Der „Dark Forest“ von Ethereum

MEV (Maximal Extractable Value) bezieht sich auf den maximalen Wert, der durch das Hinzufügen, Entfernen oder Neuanordnen bestimmter Transaktionen innerhalb eines Blocks extrahiert werden kann, über die Standard-Blockbelohnung oder Gasgebühren hinaus.

Beispielsweise treten Arbitragemöglichkeiten häufig auf der Blockchain auf, und spezialisierte Suchmaschinen sind darauf spezialisiert, diese Möglichkeiten zu identifizieren. Die von ihnen eingereichten Transaktionen müssen jedoch Gasgebühren zahlen, um in die Kette aufgenommen zu werden. Wenn mehrere Suchmaschinen die gleiche Arbitragemöglichkeit entdecken, konkurrieren sie oft um höhere Gasgebühren, und letztendlich kann nur die Transaktion mit dem höchsten Gebot in den Block aufgenommen werden. Für Validatoren stellt dieser Prozess eine Möglichkeit dar, ihre Gewinne zu maximieren.

Allerdings ist die Implementierung von MEV in der Realität viel komplexer. Aufgrund des umständlichen und spezialisierten Prozesses der Identifizierung, Bündelung und Ausführung dieser Möglichkeiten hat sich das MEV-Ökosystem in verschiedene Rollen aufgeteilt: Suchende finden MEV-Möglichkeiten, Bauherren bündeln diese Möglichkeiten zu vollständigen "Blöcken", Relays übermitteln diese Blöcke an Validatoren, und Validatoren erstellen letztendlich neue Blöcke. Somit funktioniert das moderne MEV-Ökosystem wie folgt:

Quelle: techflowpost

In diesem Ökosystem existiert ein wettbewerbsorientierter Mechanismus, der einer „dunklen Wald“ ähnelt. Zum Beispiel müssen Suchende darauf achten, dass Validatoren Arbitragemöglichkeiten direkt abfangen und die Suchenden umgehen. Für gewöhnliche Benutzer dezentraler Börsen (DEX) gelten häufig Slippage-Einstellungen beim Handel, wie z.B. eine Preiserhöhung von 1% während eines Kaufs zuzulassen. Suchende können dies jedoch ausnutzen, indem sie den Transaktionspreis um 0,8% erhöhen, höhere Gasgebühren zahlen, um den maximalen Wert innerhalb des Slippage-Bereichs zu extrahieren, und zu einem höheren Preis verkaufen, um Gewinn zu erzielen.

Flashbots: Mit Blindauktionen zur Bewältigung von MEV-Herausforderungen

Flashbots ist eine Forschungs- und Entwicklungsorganisation im Ethereum-Ökosystem, die sich der Minderung der negativen Auswirkungen des Maximalen Extrahierbaren Werts (MEV) auf Blockchains widmet, wie z.B. hohe Gasgebühren und Transaktionsverzögerungen. Indem sie Tools wie MEV-Boost (eine neutrale Middleware, die es jedem Builder ermöglicht, offen um den besten Block zu konkurrieren) und Flashbots Protect (ein Service zum Schutz von Benutzertransaktionen vor MEV-Manipulation) bereitstellen, zielt Flashbots darauf ab, ein erlaubnisloses, transparentes und nachhaltiges MEV-Ökosystem zu schaffen.

Speziell bietet Flashbots einen MEV-Auktionsmarkt für Suchende an. Dieser Markt bestimmt die Transaktionspriorität durch interne Auktionen anstelle der direkten Übertragung von Transaktionen und vermeidet potenzielle Front-Running-Angriffe. Die Auktion verwendet ein "First-Price Sealed Bid" (auch bekannt als "Blind Bid")-Modell, bei dem jeder Teilnehmer nur ein Gebot abgeben kann, ohne die Gebote der anderen zu kennen. Dieser Mechanismus reduziert effektiv den Preiswettbewerb und senkt die Gasgebühren.

Dank dieses Auktionsmarktes müssen Validatoren die Kosten für die Suche nach MEV-Chancen und das Verpacken von Transaktionen nicht mehr tragen; sie müssen nur die höchsten MEV-Verpackungsergebnisse von den Erstellern akzeptieren. Seit seiner Einführung ist Flashbots schnell zum bevorzugten Werkzeug für die meisten Ethereum-Validatorknoten geworden und bildet einen Kernbestandteil der Blockerstellungsinfrastruktur von Ethereum.

Quelle: mevboost.pics

Monopolbedenken auf dem MEV-Markt

Das ursprüngliche Ziel von Flashbots war es, die Skaleneffekte großer Staking-Pools zu mildern und zu verhindern, dass massive Validatoren ihren Wettbewerbsvorteil durch die Erfassung größerer MEV-Gewinne ausweiten, was kleinere Validatoren zwingen würde, sich großen Staking-Pools anzuschließen und die Zentralisierung des Blockerstellungsnetzwerks weiter zu verschärfen. Um dies anzugehen, hat Flashbots MEV-Gewinne durch die Trennung von Blocksortierung, Transaktionsverpackung und Validierung neu verteilt, mit dem Ziel, das Monopol großer Staking-Pools auf dem Markt zu reduzieren.

Allerdings hat der immense Erfolg von Flashbots auch neue Probleme mit sich gebracht. Heutzutage werden die meisten Ethereum-Blöcke mit Hilfe von Flashbots' MEV-Boost erstellt, wobei etwa 90% dieser Blöcke von zwei Unternehmen kontrolliert werden - Beaverbuild und Titan. Diese Zentralisierung resultiert aus mehreren Faktoren.

Zunächst basiert die MEV-Extraktion auf anspruchsvolleren Algorithmen, größerer Rechenleistung und Kapitalinvestitionen, wodurch natürlicherweise Skaleneffekte entstehen, die dazu führen, dass der Markt von einigen wenigen großen Unternehmen dominiert wird.

Zweitens hängt der Wert der Blöcke vom Auftragsfluss ab. Die Erbauer schließen oft exklusive Vereinbarungen mit Handelsplattformen ab, um diese wichtigen Auftragsdaten zu erhalten. Im April 2023 zum Beispiel erreichte Titan eine exklusive Auftragsflussvereinbarung mit Banana Gun, einem Handelsbot, der hauptsächlich für Token-Transaktionen im Ethereum-Netzwerk tätig ist und über Telegramm betrieben wird. Diese exklusiven Vereinbarungen treiben die Marktkonzentration weiter voran.

Quelle: mevboost.pics

BuilderNet: Ein dezentralisierter Ansatz zur Bekämpfung von Zentralisierungstendenzen

Quelle:buildernet.org

Um die Zentralisierungsprobleme auf dem MEV-Markt zu adressieren, haben Flashbots, Beaverbuild und Nethermind ihre Kräfte gebündelt, um BuilderNet, ein dezentrales Blockaufbaunetzwerk, zu starten. Durch die Kombination von vertrauenswürdigen Ausführungsumgebungen (TEE) und einem Modell der Mehrparteienzusammenarbeit verbessert BuilderNet nicht nur die Sicherheit des Blockaufbaus, sondern verteilt auch MEV-Gewinne fair auf der Grundlage von Beiträgen, indem es Order-Flow-Inhaber dazu ermutigt, ihre Daten zu teilen, und die Dezentralisierung des Ethereum-Netzwerks vorantreibt.

Kollaborativer Blockaufbau über mehrere Knoten

Im Gegensatz zu traditionellen Blockbau-Modellen führt BuilderNet einen Mechanismus ein, bei dem mehrere Knoten zusammenarbeiten, um Blöcke zu bauen. Jeder Knoten führt unabhängig eine Blockbau-Instanz innerhalb seiner Trusted Execution Environment (TEE) aus. TEE ist eine sichere Umgebung auf Hardware-Ebene, die die Privatsphäre von Transaktionsdaten gewährleistet, Manipulationen oder Lecks verhindert und nur autorisierten Teilnehmern den Zugriff und die Überprüfung verschlüsselter Transaktionsdaten ermöglicht.

Im Modell von BuilderNet ruft jede Blockbau-Instanz den Auftragsfluss aus dem Netzwerk ab und erstellt unabhängig voneinander einen vollständigen Block. Diese Instanzen teilen den Auftragsfluss untereinander, um die Blockbaugrundlagen gemeinsam abzuschließen. Letztendlich werden alle generierten Blöcke an MEV-Boost-Relais übermittelt, und der endgültige Block wird durch einen Bietmechanismus ausgewählt.

Fair Distribution of Order Flow Holder Profits

BuilderNet optimiert den Blockbildungsprozess und stellt sicher, dass alle Teilnehmer durch einen fairen Gewinnverteilungsmechanismus profitieren können. Die Gewinne des ausgewählten Blocks werden proportional auf der Grundlage der Beiträge der Teilnehmer (wie Anwendungen, Brieftaschen, Suchmaschinen usw.) zum Auftragsfluss des Blocks verteilt. Dieser Ansatz verhindert Monopole durch einen einzelnen Builder und unterstützt die dezentrale Blockkonstruktion nachdrücklich.

Schlussfolgerung

Quelle: buildernet.org

Mit der fortschreitenden Entwicklung der Blockchain-Technologie werden die Dezentralisierungsfragen auf dem MEV-Markt zunehmend komplexer. BuilderNet, das von Flashbots eingeführt wurde, stellt eine bedeutende Innovation im Blockaufbau dar. Es befasst sich mit Zentralisierungstrends durch technische Mittel und bringt eine transparentere und fairere Ökosystemstruktur in das Ethereum-Netzwerk. Der Fahrplan von BuilderNet deutet darauf hin, dass Pläne bestehen, das Netzwerk schrittweise durch die Zusammenarbeit mehrerer Parteien und die auf Beitrag basierende Gewinnausschüttung zu aktualisieren, um es mehr zugangsbeschränkt, verteilt und widerstandsfähig zu machen.

Obwohl dieser Mechanismus noch in den Anfangsstadien steckt, bietet er der Blockchain-Community neue Hoffnung und treibt das MEV-Ökosystem in eine ausgewogenere und nachhaltigere Zukunft. BuilderNet ist zweifellos ein entscheidender Schritt, der im Dezentralisierungsprozess des MEV-Marktes verfolgt werden sollte.