Ditulis oleh: 0xFishylosopher Disusun oleh: Deep Tide TechFlow

memperkenalkan

MEV, atau Maximum Extractable Value, adalah produk sampingan dari desain blockchain dan fenomena DeFi yang unik.

Pada dasarnya, MEV hanyalah contoh dari perilaku memaksimalkan keuntungan, di mana validator yang mengoperasikan blockchain berusaha untuk memaksimalkan keuntungan mereka dalam tugas memvalidasi transaksi. Meskipun orang dapat berargumen bahwa MEV dapat bermanfaat dengan meningkatkan efisiensi modal, hal ini dapat berdampak signifikan terhadap pengalaman pengguna dalam menggunakan aplikasi terdesentralisasi, termasuk biaya bahan bakar yang lebih tinggi, selip, dan risiko seperti kolusi dan sentralisasi validator.

Dalam artikel ini, 0xFishylosopher pertama-tama akan mengeksplorasi MEV sebagai konsep teoretis dan risiko sistemik yang ditimbulkannya terhadap ekosistem. Kemudian, menggunakan Flashbots sebagai studi kasus, untuk mengeksplorasi bagaimana komunitas DeFi mencoba mengatasi semua eksternalitas negatif MEV ini.

** Klub 「Flash Boys」**

MEV adalah fitur teknologi blockchain, bukan bug teknologi blockchain. Dalam jaringan blockchain tertentu, validator (atau penambang dalam model PoW tradisional) memutuskan data apa yang akan dimasukkan ke dalam rantai. Secara khusus, mereka dapat mengontrol urutan data mana yang terhubung. Ternyata transaksi tertentu memberi validator untung besar. Oleh karena itu, sebagai agen ekonomi yang rasional, validator akan mengatur transaksi sedemikian rupa sehingga memaksimalkan biaya transaksi.

Konsep MEV ini pertama kali diuraikan oleh peneliti kontrak pintar Phil Dainan dalam sebuah makalah penting yang disebut "Flash Boys 2.0," di mana para peneliti menyoroti keberadaan sejumlah besar bot dan agen arbitrase yang mencoba "memprediksi dan mengeksploitasi" pengguna biasa. DEX Trading, mirip dengan trader frekuensi tinggi dalam keuangan tradisional, secara aktif mengoptimalkan penundaan transaksi. Untuk mendapatkan gambaran tentang skala fenomena ini, dalam 24 jam terakhir penulisan ini saja, 2578 ETH, atau keuntungan sekitar $4,9 juta dengan harga saat ini, telah direalisasikan melalui operasi MEV.

Meskipun MEV adalah istilah luas yang mencakup banyak metode dan skenario arbitrase yang berbeda, ada beberapa fitur utama yang mendukung banyak peluang MEV DeFi. Pertama, banyak MEV diimplementasikan melalui proses yang disebut Lelang Gas Prioritas (PGA), di mana pengguna membayar biaya transaksi (gas) yang lebih tinggi agar transaksi mereka berjalan terlebih dahulu. Karena banyak bot arbitrase mengandalkan agar transaksi mereka berjalan terlebih dahulu untuk mendapatkan keuntungan, bot ini akan terlibat dalam perang penawaran Gas, terus-menerus menaikkan harga agar transaksi mereka dijalankan oleh validator, menyebabkan kemacetan jaringan yang parah dan membuat pengguna biasa tidak dapat menjalankannya. transaksi kecuali mereka juga membayar biaya transaksi selangit.

Validator, di sisi lain, adalah salah satu penerima manfaat utama dari skenario ini. Faktanya, semakin besar kekuatannya, semakin besar keuntungannya: karena validator (setidaknya secara teori) memiliki kekuatan untuk memutuskan transaksi mana yang akan dijalankan, mereka dapat memperoleh biaya "pengoptimalan pemesanan" dengan menentukan transaksi mana yang menghasilkan uang paling banyak. Namun, dalam praktiknya, terlalu rumit bagi validator untuk melalui seluruh proses pencarian, pengemasan, dan eksekusi MEV. Akibatnya, sebagian besar "optimasi peringkat" dialihdayakan ke pencari, pembangun, dan penyampai khusus, perantara yang dapat dibayangkan sebagai "sekretaris" untuk validator yang menyederhanakan proses MEV untuk sebagian keuntungan. Secara khusus, Pencari akan mencari peluang MEV, Builder akan menggabungkan peluang ini menjadi "blok" lengkap, dan penyalur akan mengirimkan "blok" lengkap ini ke validator atau pembuat blok sebenarnya. Dengan demikian, gambaran umum ekosistem MEV modern adalah sebagai berikut:

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, sementara arbitrase yang diaktifkan oleh MEV dapat memberikan beberapa manfaat, termasuk efisiensi modal yang lebih besar dan memastikan bahwa harga konsisten di seluruh bursa, dapat terjadi eksternalitas negatif yang sangat besar bagi pengguna akhir. eksekusi, dan slippage yang lebih tinggi (seperti serangan sandwich). Namun, ini bukan risiko terbesar yang ditimbulkan MEV pada blockchain — terutama jika validator berkolusi satu sama lain, MEV sebenarnya dapat merusak keamanan lapisan konsensus blockchain.

Masalah keamanan ini berasal dari masalah penyelarasan insentif - dalam semua peluang MEV yang menguntungkan ini, penambang dapat menghasilkan lebih banyak keuntungan dengan mengoptimalkan biaya transaksi daripada tetap berpegang pada tunjangan hadiah blok yang konstan. Seperti yang ditulis Dainan:

Dengan demikian, seorang penambang dapat membayar blok berbiaya tinggi, mencadangkan sebagian dari biaya untuk membujuk penambang lain untuk membangun di atas garpu itu. Dalam kasus ekstrim, insentif untuk menyimpang dari protokol dapat menyebabkan kebingungan dalam strategi penambang yang rasional secara ekonomi, mengurangi keamanan yang diberikan oleh konfirmasi blok.

Ini dikenal sebagai "serangan yang melemahkan" dan merupakan salah satu dari beberapa cara di mana MEV dapat merusak jaminan keamanan dasar dari blockchain. Serangan terkenal lainnya termasuk "serangan bandit waktu", di mana alih-alih validator berkolusi untuk mencuri transaksi yang menguntungkan dari blok saat ini, mereka berkolusi untuk menulis ulang peluang MEV di sejarah masa lalu. Selain itu, ekstraksi MEV bahkan tidak perlu dilakukan secara on-chain, karena dapat dilakukan sepenuhnya melalui transaksi backdoor off-chain, seperti antara transaktor besar dan validator.

Oleh karena itu, kita dapat melihat bahwa praktik MEV menghadapi banyak risiko dalam ekosistem blockchain.

Flashbots dan Perang Melawan MEV

Mengingat potensi konsekuensi serius dari MEV yang tidak dibatasi, beberapa proyek dan kelompok telah bekerja untuk mengurangi eksternalitas negatif dari praktik ini. Salah satu grup terpenting dalam ruang ini adalah Flashbots, sebuah proyek yang didedikasikan untuk menyelaraskan kembali insentif MEV dengan cara yang cukup memberi penghargaan kepada validator karena membangun rantai dengan jujur, sambil mengurangi efek terburuk bagi pengguna biasa.

Untuk tujuan ini, Flashbots mencoba mengambil tiga langkah berbeda: (1) mengungkap "hutan gelap" MEV, (2) mendemokratisasikan ekstraksi MEV, dan (3) mendistribusikan kembali manfaat ke dalam ekosistem. Untuk mencapai tujuan pertama, Flashbots memiliki produk khusus yang disebut MEV-inspect, yang bertujuan untuk "menerangi" "hutan gelap" MEV, untuk mengukur eksternalitas negatif yang disebabkan oleh MEV dan menyoroti skala masalahnya.

Di sisi lain, mendemokratisasikan tujuan ganda MEV untuk mengekstraksi dan mendistribusikan kembali manfaat lebih kompleks, mencakup rangkaian lengkap produk yang berkembang dari waktu ke waktu seiring perubahan ruang lingkup dan fokus masalah. Dalam beberapa hal, dapat dikatakan bahwa sejarah pengembangan produk Flashbots selama dua tahun terakhir itu sendiri merupakan garis waktu pertumbuhan dan perkembangan Ethereum.

Kumpulan produk signifikan pertama yang dirilis oleh Flashbots adalah klien MEV-Geth, atau versi modifikasi Golang untuk Ethereum, yang lebih mampu mencegah manipulasi MEV dengan merutekannya ke kumpulan transaksi pribadi. Pasar lelang MEV dibangun di atas klien baru ini, menggunakan metode "penawaran tertutup harga pertama" (juga dikenal sebagai "penawaran buta"), di mana setiap peserta hanya diperbolehkan mengajukan satu harga, dan tidak ada peserta lelang yang mengetahuinya. Harga yang ditawar peserta lain. Dengan desain ini, Flashbots mengurangi perang "penawaran harga" yang telah dibahas sebelumnya.

Prinsip panduan di balik pembuatan MEV-Geth dan pasar MEV adalah untuk mendesentralisasikan kekuatan dan tanggung jawab blok penyusun validator itu sendiri melalui proses penataan kembali dengan insentif yang disebut "pemisahan pembuat-pengusul". Alih-alih harus melalui proses pencarian MEV dan pengemasan transaksi yang kompleks, validator yang menggunakan lelang MEV dapat dengan mudah melihat pasar MEV, menemukan transaksi mana yang akan memberi mereka MEV tertinggi, dan mengajukan penawaran tunggal yang mencerminkan preferensi mereka yang sebenarnya. Selain itu, untuk mencegah validator memasukkan transaksi mereka sendiri dan mengambil keuntungan dari transaksi pengguna yang didahului oleh transaksi, detail transaksi aktual (pesanan beli, pesanan jual, likuidasi, dll.) tidak dipublikasikan hingga konstruksi blok selesai.

Jadi mengapa validator menggunakan algoritme ini dan melepaskan peluang MEV menguntungkan yang disebutkan sebelumnya? Ini karena algoritma Flashbots hanya perlu memilih transaksi MEV dari pasar, yang lebih mudah dan murah bagi validator. Karena semakin banyak transaksi MEV berkualitas tinggi melewati pasar ini daripada secara langsung, validator dapat memperoleh hadiah yang lebih tinggi dengan tetap menggunakan Flashbots. Hasilnya sangat mengesankan: segera setelah rilis MEV-Geth, lebih dari 90% validator Ethereum mulai menggunakan skema ini, sehingga menunjukkan pentingnya dan efektivitas penataan kembali insentif dalam memecahkan potensi masalah. Tetapi karena ekosistem Ethereum berevolusi dari model Proof of Work (PoW) menjadi model Proof of Stake (PoS) mulai September 2022, perubahan konseptual ini berdasarkan "pemisahan pembuat proposal" juga menjadi tak terelakkan.

Alasan utama mengapa PoS lebih efisien daripada PoW adalah karena di PoW, setiap node harus membangun dan mengusulkan blok dari awal, sedangkan di PoS, hanya beberapa validator yang bertindak sebagai pengusul blok utama untuk menambahkan data ke blockchain. Meskipun ini bagus untuk lingkungan dan efisiensi komputasi, karena daya tarik MEV yang menguntungkan, ini dapat menimbulkan risiko sentralisasi tambahan, terutama jika validator ("pengusul") terkait dengan "pembangun" utama penjual pasar. Bahkan kumpulan pertukaran pribadi yang dijalankan oleh Flashbots sendiri mungkin tergoda oleh kolusi, dan tentu saja menempatkan kepercayaan pada satu entitas seperti Flashbots bertentangan dengan gagasan desentralisasi.

Pelepasan MEV-boost mendesentralisasi "sisi pasokan" pasar MEV ini. MEV-boost tidak hanya mencakup transaksi dari kumpulan transaksi pribadi Flashbots (pada dasarnya adalah monopoli), tetapi juga memungkinkan pembuat yang menjalankan perangkat lunak ini untuk mengirimkan transaksi ke semua validator yang berpartisipasi. Untuk validator, karena lebih banyak pembangun berpartisipasi dalam membangun semua blok yang berbeda ini, ini memungkinkan mereka untuk mendapatkan lebih banyak pendapatan dan saldo yang dapat diakses oleh validator ke transaksi mana, menciptakan ekosistem yang lebih kuat dan lebih aman. Seperti MEV-Geth, desain baru ini menyelaraskan kembali insentif dari banyak pihak untuk menghindari risiko sentralisasi, dan telah sukses besar, dengan lebih dari 85% jaringan mengadopsi desain ini, di mana Flashbots hanya melewati 34% perdagangan.

Flashbots SUAVE

Dengan demikian, tugas untuk memitigasi semua risiko sentralisasi dan melindungi keuangan terdesentralisasi dari efek MEV yang paling merusak sejauh ini masih belum selesai. Dengan memberlakukan pemisahan pengusul-pembuat, solusi Flashbots telah mendesentralisasikan atau mengalihkan kekuatan utama dan tanggung jawab validator ke "pembangun", memperlakukan "pembangun" ini berbeda dari pembangun yang memilih transaksi validator Impor entitas. Namun dalam praktiknya, ada skala ekonomi pembangun yang signifikan, yang pada gilirannya menyebabkan risiko sentralisasi peran pembangun.

Jadi seperti apa skala ekonomi untuk peran pembangun? Ingatlah bahwa penelusur, pembangun, dan penyalur yang disebutkan sebelumnya semuanya memainkan peran yang berbeda, dengan penelusur mencari peluang MEV dan kemudian mengirimkannya ke pembangun, yang pada gilirannya mengirimkan blok lengkap ke penyalur. Ini berarti pencari harus memilih siapa yang akan dikirimi hasil mereka. Untuk memaksimalkan hadiah mereka, mereka memilih pembangun dengan kualitas terbaik yang transaksinya paling sering dipilih oleh validator. Ini menciptakan efek sentralisasi karena semakin banyak penawaran berkualitas tinggi mengalir ke pembuat teratas, yang akan selalu mendapatkan penawaran MEV kualitas tertinggi dari Seeker, memperkuat posisi mereka.

Praktek telah membuktikan bahwa efek sentralisasi pembangun ini ada. Dalam 24 jam terakhir penulisan, 5 pembuat teratas mengusulkan sekitar 90% dari total blok MEV-Boost. Ketika tingkat sentralisasi ini meningkat, para oligarki ini mungkin mulai menggunakan dominasi mereka untuk memanipulasi transaksi, termasuk berkolusi dan menyensor transaksi tertentu, yang sekali lagi dapat membahayakan keamanan blockchain yang mendasarinya. Itulah motivasi di balik proyek terbaru Flashbots: satu lelang ekspresi nilai terpadu, yang bertujuan untuk memisahkan proses pembangunan blok dari satu blockchain dan mengalihdayakannya ke jaringan terpisah, sehingga mendesentralisasi Peran.

SUAVE sebenarnya adalah rantai pemesanan blok yang independen dan berdedikasi yang akan bertanggung jawab atas peran mempool dan pembangun transaksi, sedangkan validator rantai asli (seperti Ethereum) akan bertanggung jawab atas peran proposal dan bukti. Seperti yang dapat kita lihat, SUAVE adalah perpanjangan alami dari prinsip "pemisahan pengusul-pembangun", di mana kami menempatkan pengusul dan pembangun pada dua rantai yang benar-benar terpisah sehingga keduanya cukup terdesentralisasi dan terpisah satu sama lain . Selain itu, visi SUAVE adalah bahwa ia akan berfungsi sebagai lapisan pemesanan umum untuk banyak rantai berbeda, sehingga baik Anda adalah validator Ethereum, Arbitrum, Polygon, atau rantai EVM lainnya, Anda dapat menggunakan SUAVE untuk menemukan peluang MEV terbaik , tidak hanya untuk Ini berlaku untuk rantai asli tempat Anda berada, dan juga berlaku untuk MEV lintas domain dari transaksi lintas rantai, yang tidak dapat diperoleh hanya dengan melihat kumpulan memori transaksi rantai.

Meskipun SUAVE memiliki visi besar untuk menguntungkan semua pihak yang terlibat dan membuat ekosistem Ethereum lebih terdesentralisasi, masih ada beberapa masalah desain utama yang perlu diselesaikan dalam 6 bulan sejak dimulainya pada November 2022. Misalnya, salah satu pertanyaan inti adalah apakah membangun SUAVE sebagai rantai L1 terpisah (mirip dengan Chainlink), atau menggunakan solusi Rollup, atau "meminjam" layanan mempertaruhkan ulang dari validator Ethereum, seperti Eigenlayer. Setiap solusi memiliki trade-off uniknya sendiri dalam hal kemudahan penerapan, retensi validator, keamanan, dan fleksibilitas, yang tidak akan kami bahas secara mendetail di sini.

Pertanyaan sentral lainnya adalah apakah SUAVE akan mengeluarkan tokennya sendiri. Sementara forum SUAVE saat ini menyangkal bahwa ia tidak akan meluncurkan tokennya sendiri "untuk saat ini" dan terus menggunakan ETH sebagai token aslinya pada rantai aslinya, ada beberapa pertanyaan apakah Flashbots akan tetap menggunakan ini, terutama sejak di jangka panjang Melihatnya, meluncurkan token SUAVE tampaknya menjadi pilihan paling ekonomis untuk Flashbots sebagai perusahaan swasta. Selain itu, wajar untuk berargumen bahwa alasan Flashbots yakin dapat meningkatkan valuasi unicorn senilai $1 miliar di pasar bearish adalah janji implisit peluncuran token SUAVE di masa mendatang.

Jadi apa yang menghentikan Flashbots mengumumkan peluncuran token SUAVE? Ternyata, peluncuran token hadir dengan beberapa keputusan desain yang menarik. Misalnya, apakah token ini berguna untuk transaksi tertentu, atau hanya "token khusus tata kelola lainnya"? Jika token ini akan memiliki utilitas, seperti apa utilitas itu? Bagaimana cara memberi insentif kepada pemangku kepentingan Flashbots yang berbeda (misalnya rantai yang berbeda, pengguna akhir, pembuat di Flashbots, dll.) untuk menggunakan dan mempercayai token baru ini daripada token yang lebih mapan seperti ETH atau bahkan token L2 seperti ARB? Bagaimanapun, proses penyelarasan insentif yang kompleks perlu diselesaikan, sehingga tim Flashbots memiliki banyak alasan untuk menghindari masalah ini untuk saat ini.

Di Luar Flashbots: Gambaran besar masa depan DeFi

Meskipun masih terlalu dini untuk mengatakan seperti apa bentuk SUAVE pada akhirnya, dan apakah rantai pemesanan baru ini akan dapat mencapai tujuan aslinya dan menyelaraskan insentif dengan cara yang benar-benar mengurangi eksternalitas negatif MEV, menurut saya MEV dan Flashbots mewakili citra kanonik dari berbagai pengorbanan, masalah, dan prinsip yang digunakan untuk merancang sistem keuangan yang benar-benar terdesentralisasi.

Pertama, seperti yang disebutkan sebelumnya, MEV adalah fitur teknologi blockchain, bukan bug. Peluang arbitrase dan insentif keuntungan untuk validator ini berasal dari aksesibilitas instan blockchain dan menjamin efisiensi modal DeFi. Efek negatif MEV, termasuk kemacetan jaringan, perang gas, dan selip pengguna akhir, hanyalah produk sampingan dan eksternalitas negatif dari proses ini.

Menurut definisi, eksternalitas negatif tidak memengaruhi agen yang terlibat dalam perilaku negatif. Dalam hal ini, menyebabkan kemacetan jaringan dan selip ke pengguna akhir tidak membahayakan validator atau bot arbitrase yang terlibat dalam aktivitas yang menguntungkan ini. Dalam ilmu ekonomi tradisional, sistem berbasis pasar murni tidak dapat menangani semua eksternalitas ini dengan baik. Secara tradisional, pemerintah atau regulator lainnya telah turun tangan untuk memperbaiki dinamika pasar dan meminimalkan dampak eksternalitas negatif (seperti pajak tembakau dan alkohol).

DeFi, di sisi lain, pada dasarnya tidak dapat dipercaya dan menentang segala bentuk penegakan pemerintah manusia. Yang paling dekat dengan "lembaga penegak hukum" adalah untuk mencapai kepastian dan transparansi dengan menyandikan peraturan dan regulasi dalam kode (misalnya melalui kontrak pintar). Jadi, seperti yang ditunjukkan oleh cerita Flashbots, pengurangan eksternalitas negatif dari fenomena MEV selalu bergantung pada proses desain ulang dan penyelarasan insentif yang rumit. Lagi pula, seperti pedagang kuantitatif Wall Street, bot arbitrase DeFi tidak dikenal karena standar etika dan niat baik mereka yang tinggi.

Menggunakan desain ulang insentif untuk mengurangi eksternalitas negatif MEV bukan hanya fitur intrinsik dari tim Flashbots. Selain Flashbots, ada banyak tim lain yang mencoba menyelaraskan kembali insentif dan mengembangkan protokol untuk mengurangi dampak MEV. Misalnya, Fair Sequencing Service (FSS) Chainlink memanfaatkan jaringan oracle terdesentralisasi untuk mengalihdayakan proses "pemesanan transaksi" ke validator, mencapai tujuan yang mirip dengan apa yang dikejar jaringan SUAVE. Contoh lain adalah mekanisme "Coincidence of Demand" (CoW) pada protokol CoW (sebelumnya Gnosis Chain), yang didasarkan pada apakah transaksi tersebut saling melengkapi (misalnya, saya ingin 1500 USDC untuk 1 ETH, dan Anda ingin 1 ETH untuk 1500 USDC) Secara otomatis merekatkan kesepakatan dan menggunakan algoritme pemecah untuk memastikan semua orang berdagang dengan harga terbaik.

Namun, melakukan desain ulang insentif dalam lingkungan terdesentralisasi di mana Anda tidak mempercayai satu pihak pun bisa menjadi tugas yang sangat sulit karena, pada dasarnya, Anda mencoba meniadakan skala ekonomi. Misalnya, di mana pembangun Flashbots terpusat, pembangun yang telah "membuktikan nilai mereka" lebih cenderung "dipercaya" oleh pencari, yang akan memberi mereka lebih banyak penawaran berkualitas tinggi dan memantapkan mereka sebagai posisi pemimpin pasar penerima. Mengidentifikasi, menangani, dan mengimplementasikan alternatif terdesentralisasi melalui penataan kembali insentif pada dasarnya adalah permainan mendera - Anda tidak pernah tahu apa kerentanan sentralisasi dan kerentanan tersembunyi yang mungkin terkandung dalam sistem insentif yang baru diperkenalkan Skala ekonomi, yang semuanya hanya penting di belakang.

Selain itu, dalam sistem yang kompleks (seperti blockchain) dengan banyak pemangku kepentingan dan agen yang berbeda, hampir tidak mungkin untuk menghindari eksternalitas, karena hampir pasti akan ada sudut di mana tindakan satu pemangku kepentingan akan menyebar dan memengaruhi Tindakan oleh pemangku kepentingan lainnya. Seperti yang didemonstrasikan Dainan dalam "Flash Boys v2.0," banyak dari eksternalitas ini dapat menimbulkan ancaman nyata, membuat seluruh sistem tidak stabil. Oleh karena itu, sistem terdesentralisasi apa pun - bahkan yang memiliki teori permainan yang dirancang dengan baik - akan selalu memiliki kompleksitas, kehalusan, dan kerentanan yang melekat, di mana celah yang tidak terduga dapat mengancam keberadaannya.

Dibandingkan dengan sistem terpusat, sistem desentralisasi tidak mengandung "satu titik kegagalan" yang jelas - tetapi inilah yang membuat sistem desentralisasi terkadang lebih mematikan daripada sistem terpusat. Setiap node berpotensi menjadi “single point of failure” jika terdapat celah dalam desain sistem.

Pada akhirnya, kisah MEV dan Flashbots memberi tahu kita bahwa menjaga kesehatan sistem terdesentralisasi akan selalu membutuhkan kerja keras yang berkelanjutan—partisipasi berkelanjutan dalam permainan whack-a-mole. Difusi kepercayaan dalam sistem desentralisasi membutuhkan difusi tanggung jawab dan kewaspadaan, terutama karena ada begitu banyak insentif ekonomi yang dipertaruhkan: baik atau buruk, MEV selalu ada.