益を獲得しようとします。しかし同時に、メンプールは誰でも見ることができます。そこで、ボブはメモリプールでアリスのトランザクションを確認し、彼女のトランザクションをコピーし、2 ドルのガス料金を支払うことを申し出ます。他の企業も同様に取引を殺到する可能性がある。

管理されないまま放置されると、この利益動機により、ユーザーはオフチェーンのバリデーターやマイナーと契約を結んで、トランザクションが確実に含まれたり、注文されたりするようになる可能性があります。あるいは、バリデーターまたはマイナーがトランザクションを送信し、自分のトランザクションに優先順位を付けて、100 ドルの裁定取引利益全体を獲得することもできます。

したがって、この概念は「最大抽出可能値」、または略して MEV と呼ばれます。この概念は以前は「マイナー抽出可能価値」と呼ばれていましたが、イーサリアムの PoS への移行と PoS ベースのブロックチェーンの市場シェアの拡大に伴い、「最大抽出可能価値」という概念が受け入れられるようになりました。

MEVのサプライチェーン

上記の取引の全プロセスから、MEV のサプライチェーンを要約できます。参照フレームとして、このサプライチェーンは、エコシステム内のさまざまな利害関係者、MEV の生成、および MEV を軽減および管理する最適な方法を理解するのに役立ちます。

ソース：

ソース：Flashbots

● ユーザー:意図を表明しコミットすることでブロックチェーンの状態を変更したい人。

● ウォレットまたはアプリケーション:ユーザーの意図をブロックチェーントランザクションに変換するユーザーインターフェイス。

● 検索対象:mempool を監視し、トランザクションを送信して、MEV エンティティを取得します。

● ビルダー:あらゆる場所からのトランザクションを集約して完全なブロックを作成し、理想的には報酬を最大化するブロックを作成します。

● バリデータ:ブロックのコミットやブロックの証明などのコンセンサス義務を実行します。

MEV を定義する

PoS ブロックチェーンにおける最新の MEV 定義を考えてみましょう。

環境の状態と利用可能なすべてのアクションを考慮して、バリデーターがブロック (または一連のブロック) から抽出できる合計値。

通常、バリデーターは環境の状態を変更できません。これには、ブロックチェーンのルール、ブロックチェーン上のスマートコントラクトコード、メモリプール内のトランザクションの組み合わせなどが含まれます。

ここで使用できるアクションには、トランザクションの並べ替え、レビュー、挿入などがあります。また、ブロックのタイムスタンプの変更、「ランダム性」の操作、他のバリデーターの DOS 実行など、よりニッチな戦術も含まれています。

MEVタイプ

MEV の最も競争力のある 3 つの収益チャネルは、裁定取引、清算、サンドイッチ攻撃です。以下では、MEV をより深く理解するために、これら 3 つのアプローチと、その他の興味深いニッチな MEV の機会について概説します。

裁定取引

裁定取引は MEV の最大の収益源です。 MEV が存在するのは、トランザクションの順序が重要であるためです。

裁定取引はあらゆる市場で発生します。従来の市場の裁定取引者は在庫リスクやタイミングリスクに直面しますが、MEV 裁定取引の多くは自動化できます。希望するすべての裁定取引がリスクなしの利益で実行されるか、またはどの取引も実行されないかのいずれかです。そして、アトミックアービトラージは、フラッシュローン、場合によっては、検索者は最小限の手元資金で活動できるようになります。しかし、CEX と DEX の間の価格裁定取引など、在庫リスクやタイミングリスクに直面する必要がある従来の統計的裁定取引にも不足はありません。

清算する

Aave、Compound、Maker などのマネーマーケットでは、ユーザーが特定の資産を担保として預け、他の資産を借りることができます。担保資産の価値が変動すると、ユーザーの借入力も変動します。

これらのプロトコルは、借り手が許容範囲を超えて借りた場合、市場参加者に依存して借り手を清算します。しかし、市場参加者は無料で清算を行うわけではありません。市場参加者を奨励するために、プロトコルは借り手に清算手数料を請求し、手数料の一部を清算人に提供します。

ここに MEV のチャンスがあります。シーカーたちは競ってすべての借り手のポジションを監視し、誰よりも早く過剰ポジションを清算して清算手数料を稼ごうとします。

裁定取引と同様に、清算も非常に競争が激しくなります。清算が競合すると、市場の下落時に莫大なガス料金が発生する可能性があります。同様に、清算入札で最も競争力があるのは、コードを最適化できる検索者です。

画像の説明

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出典: Qin et al.、「サンドイッチ攻撃”

サンドイッチ攻撃

ブロックチェーン上のトランザクションは即座に発生するわけではありません。ユーザーが為替トランザクションを送信すると、許容可能な価格変化率 (「スリッページ」) が定義され、保留中のトランザクションの価格変動範囲が決まります。

画像の説明

例。ユーザーは、1,000 WETH を 1% のスリッページで USDC に変換したいと考えています。 Seeker はパブリックメモリプール内のトランザクション 1 を確認し、フロントランニングトランザクションとロールバックトランザクションのセットを構築し、それらを mev-boost 経由でバリデータに送信します。

上の例に示されているように、サンドイッチ攻撃はトランザクションの順序に大きく依存します。サンドイッチ攻撃のどちらか一方が実行に失敗した場合、探索者は潜在的な損失に直面することになります。

名前が示すように、サンドイッチ攻撃は悪質な MEV とみなされ、仮想通貨コミュニティのほとんどがサンドイッチ攻撃に反対しています。裁定取引や清算も悪質な場合がありますが、サンドイッチ攻撃はほとんどの場合、純粋な価値の搾取とみなされます。ほとんどのユーザーは、自分が板挟みになるかどうか、いつ板挟みになるかわかりません。。検索者の中には、サンドイッチ攻撃はしないと公言する人もいます。悪評や非難を受ける可能性があることを約束するか受け入れるかのどちらかです。

ソース

ソース

ロングテールMEV

ロングテール MEV の機会は豊富にあります。ここではいくつかの例を示します。

● Apecoin エアドロップ:Yuga Labs は BAYC 保有者にトークンをエアドロップすることを決定しました。 NFTX は、NFT を代替トークンに変換するアプリケーションです。 MEV の探求者BAYCの同種トークンをすべてNFTXで購入しました、その後、トークンプール全体で実際のNFTを引き換え、Apecoinのエアドロップを受け取り、NFTXプールに再供給します。操作ロボットは約6万1000APE（当時の約27万8000ドルに相当）を稼いだ。そして、ボットが費やしたガソリン代は 310 ドルだけでした。

● ファットフィンガーイベント:誰かが不注意だったもともと444 ETHの価格で販売されていたEtherRock NFTを444グウェイでリストします。ボットはすぐにそれをポケットに入れ、234 ETH (当時で約 60 万ドル) で売却しました。

●1インチでのピックアップ変更：1inch は、何らかの理由でルーターに少量のトークンを残すことがあります。そして、それを実現する MEV ロボットプログラムがあります。わずか4ドルでルーターをスキャンして変更を取得します。

MEV は重要です

MEV が重要であることを理解する必要があります。 MEV は、セキュリティ、安定性、ユーザーエクスペリエンスに影響を与えます。 MEV は、ブロックチェーントークンに価値を付加できるようにするための重要なコンポーネントでもあります。最も重要なことは、MEV はブロックチェーンネットワークの 2 つの基本的な特性、つまり分散化と検閲耐性に影響を与えることです。

MEVは負の外部性を生み出す

MEV 関連の活動には負の外部性がある可能性があります。たとえば、効率的な料金市場が存在しない場合、MEV を取得するための競争により、最適なガスオークション (優先ガスオークション、「PGA」、確率ガスオークションと呼ばれることもあります) が生じる可能性があります。 PGA では、シーカーとボットはガス料金を戦略的に設定して、自身のトランザクションが特定のトランザクションの前 (または後ろ) に含まれるようにすることで互いに競争します。これにより、次のような結果が得られます。

● ネットワークの輻輳により、他のトランザクションが停止したり、オフラインになったりする可能性があります。

● ガス料金が高く変動するため、他の仮想通貨ユーザーがやめてしまう可能性があり、あまり知識のないプレイヤーにとっては非常に有害です。

● 入札が失敗すると、ブロック領域が不必要に消費されます (失敗したトランザクションもブロック領域を占有します)。

ソース：

ソース：Finbold

PGA はまた、待ち時間が短い検索者が入札に勝つ可能性が高いため、待ち時間をなくすための軍拡競争を引き起こしました。 Flashbot やその他の mempool サービスの出現により、イーサリアム上で PGA が頻繁に行われるようになりました。ただし、PGA は、BNB チェーン、Polygon サイドチェーン、Aurora などの高スループットかつ低料金のチェーンで依然として頻繁に発生します。

MEV はネットワークを不安定にする可能性があります

より広範には、MEV はブロックチェーンネットワーク内の利害関係者のインセンティブ要因を劇的に変化させます。十分な動機があれば、MEV への関心により、バリデーターやマイナーがチェーンの再編成を実行しようとするなどの悪意のある活動に関与する可能性さえあります。実際には、一部のコミュニティメンバーがすでにコードを投稿しています、イーサリアムマイナーがイーサリアムネットワークを再編成して MEV 履歴収入を得ることができるようにします。当時、イーサリアムのソーシャル層はマイナーによる再組織化の実装を妨げていました。

ただし、この脅威は他のブロックチェーンでもすでに実現しています。雪崩でアプリコットフェーズ 4 アップグレード以前は、どのバリデータでもブロックを送信できました。 1 つのバリデーターが魅力的な MEV 報酬を含むブロックを送信した後、別のバリデーターがより長いブロックチェーンを公開することで MEV を「盗む」ことができます。そこで連鎖再編競争が勃発した。これは明らかに、ブロックチェーンプラットフォームの使いやすさに悪影響を及ぼします。現在でも、他のブロックチェーンでは、おそらく MEV によって引き起こされた大規模な再編成がほぼ毎日発生しています。

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出典: ポリゴンスキャン、@Dogetoshi

MEV は、再構築に加えて、手数料市場が効果的でない高スループットのブロックチェーン上でのトランザクションスパムも促進します。たとえば、今年初めのスパム取引が Solana につながりました。邪魔をして通信網邪魔をして。 Solana では大量の経済活動が行われ、取引手数料が低いため、シーカーはトランザクションを注文しても報酬を得ることができません。これにより、シーカーは大量のトランザクションをバリデーターに送信するようになり、結果的にバリデーターに効果的にインセンティブを与えることになります。DOS攻撃、それによってＭＥＶを抽出する。

MEV はすべてのブロックチェーンに影響を与える

MEV は集中力のある部隊です

MEV は、すべてのブロックチェーンを集中化する役割を果たします。

ブロックプロデューサーは 2 つの方法で MEV を抽出できます。 MEV を自分でキャプチャするか、トランザクションを再注文する権利を他の人に販売します。

最初の方法は主にバリデーターレベルに焦点を当てています。プロのブロックプロデューサーは、個人のバリデーターよりも効率的に MEV をキャプチャできます。複雑さは高い利益をもたらします。専門家や機関は、MEV 捕獲を最適化するためにインフラストラクチャと人的資本に投資したほうがよいでしょう。また、排他的な注文フローをより安全に確保したり、ブロックを構築するためのトランザクションのより大きなポートフォリオを提供したり、シーカーと提携してトランザクションの MEV バンドルへの排他的アクセスを取得したりすることもできます。さらに、より大きな資産を持つ機関は、資本集約型の MEV 戦略 (クロスチェーン MEV など) を使用することもできます。

したがって、参加者は、垂直方向の統合 (独自のサーチャーを使用してバリデーターを取得して実行) と水平方向の統合 (さまざまな MEV 検索戦略の組み合わせ) を行う強いインセンティブを持ちます。

この場合、プロの検証者は、利益を得る過程で徐々により高いネットワーク資産を蓄積します。さらに、プロトコル内委任が許可されている場合 (ユーザーが他のバリデーターにトークンを委任できる)、これにより他のユーザーが自分のトークンをこれらのバリデーターに委任するようになり、バリデーターのリーダーシップがさらに強化されます。

2 番目の方法では、ブロックプロデューサー自身が MEV 戦略を効果的に使用できない場合、並べ替え権を他者に販売することもできます。イーサリアムのロードマップでは、ブロックプロデューサーとブロックビルダーが区別されています（Proposer-Builder Separation) 効果的な計画を立てるために。これにより、MEV の集中化された権限がバリデータからブロックビルダーに移行します。しかし、そのような構造を最適に設計する方法については未解決の疑問が残っています。

そして、いずれにせよ、MEV の報酬は非常に変動します。ほとんどのユーザーは安定した予測可能な収入を好むため、この移行により、MEV 報酬を均等に分配できる大規模な機関やバリデータープールが有利になります。

画像の説明

ソース：

ソース：Flashbots

もう一つの懸念は、MEV の利益が超直線的に増加する可能性があることです。単一ブロック内の MEV は、ネットワークのコンピューティング能力または資本の割合と線形の関係があります。しかし、それを超えて、ホストネットワークの優位性が高まるにつれて、マルチブロック MEV のキャプチャの可能性も高まります。

MEVは経済安全保障にとって重要です

ただし、MEV を完全に排除する必要はありません。 MEV の収入によりブロックチェーンのセキュリティ予算が増加し、MEV を抽出することでブロックチェーンのセキュリティを確保する必要があります。優れた俳優は、できるだけ多くの MEV を抽出するよう努めるべきです。そうしないと、テーブル上に残された MEV が、悪意のある攻撃者にプロトコルを攻撃する明らかな動機を与えることになります。

これは、ブロックチェーンがプラットフォーム上の MEV をやみくもに増やすことで経済安全性を向上させる必要があるという意味ではありません。上で述べたように、多くのタイプの MEV はユーザーエクスペリエンスを損なう負の外部性をもたらします。このような MEV が増加し続けると、ユーザーは単にネットワークから離れ、料金収入と経済的安全性が減少します。とはいえ、ある程度のMEVは避けられません。これはユーザーのアクティビティの結果です。

堅牢なブロックチェーンは、すべてのバリデーターがほぼ同じレートで MEV を抽出できるように、MEV 抽出を民主化するアーキテクチャの設計を目指しています。チトラとクルカルニとして最近の研究で提案されている MEV 再分配システムは、経済安全性の向上に貢献します。最後に、新規参入者がこの分野に参入しやすい設計にし、この分野を寡占ではなく完全競争に近づける必要があります。

MEV はコストを削減できる

JIT流動性JIT流動性、トレーダーの約定価格を大幅に改善することもできます。 MEV はまた、アルゴリズムによるステーブルコインの固定を維持し、マネーマーケットプロトコルからの不良債権を管理し、独自の DeFi 設計 (例:プリミティブのRMM、オピンのスクイース）。

Opyn の清算不要の複数回無期限契約は MEV 希望者に依存

MEV はトークン値を作成します

検証者の収入は、鋳造報酬 + 基本取引手数料 + MEV/優先手数料から得られます。報酬の鋳造は実質的に所有権の再分配であり、所有権の一部を受動的所有者から利害関係者に移転します。ほとんどの場合、基本取引手数料はゼロに近いはずです。

したがって、L1/L2 トークンの中核となる長期価値は、通貨プレミアム (BTC、ETH など) および/または MEV を通じて実現されるものであると考えられます。基本的に、ブロックチェーンはブロックスペースを販売しています。 MEV の機会が大きくなると、ブロック領域の需要が高まります。

したがって、プラットフォームは、価値が失われないように、生成およびキャプチャする MEV を慎重に検討する必要があります。

以下に、MEV のキャプチャと MEV の内部化のための現在のプロトコル設計例をいくつか示します。

● 楽観主義 - MEV のオークション。Optimism はイーサリアム上の L2 ソリューションです。現在、集中型ソーターを実行することによって取引注文の流れを決定します。最新の開示によると、オプティミズムはNブロックウィンドウ内で取引を再注文する権利を求めてMEVオークションを実施する準備を進めており、最高入札者に競売にかけられることになる。これらのオークションからの超過利益は、遡及的な公共財資金調達を通じてプロトコルの構築に使用されます。

● Aurora - MEV 注文フローを管理および内部化します。Aurora がデプロイされているのは、NEARの EVM スマートコントラクト。 Aurora は当初、ネットワークがトランザクションスパムによって絶えず攻撃されるまで、ガスフリートランザクションを提供していました。最近のオーロラMEVプログラムを発表、プログラムは MEV ストリームを管理してスパム攻撃と Sybil 攻撃を軽減します。オーロラは協力していますKolibr.ioトランザクションがパブリックメモリプールに送られる前に協力して MEV の機会をチェックし、注文フロー支払いのためのオープンで競争力のある市場を作成します。

● 浸透 - MEV を最小化し、MEV を捕捉します。Osmosis は、閾値暗号化による長期的な MEV 軽減を目的とした Cosmos DeFi アプリケーションチェーンです。オズモシスはまた、大規模取引後の裁定取引など「MEV自体を解決」できるシステムを導入し、利益がオズモシスのステーカーに流れるようにしている。

● Cosmos - クロスチェーンブロックスペース市場を確立します。Cosmos は、BSC、Polygon、Cronos など、いくつかの重要なブロックチェーンの基盤を形成するブロックチェーンのインターネットです。しかし、それに対する一般的な批判は、そのネイティブトークン ATOM が Cosmos の貢献価値を反映していないということです。最近の、Cosmos の付加価値を向上させるために、コミュニティのメンバーが新しい提案を出しました。この提案には、クロスチェーンスケジューラが含まれており、クロスチェーン MEV アクティビティから収益を生み出すクロスチェーンブロックスペースマーケットプレイスを作成します。

MEVは成長します

複雑さが増すにつれて MEV は成長し、MEV の成長は今後 10 年間で指数関数的に増加すると予想されます。

イーサリアム単体でも、Flash Boys 2.0 のリリース以来、新しいプロトコルとプリミティブの成長により、MEV の成長は変化しました。新しい資産クラス（NFT）の台頭とそれに関連するさまざまな金融実験も、より多くのMEV車両の出現につながりました。

この傾向は今後も続くはずです。ブロックチェーンネットワークは両刃の剣であり、無制限の分散型スマートコントラクトプラットフォームをもたらし、さらに多くの MEV をもたらします。

この傾向は、マルチチェーンの世界の台頭によってさらに悪化しています。 MEV はすでに各チェーンに個別に存在しています。ただし、ブロックチェーンごとに信頼の前提が異なるため、各チェーン境界には常に追加の MEV が存在します。

解決策はなく、トレードオフがあるだけです

MEV のダイナミクスをより深く理解するために、ブロックチェーンを次の 3 つの基本要素に分解します。

● 仮想マシン (VM):VM は、プロトコルが実行できることの次元を決定します。仮想マシンの機能は非常に制限されている場合もあれば、チューリングが完全であるほど強力な場合もあります。上で述べたように、複雑さが高まると、より多くのキャリアが MEV に導入されます。開発者に数十億ドルの価値を保持できるスマートコントラクトを導入させることは、両刃の剣となります。

● コンセンサスメカニズム:ブロックチェーンの基本的な特性は、トランザクションの有効性とトランザクションの実行順序に関するコンセンサスです。暗号化された記録は、トランザクションが有効であることを証明し、ブロックチェーン世界の状態を示すために作成されます。しかし同時に、世界の状況を変えようとしている人もたくさんいます。より高い優先順位を思いつき、その優先順位を確保するために喜んでお金を費やすユーザーもいるでしょう。

● ブロックスペース市場:ブロックのスペースは限られています。市場はブロックスペースを効率的に割り当てる必要があります。上記の要因を考慮すると、マーケットプレイスの設計が不十分な場合、ユーザーは注文の好みを確保するためにオフチェーンに移行することになります。

上記の要因により、ブロックチェーンが誰でもスマートコントラクトを展開し、価値を転送できる限り、MEV が出現すると私たちは信じています。

したがって、MEV を排除する方法を考えるよりも、上記 3 つの側面で MEV を管理する方法を考え、それに応じたトレードオフを行う方が良いと考えられます。各要素について考慮すべき点は次のとおりです。

ブロックスペースマーケット

おそらく、MEV ガバナンスの最も達成可能な目標は、ブロックスペースの適切な市場を設計することです。小さなデザインの変更は、ユーザーエクスペリエンスと外部性を大きく変える可能性があります (以下を参照)EIP-1559）。

仮想通貨の暴力的な下落や人気のNFT鋳造など、主要な市場イベントにおけるさまざまなデザインの役割から学ぶ必要があるでしょう。これらのイベントの中で、順序の優先度が最も重要です。

以下の表が示すように、効率的なオークションメカニズムが欠如しているほとんどの市場では、事業体がオンチェーンでスパム取引を行うインセンティブが生じています。たとえば、MEV の機会を獲得することが数百万ドルの利益を意味し、チェーンが「先着順」で注文を決定する場合、シーカーはこの利益を確保するために躊躇なく数千のスパムトランザクションをバリデーターに送信するでしょう。

ブロックスペース市場は MEV の支配的な戦略も決定し、したがって MEV の「集中化の力」がどこに向けられるかを決定します。

コンセンサスメカニズム

暗号化されたメモリプールは、有害な MEV を封じ込めるための最も有望なソリューションの 1 つです。しかし、これを効果的に行う方法については、依然として議論の余地があります。

たとえば、Cosmos エコシステムの DeFi アプリケーションチェーンOsmosis合格する予定しきい値暗号化有害な MEV を削減します。トランザクションはメモリプールに入ると暗号化されるため、トランザクション情報は検閲や注文から隠蔽されます。すべてのバリデーターは、情報の復号化に使用される秘密キーを共有します。ブロックはファイナライズされた後にのみ復号化されます。Shutter Networkこのようなソリューションは、イーサリアムロールアップ用にも開発されています。そしてイーサリアムでは、Flashbots が信頼できるハードウェアの使用を検討しました (MEV-SGX) 同様の効果を達成するために暗号化の代わりに使用します。

ここで重要なトレードオフはレイテンシーです。しきい値暗号化は、特に暗号化された情報を共有するバリデーターの委員会が大規模で分散している場合、帯域幅を大量に消費します。 SGX などの信頼できるハードウェアを使用しても、システムに追加の遅延が発生します。これらのシステムでは、プロトコルに対する複雑さの増大、技術的リスクの増加、および追加の信頼仮定も導入されます。

コンセンサスメカニズムに関するその他の考慮事項は次のとおりです。

●実装単一のシークレットリーダー選挙、MEV によって引き起こされる DOS 攻撃を防ぐため

● 単一スロットの最終確認，中間最終確認、最終確認の確率

● プロトコル自体にブロックビルダーとコミッターの分離を具体化します（例：イーサリアムのプロポーザーとビルダーの分離）

仮想マシン

仮想マシンの機能を制限すると、MEV が削減されます。たとえば、ビットコインネットワークの機能は限られており、その上に構築されるアプリケーションの範囲もかなり限られているため、ビットコインネットワーク上に存在する MEV の量は最小限になります。

開発者は、ブロックチェーンを特定の分野に特化させ、ユーザーエクスペリエンスの管理を支援する許可型プラットフォームを作成することもできます。たとえば、Osmosis と Sei は DeFi 用に構築されたブロックチェーンです。開発者は、スマートコントラクトを導入するには提案を提出し、承認を得る必要があります。これにより、MEV ベクトルが大幅に削減されます。

MEVの現状

イーサリアム MEV 環境の形成における Flashbot の役割は大幅に増加しています。最近では、米国財務省による Tornado Cash スマートコントラクトとそれに関連するアドレスの制裁を受けて、暗号通貨コミュニティは注文フローに対処し、構築の問題に対処しようと取り組んでいます。以下では、Flashbot の起源、合併前後の設計、検閲問題が最近になって生じた理由について詳しく説明します。

Flashbot と MEV-Geth の起源

Flashbotsは、MEVの負の外部性を軽減するために2020年7月に設立された研究開発組織です。

同庁は2021年に「MEV-geth」を立ち上げ、イーサリアムのブロックスペースの密封オークションを実施するイーサリアムのオフチェーン非公開トランザクションプールを作成した。これにより、検索者は「バンドル」を作成して送信できるようになります。検索者はバンドルされたトランザクションパッケージにトランザクションの実行条件を設定できます。特に、このシステムではアトミックトランザクションパッケージの実行が可能です。すべてのトランザクションの実行が完了するか、どのトランザクションも実行されません。これは、サンドイッチ攻撃などの特定のタイプのトランザクションで特に有益です。

シーカーはバンドルを Flashbot のリレーラーに送信します。リレーは、バンドルされたトランザクションを検証し、サービス拒否 (DOS) 攻撃を軽減するために使用されます。検証されたバンドルされたトランザクションはマイナーに送信されます。マイナーは受け取ったすべてのバンドルを評価し、最も収益性の高いバンドルを選択してブロックを作成できます。

このアーキテクチャには次のような利点があります。

● プライバシー- トランザクションはブロックに含められるまで公開されません。失敗したトランザクションは公開されません。失敗したトランザクションに対してもガス料金はかかりません。その結果、MEV の機会を特定して先回りするボットはなくなり、検索者はより自信を持って MEV を捕捉できるようになります。

● 効率性- このアーキテクチャ設計は、MEV の機会に対する効率的な市場を創出します。最も明白な MEV の機会は、オンチェーンリソースの不必要な消費を避けるために、非常に競争の激しい入札をもたらします。一方、新規参入者は、ロングテールまたはニッチな機会を利用して自由に市場に参入できます。

注意すべき点の 1 つは、上記のアーキテクチャ設計はトラストレスソリューションではないということです。中継者とマイナーの両方が、シーカーによって送信されたバンドルされたトランザクションを表示できます。彼らが取引バンドルを盗むことも可能です（盗みは実際に起こったとされています）。ただし、この評判コストも完全なシステムの一部です。

PoW における MEV

ソース：

ソース：Flashbots Explore

さらに、Chorus One は、2020 年 8 月以降、サンドイッチ裁定取引は 10 億ドル近い利益をもたらします。同じ期間に、イーサリアムマイナーは総額約289億ドルを稼いだ、とメッサーリは推定している。

これは、2020 年からイーサリアムの合併まで、MEV はマイナーの総収益の少なくとも 5.8% を占めています。

サンドイッチ裁定取引者によって抽出された MEV を見ると、MEV の競争力が垣間見えます。上位 5 つの MEV ボットによって抽出された MEV は、抽出された MEV の合計値の約 57.5% を占めました。

PoSメカニズムの下でMEVを推進する

MEV-geth のアーキテクチャ設計は、イーサリアムの合併後にその機能を失いました。 PoW メカニズムに基づくイーサリアムでは、少数のマイニングプールオペレーターのみがコンピューティングパワーを支配しています。 Flashbot バンドルを盗んで「不正行為」をしたオペレーターはペナルティを受ける可能性があります (たとえば、将来的に注文フローを受け取ることができなくなります)。ほとんどのマイナーにとって、ビジネスを失うリスクを犯して不正行為をする価値はありません。

イーサリアムの合併後は誰でもバリデーターになれる。 MEV-geth の以前の設計は動作しません。トランザクションのバンドルが個々のバリデーターに送信される場合、バリデーターが高額な MEV トランザクションを自分のものとして盗もうとするインセンティブが発生することがあります。罰を与えてもこの行為を止めることはできません。さらに、上で述べたように、バリデーターがブロック構築者とブロック送信者の両方である場合、それらは集中力となり、最適化されたブロックビジネスを構築する上で、個々のオペレーターは組織運営の効率に匹敵することはできません。

そこで、特化した「ブロックビルダー」のコンセプトが生まれ、Flashbots は統合型 MEV ソリューション「MEV-boost」を立ち上げました。ブロックビルダーは、トランザクションの受信と最適化されたブロックの構築のみに焦点を当てます。次に、ブロックビルダーはブロックをリレーラーに転送します。

MEV-boost はリピータを集約します。最も価値のあるブロックを特定し、送信者をブロックするためにそれらを渡します。

画像の説明

出典: フラッシュボット

検証者はメッセージをサブスクライブすることで、ブロックビルダーが送信したすべてのブロックをリピーター経由で受信し、報酬を得ることができます。これらのブロック情報は保護されています。検証者はネットワークに送信される前にトランザクションを確認することができず、検証者は MEV を盗もうとすると罰金を科される危険があります。

最終的に、このアーキテクチャは、バリデーターを集中力にする MEV の影響を軽減します。代わりに、このアーキテクチャはブロックビルダーに集中化の力を押し付けます。

レビューとフィルター

この新しいアーキテクチャは、新たな検閲のボトルネックも引き起こします。リレーラーとブロックビルダーを運営しているエンティティはほんの一握りであり、これらのエンティティの一部は地域の規制当局にも準拠する必要があります。注目に値するのは、Flashbot 独自のリレーラーやブロックビルダーなど、一部のリレーラーやブロックビルダーは、OFAC 認可のアドレスをフィルターで除外します。実際には、

実際には、トランザクションを検閲していないリレーラーは 3 社のみであり、MEV ブースト市場シェアの 12.5% を占めるにすぎません。

なぜ今になって検閲の問題が注目を集めているのでしょうか? PoW メカニズムでは、マイニングプールがブロックビルダーとして機能するため、イーサリアムでは検閲の問題は蔓延していません。 Flashbot がトランザクションを検閲しようとしている場合でも、Flashbot がトランザクションをバンドルした後、マイナーは検閲されたトランザクションを追加することができます。

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出典: mevwatch.info

リピータオペレータの概要

将来の傾向と未解決の疑問

クロスチェーンMEV

イーサリアム L1 の Uniswap と Arbitrum の Uniswap の間に価格差があるとします。 ETHの価格はイーサリアムでは1,400ドルですが、Arbitrumでは1,300ドルです。アービトラージのやり方は？

1. 公式クロスチェーンブリッジ: Arbitrum で 1 ETH を購入し、Arbitrum の公式クロスチェーンブリッジを使用して ETH をイーサリアムの L1 に転送します。これには 8 日かかります。それまでに価格があまり変動しないことを願っています（またはヘッジに永久先物契約を使用してください）。次にイーサリアム L1 で販売します。

2. サードパーティのクロスチェーンブリッジ:ソース：

ソース：Bungee Exchange by Socket

3. CEX：一部の取引所は Arbitrum から直接入金を受け入れます。入金と出金にはタイムラグがありますが、おおよそ5～20分程度です。

4. 自身の資産のクロスチェーン裁定取引:ETHとUSDCを両方のチェーンで同時に保持し、機会があれば2つのチェーン間で裁定取引を実行できます。両方のチェーンに十分な資金の在庫があることを確認するために、両方のチェーンの 2 つの資産の金額が時々再調整されます。

明らかに、オプション 4 はほぼすべての機会を捉えます。しかし、この戦略はプロのマーケットメーカーや機関が利用できる最も資本集約的なオプションでもあります。

実際、この傾向は、クロスチェーンの共謀が投機に関与するインセンティブも与えています。 MEV のクロスチェーン抽出は確率的です。したがって、単一の機関が複数のチェーンにバリデーターを導入することで、リスクを最小限に抑え、より効率的に MEV を取得できます。

答えのない質問:

●垂直統合型企業はどのように市場に参加するのか？ Binance や Coinbase などの集中型取引所とオンチェーン操作 (引き出し、入金、バリデーターの実行など) との間で潜在的な相乗効果が考えられます。または、トレーダーとクロスチェーンブリッジ（ジャンプとワームホール、アラメダ/FTX、レイヤーゼロ/スターゲートなど）間の相乗効果。

● 複数のチェーンに流動性があるクロスチェーンブリッジは、単独で MEV の一部を取得できますか?

● 集中化されたチェーンは他のチェーンの分散化にどのような影響を及ぼしますか?たとえば、BNB 検証者はイーサリアム検証者の中で有利な立場にあり、時間の経過とともにネットワーク内でより高い権利と利益を獲得し続ける可能性があります。

マルチブロックMEV

PoW を考慮すると、以前のイーサリアムではマルチブロック MEV は現実的ではありませんでした。なぜなら、次のブロック送信者が誰になるかは事前には誰も分からないからです。

しかし、イーサリアムのマージ後は、次のエポックの 32 ブロックのコミッターが誰にでもわかるようになります。現在 445,000 を超えるアクティブなバリデーターが存在するため、一見したところ、1 つのバリデーターが 1 エポック内で複数のブロックをコミットするために選択される、ましてや連続する複数のブロックが選択される可能性は低いように思えます。ただし、複数のバリデーターが同じエンティティまたは同じプールに所属していることがよくあります。 Coinbase だけでアクティブなバリデーターの 13% を管理 - Coinbase を作る少なくとも 2 つの連続したブロックをコミットする確率は約 39% です。

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ソース：Alvaro Revuelta

注: p はバリデーターの割合を表し、k は連続するブロックの数を表します。

マルチブロック MEV によってもたらされる最大の脅威は次のとおりです。TWAP価格オラクルを操作することによりソース：

ソース：Twitter

しかし、これは単なるキャリアであり、マルチブロック MEV によって他のどのような操作、特に連続したブロックの送信が実行できるのかはまだわかっていません。 5 つの連続ブロックは、1 つのエンティティがイーサリアム上で 1 分間ブロックの生成を制御できることを意味します。

答えのない質問:

● マルチブロック MEV には他にどのような攻撃ベクトルが存在しますか?

●マルチブロックMEVの出現を防ぐにはどのような対策が考えられるでしょうか？

PFOF とトランザクションフローオークション

結論として、ユーザーの意図とトランザクションフローが MEV 機会の主な源泉です。したがって、ビルダーをブロックするウォレットやアプリケーション、またはストリーミングオークショントランザクションを合理的に想像できます。ウォレット、アプリケーション、およびインフラストラクチャのプロバイダーは、注文フローの集約と注文フローのオークションから利益を得る有利な立場にあり、収益化の別の手段を提供します。

答えのない質問:

● 排他的な注文フローを制御するブロックビルダーとサーチャーがさらに集中化するのを防ぐために、効率的なオークション市場をどのように設計するか?

エピローグ

一見すると、見通しは暗いように思えます。暗号通貨市場の構造はますます伝統的な金融に似てきているようです。取引はすべて特権的な仲介者によって管理されるブラックボックスに入り、結果はすべてブラックボックスの向こう側から出てきます。

幸いなことに、私たちはますます多くの人々が MEV 分野に参加しており、ある者はこの分野での公平性について議論し、ある者は適切な市場設計オプションを掘り下げ、ある者はサプライチェーン全体の MEV を軽減するためのソリューションを実際に採用しています。

これは長いレポートですが、MEV の氷山の一角にすぎません。以下に、関連トピックについて詳しく知りたい読者向けの追加リソースをいくつか示します。

関連するトピックについて私たちと議論したい場合も、いつでも歓迎しますありがとう。