في السعي المستمر لتعزيز أداء سلسلة الكتل للتعامل مع التبني الشامل، تبرز Monad كقوة رائدة في تحسين نموذج الآلة الافتراضية لإثريوم (EVM) من خلال سلسلة من التحسينات على مستوى منخفض: إدخال/إخراج غير متزامن، شجرة باتريشيا محسنة، تأجيل التنفيذ، والتحكم المتفائل في العدالة للمعالجة المتوازية [2]. تتعامل هذه التحسينات بشكل فعّال مع عقبات التنفيذ والوصول غير الكفء إلى الحالة المشاهَدة على منصات مثل إثريوم دون التضحية باللامركزية.
في هذا المنشور، نستكشف التنفيذات المحتملة لبنية مزاد القيمة القابلة للتعدين القوية (MEVA) على Monad. كما نصف بعض الدروس القيمة والقابلة للنقل من النهج الحالية مثل Flashbots على Ethereum و Jito Network على Solana.
نريد تسليط الضوء على بعض الأمور الرئيسية المهمة:
عن طريق معالجة هذه النقاط، نأمل في توفير رؤى حول التحديات والاعتبارات المشاركة في تصميم بنية MEVA مصممة خصيصًا لبنية ومتطلبات الأداء الفريدة لشركة Monad.
في إثيريوم، يتطلب التوافق التوافق السابق. عندما يتفق العقداء على كتلة، فهم يتفقون على قائمة المعاملات في الكتلة وجذر Merkle الذي يلخص الحالة الناتجة بعد تنفيذ الكتلة. وبالتالي، يجب على القادة تنفيذ جميع المعاملات في الكتلة المقترحة قبل نشر الاقتراح. وفي الوقت نفسه، يحتاج العقداء المتحققون إلى تنفيذ المعاملات قبل التصويت.
الشكل 1: سير العمل للمنشئ في MEV-Boost تحت فصل EL-CL.
توضح الشكل 1 سير عمل المنشئ النموذجي في MEV-Boost لفصل المقترح والمنشئ (PBS). ينتهي المنشئون من بناء الكتل ويقدمونها إلى جهاز ريليه ، الذي يرسل الكتل إلى عميل طبقة التنفيذ (EL) للمحاكاة وفحص الصحة.
نظرًا لأن التنفيذ هو شرط أساسي للاتفاق ، عندما يقوم المُنشئ ببناء كتلة ، يحتاج إلى إعادة توجيه كتلة البناء إلى عميل طبقة التنفيذ (EL) ومحاكاة الكتلة للتحقق من صحتها. بالإضافة إلى دورها الضروري في مرحلة التوافق-التنفيذ ، تجلب مرحلة المحاكاة أيضًا فوائد للمُنشئين والباحثين.
وجهة نظر البنّاء: يمكن للبنّاء تقدير قيمة الكتلة بدقة لأنفسهم وللمحققين عن طريق محاكاة كل صفقة. يمكنهم أيضًا تجربة إعادة ترتيب الصفقات لتقليل عمليات الاسترداد وتعظيم استخراج رسوم الغاز أو النصائح الأساسية من كل من ذاكرة التخزين المؤقت وصفقات الحزمة. تقديرهم الدقيق يسمح بزيادة العروض للمحققين.
وجهة نظر الباحث: نتيجة لقيام المنشئين بفحص الحزم التي يحتمل أن تعود قبل أن يهبطوا على السلسلة ، يرى الباحثون أيضا تنفيذا مضمونا للاستراتيجية ، مما يضيف الحتمية. علاوة على ذلك ، يمكن للباحثين أيضا الوصول إلى أحدث حالة كتلة. عندما تنشر طبقة الإجماع (CL) كتلة جديدة ، يمكن للباحثين استخدام الحالة من تلك الكتلة كنقطة بداية لإنشاء حزم مربحة. وفي الوقت نفسه ، هناك مؤشرات لمزيد من الصفقات أو الميزات خارج البروتوكول التي يقدمها البناة في الوقت الحالي ، والتي تسمح للباحثين بالحصول على معلومات الحالة حتى للكتلة الحالية التي سيتم بناؤها لإضافة استراتيجيات backrun إلى كتلهم التي سيتم إنزالها.
ومع ذلك، فقد شهد تطوير PBS زيادة في التمركز المركزي في بناء الكتلة، مما يعكس التداول التقليدي الذي تتنافس فيه الشركات على قنوات شبكة الميكروويف المخصصة للحصول على أولوية في تنفيذ استراتيجيات التحكيم.
نستكشف الآن كيف تطورت MEVA مع تقدم Ethereum ، كما هو موضح زمنيا في الشكل 2.
الشكل 2: عرض زمني لكيفية تكرار MEVA مع تقدم شبكة إيثيريوم. تم تكييف الشكل قليلاً من [4].
عصر مزاد الغاز ذو الأولوية (PGA)
كما هو موضح في الشكل 3، حدد الباحثون فرص MEV الرابحة وقدموا معاملاتهم القائمة على العقود الذكية إلى mempool العام. هذه الرؤية العامة أدت إلى تنسيق مزاد من النوع الأول بنمط مفتوح على السلسلة، حيث حتى المعاملات الفاشلة تكبدت تكاليف الغاز.
شهدت هذه الفترة أنشطة MEV غير المنظمة التنافسية والمكلفة مثل المعاملات ذات الزوج (الحساب، عدد) نفسه وزيادة العروض [6]، مما يسهم في ازدحام الشبكة أو عدم استقرار الاتفاق.
الشكل 3: مزاد الغاز ذو الأولوية البسيط. يتم تكييف الشكل بشكل طفيف من [6].
فلاشبوتس و EIP-1559
لمعالجة هذه المشاكل، قدمت Flashbots وسيط البيع، وهي البيوت الداخلية بين الباحثين ومنتجي الكتل (المنقبين في عصر PoW). تحولت هذه المبادرة سوق MEV من مزاد أولي بمنافسة مفتوحة إلى مزاد مغلق. يوضح الشكل 4 كيف تساعد الوسائط في منع تصاعد المزايدات في الذاكرة النقية العامة وإنشاء عملية إنتاج كتل أكثر تنظيمًا وأمانًا.
تلعب هيكلة رسوم EIP-1559 أيضًا دورًا هنا[7]. لقد سهلت عملية العطاء من خلال إدخال أسعار جزئية من خلال الرسوم الأساسية لكنها لم تعالج ترتيب المعاملات داخل الكتل ، والتي لا تزال تولد MEV من خلال رسوم الأولوية. في الواقع ، كان العديد من الباحثين يعبرون سابقًا عن عروض للمنقبين مباشرة من خلال تحويل coinbase. انتهوا بالشكاوى المزيدة حول رسوم coinbase ، لأنهم لم يعدوا قادرين على تقديم حزم بدون رسوم.
الشكل 4: MEVA مع ريليز. تم تكييف الشكل قليلا من [6].
الفاصل بين المقترح والبناء (PBS)
بعد انتقال إثريوم إلى الإثبات على حساب (PoS) بعد الدمج ، تم تنفيذ فصل Proposer-Builder (PBS) لتحسين الفصل بين الأدوار في خط الإنتاج الكتلة. كما هو موضح سابقًا ، تعمل المتوسطات الآن كوسطاء بين بناة الكتل والمقترحين ، حيث يعملون كأمناء يضمنون توافر البيانات وصحة الكتلة. نظرًا لأن المقترح يمكنه الاتصال بمتعدد من بناة الكتل للمعاملات الخاصة المختلفة ، يجب على البناة المنافسة من خلال تقديم دفعات للمقترح. يتم توضيح هذا الديناميكي في الشكل 5.
الشكل 5: MEVA في عصر بي بي إس. تم تكييف هذا الشكل قليلاً من [6].
مخاطر التركيز
على الرغم من هذه التطورات التاريخية، من المهم التأكيد على المخاوف المتزايدة من مخاطر التركيز في سوق البناء. في السنة الماضية، حافظت أوليجارشية من أفضل 9 بناة بشكل مستمر على أكثر من 50٪ من السوق، مشيرة إلى درجة عالية من تركيز السوق، كما هو مبين في الشكل 6. حالة التركيز أكثر وضوحًا حاليًا مع تغطية أعلى ثلاثة بناة لأكثر من 90٪ من الكتل.
الشكل 6: حصة السوق للبنائين. يشير الرسم البياني إلى التركيز العالي السائد في سوق البنائين. تم اعتماد الرسم البياني من https://arxiv.org/pdf/2405.01329
كـ MEVA القنوني على سولانا ، تم إنشاء Jito لمعالجة معدل الإساءة الاستخدام العالي لـ سولانا بسبب تكلفة المعاملات المنخفضة. يتم تحفيز المعاملات الاحتيالية بشكل فعال طالما أن تكلفة المعاملة الفاشلة (حوالي 0.000005 SOL) لا تتجاوز الربح المتوقع.
وفقًا لتقرير صادر عن Jito Labs في عام 2022 [8]، فشل أكثر من 96٪ من محاولات التحكيم والتصفية تلك السنة، مع كتل تحتوي على أكثر من 50٪ من المعاملات ذات الصلة بـ MEV. كما يسلط التقرير الضوء على أن روبوتات التصفية قد قامت برسل الشبكة بملايين الحزم المكررة فقط لإنجاز آلاف عمليات التصفية الناجحة، مما أدى إلى معدل فشل يتجاوز 99٪ [8].
الشكل ٧: رؤية جوائية لـ MEVA لـ Jito على Solana.
جدية الآثار الخارجية لـ MEV على سولانا أدت إلى تطوير طبقة MEVA من قبل جيتو بهدف إحضار النظام والتحديدية إلى عملية إنتاج الكتل. دعنا نستعرض الهندسة المعمارية الأصلية لـ MEVA المقترحة من قبل جيتو، كما هو موضح في الشكل 7.
يحتوي جيتو على العناصر التالية:
الريلي - يعمل كوكيل لاستقبال المعاملات وإعادة توجيهها إلى محرك الكتل (أو سلسلة إم إي في إيه) والمحققين.
محرك الكتلة - يستقبل المعاملات من الوسيط، يتنسق مع الباحثين، يقبل الحزم، يقوم بمحاكاة الحزم، ويعيد أفضل المعاملات والحزم إلى المحقق لمعالجتها. يجري Jito بالذكر مزادًا جزئيًا للكتلة لاستيعاب الحزم بدلاً من مزاد كامل للكتلة، وقد قام تاريخيا بمعالجة أكثر من 80٪ من الحزم في فترتين [9].
الذاكرة المؤقتة الزائفة - تنشئ نافذة زمنية تشغيلية تقريبًا بمدة 200 ميلي ثانية عبر عميل جيتو-سولانا، مما يؤدي إلى مزاد مقسم لتدفق الطلبات [10]. أغلق جيتو هذه الذاكرة المؤقتة في 9 مارس 2024.
لنستكشف المكونات المحددة لتصميم نظام Jito وننظر كيف تنبثق هذه الاختيارات التصميمية من عملية إنتاج كتل سولانا.
يدعم Jito مزادات الكتلة الجزئية فقط بدلا من بناء الكتلة الكاملة ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى نموذج التنفيذ متعدد الخيوط في Solana ، والذي يفتقر إلى الجدولة العالمية. على وجه التحديد ، يوضح الشكل 8 مؤشرات الترابط المتوازية التي تنفذ المعاملات ، ولكل منها قائمة انتظار خاصة بها من المعاملات التي تنتظر تنفيذها. يتم تعيين المعاملات بشكل عشوائي إلى سلاسل الرسائل ويتم طلبها محليا حسب رسوم الأولوية والوقت. بدون الطلب العالمي على جانب المجدول (قبل تحديث 1.18.x) ، تواجه معاملات Solana بطبيعتها عدم الحتمية من ارتعاش المجدول [11]. وبالتالي في MEVA ، لا يمكن للباحثين أو المدققين تحديد الحالة الحالية بشكل موثوق.
الشكل 8: نموذج التنفيذ متعدد الخيوط لعميل سولانا. لاحظ أن مرحلة حزمة MEVA مُلحَقة كموضوع منفصل داخل طابور متعدد الخيوط.
من منظور هندسي، فإن دمج تغذية محرك الكتلة Jito كموضوع إضافي يعمل بشكل متواز مع المواضيع الحالية يتناسب بشكل جيد مع الهندسة المتعددة الخيوط لـ Solana. بينما تضمن مزادات الحزم ترتيبًا قائمًا على الرسوم الأولوية داخل موضوع محرك كتلة Jito، لا يوجد ضمان بأن الحزم ستُوضع دائمًا قبل المعاملات الخاصة بالمستخدمين عالميًا.
لمعالجة هذا، يخصص Jito جزءًا من مساحة الكتلة لخيط الحزمة، مضمنًا الحزم مع مساحة في الكتلة. على الرغم من بقاء عدم التحديد، تزيد هذه الطريقة من احتمالية تنفيذ الاستراتيجية بنجاح. كما أنها تحفز الباحثين على المشاركة في المزاد بدلاً من إرسال رسائل غير مرغوب فيها عبر الشبكة. من خلال حجز مساحة الكتلة للحزم، يمكن لـ Jito أن يجد توازنًا، معززًا المزادات المنظمة وتخفيف الآثار الفوضوية لرسائل البريد العشوائي للمعاملات.
لقد أسفر اعتماد Jito على نطاق واسع عن نتائج إيجابية في التخفيف من مشكلة الرسائل غير المرغوب فيها على سولانا. تشير الأبحاث التي أجراها p2p [12] والبيانات الموضحة في الشكل 9 إلى تحسن ذو دلالة إحصائية في معدل إنتاج الكتل النسبي بعد اعتماد عميل Jito. يشير هذا إلى أن معالجة المعاملات أصبحت أكثر كفاءة، بفضل محرك الكتل المحسن الذي قدمته Jito في عام 2023.
الشكل 9: دليل فعالية جيتو في التقليل من مشكلة البريد المزعج على سولانا. يتم استخراج الرسم البياني من قطعة بحث في [12] التي أجراها فريق الند للند.
على الرغم من تحقيق تقدم كبير، إلا أن العديد من التحديات لا تزال قائمة. حيث أن حزم Jito تملأ الكتل جزئياً فقط، يمكن للمعاملات التي تثير MEV تجاوز قناة مزاد Jito. يُظهر هذا المشكلة جزئياً على الأقل من خلال لوحة تحكم Dune في الشكل 10 [13]، التي تظهر أن الشبكة ما زالت تواجه متوسط أكثر من 50٪ من المعاملات الفاشلة بسبب رسائل الإعلان الآلي منذ عام 2024.
الشكل 10: لوحة معلومات Dune ( https://dune.com/queries/3537204/5951285) توضيح أنشطة الروبوتات العشوائية على سولانا منذ مايو 2022.
في 9 مارس 2024، قرر Jito تعليق mempool الرائدة لديها. تم تحفيز هذا القرار بنمو عمليات تداول memecoin والارتفاع المقابل في هجمات السندويتش (نوع من الاحتيال يقوم فيه المتعاملون بوضع صفقات قبل وبعد الصفقة المستهدفة)، الأمر الذي أدى في النهاية إلى تدهور تجربة المستخدم. على غرار الاتجاهات الملاحظة على إيثيريوم مع قنوات تدفق الطلبات الخاصة في MEVA، فإن إغلاق mempool العام قد يشجع على نمو تدفق الطلبات الخاصة من خلال شراكات مع خدمات الواجهة الأمامية مثل موفري المحافظ وروبوتات Telegram. يمكن أن يشكل المتعاملون شراكات مع المصادقين مباشرة للتنفيذ المفضل، والتضمين، والاستبعاد. في الواقع، يمكن رؤية دليل على ذلك في الشكل 11، الذي يوضح ملف الربح الساعي لروبوت السندويتش لأكبر متعامل ب mempool خاص (3pe8gpNEGAYjVvMHqGG1MVeoiceDhmQBFwrHPJ2pAF81) بعد إغلاق mempool.
الشكل 11: الربح الساعي لروبوت الساندويتش مع ميمبول خاص للباحث “3pe8gpNEGAYjVvMHqGG1MVeoiceDhmQBFwrHPJ2pAF81”.
قرار جيتو بإغلاق ذاكرة الوصول العشوائي يؤكد التزام الفريق القوي بمعالجة المشاكل الأساسية في نظام سولانا. بالإضافة إلى التحسين على MEVA أو ضبط آلية رسوم الغاز في سولانا، يساعد جيتو أيضًا في تثقيف البروتوكولات حول التقليل من نقاط الهجوم من خلال اختيارات تصميم منتج واجهة المستخدم مثل تقييد معلمات الانزلاق الافتراضية. سواء من خلال ضبط هيكل الرسوم الذي يجعل رسائل البريد المزعج أكثر تكلفة أو من خلال تعديل بروتوكولات الاتصال، ستظل البنية التحتية لجيتو أساسية للحفاظ على صحة واستقرار شبكة سولانا.
على عكس Ethereum ، حيث يتطلب الاتفاق على كتلة كلا من قائمة المعاملات (مع الطلب) وجذر merkle الذي يلخص جميع حالات ما بعد الأمر الواقع ، يفصل Monad التنفيذ المسبق عن الإجماع. تتطلب اتفاقية العقدة فقط تسوية الطلب الرسمي. كما هو موضح في الشكل 12 ، تقوم كل عقدة بتنفيذ المعاملات في الكتلة N بشكل مستقل أثناء بدء الإجماع على الكتلة N + 1. يسمح هذا الترتيب بميزانية الغاز المقابلة لوقت الكتلة الكامل لأن التنفيذ يحتاج فقط إلى مواكبة الإجماع. [15] بدون الحاجة إلى العقدة الرئيسية لحساب جذر الحالة الفعلية ، يمكن للتنفيذ الاستفادة من فترة الإجماع بأكملها للكتلة التالية.
الشكل 12: تأجيل تنفيذ الموناد مقارنة بمرحلة تنفيذ-التوافق في إثريوم. كما يتم توضيح نافذة الوقت التشغيلية من وجهة نظر تصميم MEV.
نحدد نافذة الوقت التشغيلية كالإطار الزمني المسموح به لـ MEVA على Monad لإكمال اقتراح بناء كتلة يكون عملياً ومربحاً مقارنة بالطريقة الافتراضية لبناء الكتلة. هناك نتيجتان فوريتان لنموذج التنفيذ المؤجل:
نظرًا للقيود المفروضة، فإن إكمال محاكاة كتلة كاملة داخل نافذة الوقت التشغيلية ومحاكاة ضد الحالة الأخيرة هو أمر غير عملي. نظرًا لأن البنائين يفتقرون الآن إلى الوقت والحالة الأخيرة الأكثر أهمية لمعرفة النصيحة الدقيقة من كل صفقة، فيجب أن يستنتجوا نصيحة الباحث بناءً على احتمال عكس الصفقة من خلال الاعتماد على السمعة أو عن طريق المحاكاة ضد الحالة N-2 (على أفضل تقدير). وهذا يجعل تقدير الكتلة أقل تحديدًا.
يواجه الباحثون قدرا أكبر من عدم اليقين في التنفيذ بسبب عدم وجود ضمان نظري ضد ارتدادات المعاملات بمجرد قبول المدقق للكتلة التي أنشأها المنشئ. يتناقض هذا مع Ethereum ، حيث يتنافس الباحثون على قنوات مخصصة لتدفق الطلبات الخاصة إلى المنشئ لتنفيذ الإستراتيجية الحتمية نسبيا. في هذا الإعداد الاحتمالي نسبيا على Monad ، يواجه الباحثون الآن خطرا أكبر يتمثل في عودة الحزم إلى السلسلة ، مما يؤدي إلى ملف تعريف PnL للتنفيذ أكثر غموضا. يعكس هذا المتداولين ذوي التردد العالي الذين ينفذون إشارات احتمالية مع عوائد متوقعة إيجابية قليلا بمرور الوقت.
الشكل 13: رسم تخطيطي مفهومي للطيف يوضح مختلف نماذج تصميم MEVA المصنفة حسب درجة التحقق أو المحاكاة المقترحة للكتلة.
كما هو موضح في الشكل 13 ، فإن درجة فحص الحزمة / الكتلة السابقة من جانب المنشئ تخلق طيفا من عدم اليقين فيما يتعلق بتسعير أو تقييم الكتلة المقترحة. على أحد طرفيه يوجد نموذج PBS على غرار Ethereum مع تسعير دقيق ، حيث يجب على البناة استخدام عميل طبقة التنفيذ (EL) لمحاكاة المعاملة في الكتلة المقترحة. يجب عليهم التنقل عبر مجموعة واسعة من التوافقيات بين الحزم المقدمة. على الطرف الآخر يوجد نموذج Optimistic Builder [16] مع فحص الكتلة غير المتزامن. في هذا النموذج ، يتجاوز المنشئون الوقت اللازم لأي محاكاة أثناء النافذة الزمنية التشغيلية ويحترمون النصائح الموضحة للمدققين أو التتابع عن طريق إيداع ضمانات خاضعة للقطع. يقع الفحص الاحتمالي أو نهج المحاكاة الجزئية المقترح هنا على Monad بينهما ، مما يعزز احتمالية تنفيذ الإستراتيجية الناجحة للباحثين على الرغم من بعض اللاحتمية.
على سبيل المثال، قد يدفع صانع السوق على منصة تداول الكتاب الأمريكي لتقديم الطلبات للتحرك المسبق لمواقفهم عبر MEV عندما يلاحظون حركة سعرية أحادية كبيرة لتجنب الاختيار السلبي. تسمح لهم هذه الاستراتيجية الاحتمالية بالتصرف بسرعة، حتى دون الحصول على أحدث معلومات حول الحالة، موازنة بين المخاطر والمكافآت في بيئة تداول ديناميكية.
تلعب MEVA دورًا حاسمًا في تحسين إنتاج الكتل من خلال تخفيف الآثار الخارجية وتعزيز استقرار النظام العام. تساعد التطور المستمر لأطر MEVA، الممثلة بـ Jito على سولانا وتنفيذات مختلفة على إيثريوم، بشكل كبير في مواجهة تحديات التوسع وتحقيق توافق مصالح مشاركي الشبكة.
موناد شبكة واعدة في مراحلها الأولى، وتقدم فرصة فريدة للمجتمع لتشكيل تصميم MEVA الأمثل. نظرًا لمرحلة تنفيذ موناد الفريدة والموافقة عليها، ندعو الباحثين والمطورين والمصادقين للتعاون وتبادل الرؤى. سيكون هذا التعاون حاسمًا في خلق عملية إنتاج كتل قوية وفعالة، مما يتيح لـ موناد تحقيق إمكاناتها كشبكة بلوكتشين عالية الإنتاجية.
في السعي المستمر لتعزيز أداء سلسلة الكتل للتعامل مع التبني الشامل، تبرز Monad كقوة رائدة في تحسين نموذج الآلة الافتراضية لإثريوم (EVM) من خلال سلسلة من التحسينات على مستوى منخفض: إدخال/إخراج غير متزامن، شجرة باتريشيا محسنة، تأجيل التنفيذ، والتحكم المتفائل في العدالة للمعالجة المتوازية [2]. تتعامل هذه التحسينات بشكل فعّال مع عقبات التنفيذ والوصول غير الكفء إلى الحالة المشاهَدة على منصات مثل إثريوم دون التضحية باللامركزية.
في هذا المنشور، نستكشف التنفيذات المحتملة لبنية مزاد القيمة القابلة للتعدين القوية (MEVA) على Monad. كما نصف بعض الدروس القيمة والقابلة للنقل من النهج الحالية مثل Flashbots على Ethereum و Jito Network على Solana.
نريد تسليط الضوء على بعض الأمور الرئيسية المهمة:
عن طريق معالجة هذه النقاط، نأمل في توفير رؤى حول التحديات والاعتبارات المشاركة في تصميم بنية MEVA مصممة خصيصًا لبنية ومتطلبات الأداء الفريدة لشركة Monad.
في إثيريوم، يتطلب التوافق التوافق السابق. عندما يتفق العقداء على كتلة، فهم يتفقون على قائمة المعاملات في الكتلة وجذر Merkle الذي يلخص الحالة الناتجة بعد تنفيذ الكتلة. وبالتالي، يجب على القادة تنفيذ جميع المعاملات في الكتلة المقترحة قبل نشر الاقتراح. وفي الوقت نفسه، يحتاج العقداء المتحققون إلى تنفيذ المعاملات قبل التصويت.
الشكل 1: سير العمل للمنشئ في MEV-Boost تحت فصل EL-CL.
توضح الشكل 1 سير عمل المنشئ النموذجي في MEV-Boost لفصل المقترح والمنشئ (PBS). ينتهي المنشئون من بناء الكتل ويقدمونها إلى جهاز ريليه ، الذي يرسل الكتل إلى عميل طبقة التنفيذ (EL) للمحاكاة وفحص الصحة.
نظرًا لأن التنفيذ هو شرط أساسي للاتفاق ، عندما يقوم المُنشئ ببناء كتلة ، يحتاج إلى إعادة توجيه كتلة البناء إلى عميل طبقة التنفيذ (EL) ومحاكاة الكتلة للتحقق من صحتها. بالإضافة إلى دورها الضروري في مرحلة التوافق-التنفيذ ، تجلب مرحلة المحاكاة أيضًا فوائد للمُنشئين والباحثين.
وجهة نظر البنّاء: يمكن للبنّاء تقدير قيمة الكتلة بدقة لأنفسهم وللمحققين عن طريق محاكاة كل صفقة. يمكنهم أيضًا تجربة إعادة ترتيب الصفقات لتقليل عمليات الاسترداد وتعظيم استخراج رسوم الغاز أو النصائح الأساسية من كل من ذاكرة التخزين المؤقت وصفقات الحزمة. تقديرهم الدقيق يسمح بزيادة العروض للمحققين.
وجهة نظر الباحث: نتيجة لقيام المنشئين بفحص الحزم التي يحتمل أن تعود قبل أن يهبطوا على السلسلة ، يرى الباحثون أيضا تنفيذا مضمونا للاستراتيجية ، مما يضيف الحتمية. علاوة على ذلك ، يمكن للباحثين أيضا الوصول إلى أحدث حالة كتلة. عندما تنشر طبقة الإجماع (CL) كتلة جديدة ، يمكن للباحثين استخدام الحالة من تلك الكتلة كنقطة بداية لإنشاء حزم مربحة. وفي الوقت نفسه ، هناك مؤشرات لمزيد من الصفقات أو الميزات خارج البروتوكول التي يقدمها البناة في الوقت الحالي ، والتي تسمح للباحثين بالحصول على معلومات الحالة حتى للكتلة الحالية التي سيتم بناؤها لإضافة استراتيجيات backrun إلى كتلهم التي سيتم إنزالها.
ومع ذلك، فقد شهد تطوير PBS زيادة في التمركز المركزي في بناء الكتلة، مما يعكس التداول التقليدي الذي تتنافس فيه الشركات على قنوات شبكة الميكروويف المخصصة للحصول على أولوية في تنفيذ استراتيجيات التحكيم.
نستكشف الآن كيف تطورت MEVA مع تقدم Ethereum ، كما هو موضح زمنيا في الشكل 2.
الشكل 2: عرض زمني لكيفية تكرار MEVA مع تقدم شبكة إيثيريوم. تم تكييف الشكل قليلاً من [4].
عصر مزاد الغاز ذو الأولوية (PGA)
كما هو موضح في الشكل 3، حدد الباحثون فرص MEV الرابحة وقدموا معاملاتهم القائمة على العقود الذكية إلى mempool العام. هذه الرؤية العامة أدت إلى تنسيق مزاد من النوع الأول بنمط مفتوح على السلسلة، حيث حتى المعاملات الفاشلة تكبدت تكاليف الغاز.
شهدت هذه الفترة أنشطة MEV غير المنظمة التنافسية والمكلفة مثل المعاملات ذات الزوج (الحساب، عدد) نفسه وزيادة العروض [6]، مما يسهم في ازدحام الشبكة أو عدم استقرار الاتفاق.
الشكل 3: مزاد الغاز ذو الأولوية البسيط. يتم تكييف الشكل بشكل طفيف من [6].
فلاشبوتس و EIP-1559
لمعالجة هذه المشاكل، قدمت Flashbots وسيط البيع، وهي البيوت الداخلية بين الباحثين ومنتجي الكتل (المنقبين في عصر PoW). تحولت هذه المبادرة سوق MEV من مزاد أولي بمنافسة مفتوحة إلى مزاد مغلق. يوضح الشكل 4 كيف تساعد الوسائط في منع تصاعد المزايدات في الذاكرة النقية العامة وإنشاء عملية إنتاج كتل أكثر تنظيمًا وأمانًا.
تلعب هيكلة رسوم EIP-1559 أيضًا دورًا هنا[7]. لقد سهلت عملية العطاء من خلال إدخال أسعار جزئية من خلال الرسوم الأساسية لكنها لم تعالج ترتيب المعاملات داخل الكتل ، والتي لا تزال تولد MEV من خلال رسوم الأولوية. في الواقع ، كان العديد من الباحثين يعبرون سابقًا عن عروض للمنقبين مباشرة من خلال تحويل coinbase. انتهوا بالشكاوى المزيدة حول رسوم coinbase ، لأنهم لم يعدوا قادرين على تقديم حزم بدون رسوم.
الشكل 4: MEVA مع ريليز. تم تكييف الشكل قليلا من [6].
الفاصل بين المقترح والبناء (PBS)
بعد انتقال إثريوم إلى الإثبات على حساب (PoS) بعد الدمج ، تم تنفيذ فصل Proposer-Builder (PBS) لتحسين الفصل بين الأدوار في خط الإنتاج الكتلة. كما هو موضح سابقًا ، تعمل المتوسطات الآن كوسطاء بين بناة الكتل والمقترحين ، حيث يعملون كأمناء يضمنون توافر البيانات وصحة الكتلة. نظرًا لأن المقترح يمكنه الاتصال بمتعدد من بناة الكتل للمعاملات الخاصة المختلفة ، يجب على البناة المنافسة من خلال تقديم دفعات للمقترح. يتم توضيح هذا الديناميكي في الشكل 5.
الشكل 5: MEVA في عصر بي بي إس. تم تكييف هذا الشكل قليلاً من [6].
مخاطر التركيز
على الرغم من هذه التطورات التاريخية، من المهم التأكيد على المخاوف المتزايدة من مخاطر التركيز في سوق البناء. في السنة الماضية، حافظت أوليجارشية من أفضل 9 بناة بشكل مستمر على أكثر من 50٪ من السوق، مشيرة إلى درجة عالية من تركيز السوق، كما هو مبين في الشكل 6. حالة التركيز أكثر وضوحًا حاليًا مع تغطية أعلى ثلاثة بناة لأكثر من 90٪ من الكتل.
الشكل 6: حصة السوق للبنائين. يشير الرسم البياني إلى التركيز العالي السائد في سوق البنائين. تم اعتماد الرسم البياني من https://arxiv.org/pdf/2405.01329
كـ MEVA القنوني على سولانا ، تم إنشاء Jito لمعالجة معدل الإساءة الاستخدام العالي لـ سولانا بسبب تكلفة المعاملات المنخفضة. يتم تحفيز المعاملات الاحتيالية بشكل فعال طالما أن تكلفة المعاملة الفاشلة (حوالي 0.000005 SOL) لا تتجاوز الربح المتوقع.
وفقًا لتقرير صادر عن Jito Labs في عام 2022 [8]، فشل أكثر من 96٪ من محاولات التحكيم والتصفية تلك السنة، مع كتل تحتوي على أكثر من 50٪ من المعاملات ذات الصلة بـ MEV. كما يسلط التقرير الضوء على أن روبوتات التصفية قد قامت برسل الشبكة بملايين الحزم المكررة فقط لإنجاز آلاف عمليات التصفية الناجحة، مما أدى إلى معدل فشل يتجاوز 99٪ [8].
الشكل ٧: رؤية جوائية لـ MEVA لـ Jito على Solana.
جدية الآثار الخارجية لـ MEV على سولانا أدت إلى تطوير طبقة MEVA من قبل جيتو بهدف إحضار النظام والتحديدية إلى عملية إنتاج الكتل. دعنا نستعرض الهندسة المعمارية الأصلية لـ MEVA المقترحة من قبل جيتو، كما هو موضح في الشكل 7.
يحتوي جيتو على العناصر التالية:
الريلي - يعمل كوكيل لاستقبال المعاملات وإعادة توجيهها إلى محرك الكتل (أو سلسلة إم إي في إيه) والمحققين.
محرك الكتلة - يستقبل المعاملات من الوسيط، يتنسق مع الباحثين، يقبل الحزم، يقوم بمحاكاة الحزم، ويعيد أفضل المعاملات والحزم إلى المحقق لمعالجتها. يجري Jito بالذكر مزادًا جزئيًا للكتلة لاستيعاب الحزم بدلاً من مزاد كامل للكتلة، وقد قام تاريخيا بمعالجة أكثر من 80٪ من الحزم في فترتين [9].
الذاكرة المؤقتة الزائفة - تنشئ نافذة زمنية تشغيلية تقريبًا بمدة 200 ميلي ثانية عبر عميل جيتو-سولانا، مما يؤدي إلى مزاد مقسم لتدفق الطلبات [10]. أغلق جيتو هذه الذاكرة المؤقتة في 9 مارس 2024.
لنستكشف المكونات المحددة لتصميم نظام Jito وننظر كيف تنبثق هذه الاختيارات التصميمية من عملية إنتاج كتل سولانا.
يدعم Jito مزادات الكتلة الجزئية فقط بدلا من بناء الكتلة الكاملة ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى نموذج التنفيذ متعدد الخيوط في Solana ، والذي يفتقر إلى الجدولة العالمية. على وجه التحديد ، يوضح الشكل 8 مؤشرات الترابط المتوازية التي تنفذ المعاملات ، ولكل منها قائمة انتظار خاصة بها من المعاملات التي تنتظر تنفيذها. يتم تعيين المعاملات بشكل عشوائي إلى سلاسل الرسائل ويتم طلبها محليا حسب رسوم الأولوية والوقت. بدون الطلب العالمي على جانب المجدول (قبل تحديث 1.18.x) ، تواجه معاملات Solana بطبيعتها عدم الحتمية من ارتعاش المجدول [11]. وبالتالي في MEVA ، لا يمكن للباحثين أو المدققين تحديد الحالة الحالية بشكل موثوق.
الشكل 8: نموذج التنفيذ متعدد الخيوط لعميل سولانا. لاحظ أن مرحلة حزمة MEVA مُلحَقة كموضوع منفصل داخل طابور متعدد الخيوط.
من منظور هندسي، فإن دمج تغذية محرك الكتلة Jito كموضوع إضافي يعمل بشكل متواز مع المواضيع الحالية يتناسب بشكل جيد مع الهندسة المتعددة الخيوط لـ Solana. بينما تضمن مزادات الحزم ترتيبًا قائمًا على الرسوم الأولوية داخل موضوع محرك كتلة Jito، لا يوجد ضمان بأن الحزم ستُوضع دائمًا قبل المعاملات الخاصة بالمستخدمين عالميًا.
لمعالجة هذا، يخصص Jito جزءًا من مساحة الكتلة لخيط الحزمة، مضمنًا الحزم مع مساحة في الكتلة. على الرغم من بقاء عدم التحديد، تزيد هذه الطريقة من احتمالية تنفيذ الاستراتيجية بنجاح. كما أنها تحفز الباحثين على المشاركة في المزاد بدلاً من إرسال رسائل غير مرغوب فيها عبر الشبكة. من خلال حجز مساحة الكتلة للحزم، يمكن لـ Jito أن يجد توازنًا، معززًا المزادات المنظمة وتخفيف الآثار الفوضوية لرسائل البريد العشوائي للمعاملات.
لقد أسفر اعتماد Jito على نطاق واسع عن نتائج إيجابية في التخفيف من مشكلة الرسائل غير المرغوب فيها على سولانا. تشير الأبحاث التي أجراها p2p [12] والبيانات الموضحة في الشكل 9 إلى تحسن ذو دلالة إحصائية في معدل إنتاج الكتل النسبي بعد اعتماد عميل Jito. يشير هذا إلى أن معالجة المعاملات أصبحت أكثر كفاءة، بفضل محرك الكتل المحسن الذي قدمته Jito في عام 2023.
الشكل 9: دليل فعالية جيتو في التقليل من مشكلة البريد المزعج على سولانا. يتم استخراج الرسم البياني من قطعة بحث في [12] التي أجراها فريق الند للند.
على الرغم من تحقيق تقدم كبير، إلا أن العديد من التحديات لا تزال قائمة. حيث أن حزم Jito تملأ الكتل جزئياً فقط، يمكن للمعاملات التي تثير MEV تجاوز قناة مزاد Jito. يُظهر هذا المشكلة جزئياً على الأقل من خلال لوحة تحكم Dune في الشكل 10 [13]، التي تظهر أن الشبكة ما زالت تواجه متوسط أكثر من 50٪ من المعاملات الفاشلة بسبب رسائل الإعلان الآلي منذ عام 2024.
الشكل 10: لوحة معلومات Dune ( https://dune.com/queries/3537204/5951285) توضيح أنشطة الروبوتات العشوائية على سولانا منذ مايو 2022.
في 9 مارس 2024، قرر Jito تعليق mempool الرائدة لديها. تم تحفيز هذا القرار بنمو عمليات تداول memecoin والارتفاع المقابل في هجمات السندويتش (نوع من الاحتيال يقوم فيه المتعاملون بوضع صفقات قبل وبعد الصفقة المستهدفة)، الأمر الذي أدى في النهاية إلى تدهور تجربة المستخدم. على غرار الاتجاهات الملاحظة على إيثيريوم مع قنوات تدفق الطلبات الخاصة في MEVA، فإن إغلاق mempool العام قد يشجع على نمو تدفق الطلبات الخاصة من خلال شراكات مع خدمات الواجهة الأمامية مثل موفري المحافظ وروبوتات Telegram. يمكن أن يشكل المتعاملون شراكات مع المصادقين مباشرة للتنفيذ المفضل، والتضمين، والاستبعاد. في الواقع، يمكن رؤية دليل على ذلك في الشكل 11، الذي يوضح ملف الربح الساعي لروبوت السندويتش لأكبر متعامل ب mempool خاص (3pe8gpNEGAYjVvMHqGG1MVeoiceDhmQBFwrHPJ2pAF81) بعد إغلاق mempool.
الشكل 11: الربح الساعي لروبوت الساندويتش مع ميمبول خاص للباحث “3pe8gpNEGAYjVvMHqGG1MVeoiceDhmQBFwrHPJ2pAF81”.
قرار جيتو بإغلاق ذاكرة الوصول العشوائي يؤكد التزام الفريق القوي بمعالجة المشاكل الأساسية في نظام سولانا. بالإضافة إلى التحسين على MEVA أو ضبط آلية رسوم الغاز في سولانا، يساعد جيتو أيضًا في تثقيف البروتوكولات حول التقليل من نقاط الهجوم من خلال اختيارات تصميم منتج واجهة المستخدم مثل تقييد معلمات الانزلاق الافتراضية. سواء من خلال ضبط هيكل الرسوم الذي يجعل رسائل البريد المزعج أكثر تكلفة أو من خلال تعديل بروتوكولات الاتصال، ستظل البنية التحتية لجيتو أساسية للحفاظ على صحة واستقرار شبكة سولانا.
على عكس Ethereum ، حيث يتطلب الاتفاق على كتلة كلا من قائمة المعاملات (مع الطلب) وجذر merkle الذي يلخص جميع حالات ما بعد الأمر الواقع ، يفصل Monad التنفيذ المسبق عن الإجماع. تتطلب اتفاقية العقدة فقط تسوية الطلب الرسمي. كما هو موضح في الشكل 12 ، تقوم كل عقدة بتنفيذ المعاملات في الكتلة N بشكل مستقل أثناء بدء الإجماع على الكتلة N + 1. يسمح هذا الترتيب بميزانية الغاز المقابلة لوقت الكتلة الكامل لأن التنفيذ يحتاج فقط إلى مواكبة الإجماع. [15] بدون الحاجة إلى العقدة الرئيسية لحساب جذر الحالة الفعلية ، يمكن للتنفيذ الاستفادة من فترة الإجماع بأكملها للكتلة التالية.
الشكل 12: تأجيل تنفيذ الموناد مقارنة بمرحلة تنفيذ-التوافق في إثريوم. كما يتم توضيح نافذة الوقت التشغيلية من وجهة نظر تصميم MEV.
نحدد نافذة الوقت التشغيلية كالإطار الزمني المسموح به لـ MEVA على Monad لإكمال اقتراح بناء كتلة يكون عملياً ومربحاً مقارنة بالطريقة الافتراضية لبناء الكتلة. هناك نتيجتان فوريتان لنموذج التنفيذ المؤجل:
نظرًا للقيود المفروضة، فإن إكمال محاكاة كتلة كاملة داخل نافذة الوقت التشغيلية ومحاكاة ضد الحالة الأخيرة هو أمر غير عملي. نظرًا لأن البنائين يفتقرون الآن إلى الوقت والحالة الأخيرة الأكثر أهمية لمعرفة النصيحة الدقيقة من كل صفقة، فيجب أن يستنتجوا نصيحة الباحث بناءً على احتمال عكس الصفقة من خلال الاعتماد على السمعة أو عن طريق المحاكاة ضد الحالة N-2 (على أفضل تقدير). وهذا يجعل تقدير الكتلة أقل تحديدًا.
يواجه الباحثون قدرا أكبر من عدم اليقين في التنفيذ بسبب عدم وجود ضمان نظري ضد ارتدادات المعاملات بمجرد قبول المدقق للكتلة التي أنشأها المنشئ. يتناقض هذا مع Ethereum ، حيث يتنافس الباحثون على قنوات مخصصة لتدفق الطلبات الخاصة إلى المنشئ لتنفيذ الإستراتيجية الحتمية نسبيا. في هذا الإعداد الاحتمالي نسبيا على Monad ، يواجه الباحثون الآن خطرا أكبر يتمثل في عودة الحزم إلى السلسلة ، مما يؤدي إلى ملف تعريف PnL للتنفيذ أكثر غموضا. يعكس هذا المتداولين ذوي التردد العالي الذين ينفذون إشارات احتمالية مع عوائد متوقعة إيجابية قليلا بمرور الوقت.
الشكل 13: رسم تخطيطي مفهومي للطيف يوضح مختلف نماذج تصميم MEVA المصنفة حسب درجة التحقق أو المحاكاة المقترحة للكتلة.
كما هو موضح في الشكل 13 ، فإن درجة فحص الحزمة / الكتلة السابقة من جانب المنشئ تخلق طيفا من عدم اليقين فيما يتعلق بتسعير أو تقييم الكتلة المقترحة. على أحد طرفيه يوجد نموذج PBS على غرار Ethereum مع تسعير دقيق ، حيث يجب على البناة استخدام عميل طبقة التنفيذ (EL) لمحاكاة المعاملة في الكتلة المقترحة. يجب عليهم التنقل عبر مجموعة واسعة من التوافقيات بين الحزم المقدمة. على الطرف الآخر يوجد نموذج Optimistic Builder [16] مع فحص الكتلة غير المتزامن. في هذا النموذج ، يتجاوز المنشئون الوقت اللازم لأي محاكاة أثناء النافذة الزمنية التشغيلية ويحترمون النصائح الموضحة للمدققين أو التتابع عن طريق إيداع ضمانات خاضعة للقطع. يقع الفحص الاحتمالي أو نهج المحاكاة الجزئية المقترح هنا على Monad بينهما ، مما يعزز احتمالية تنفيذ الإستراتيجية الناجحة للباحثين على الرغم من بعض اللاحتمية.
على سبيل المثال، قد يدفع صانع السوق على منصة تداول الكتاب الأمريكي لتقديم الطلبات للتحرك المسبق لمواقفهم عبر MEV عندما يلاحظون حركة سعرية أحادية كبيرة لتجنب الاختيار السلبي. تسمح لهم هذه الاستراتيجية الاحتمالية بالتصرف بسرعة، حتى دون الحصول على أحدث معلومات حول الحالة، موازنة بين المخاطر والمكافآت في بيئة تداول ديناميكية.
تلعب MEVA دورًا حاسمًا في تحسين إنتاج الكتل من خلال تخفيف الآثار الخارجية وتعزيز استقرار النظام العام. تساعد التطور المستمر لأطر MEVA، الممثلة بـ Jito على سولانا وتنفيذات مختلفة على إيثريوم، بشكل كبير في مواجهة تحديات التوسع وتحقيق توافق مصالح مشاركي الشبكة.
موناد شبكة واعدة في مراحلها الأولى، وتقدم فرصة فريدة للمجتمع لتشكيل تصميم MEVA الأمثل. نظرًا لمرحلة تنفيذ موناد الفريدة والموافقة عليها، ندعو الباحثين والمطورين والمصادقين للتعاون وتبادل الرؤى. سيكون هذا التعاون حاسمًا في خلق عملية إنتاج كتل قوية وفعالة، مما يتيح لـ موناد تحقيق إمكاناتها كشبكة بلوكتشين عالية الإنتاجية.