Написав: 0xFishylosopher Склав: Deep Tide TechFlow

представити

MEV, або максимальна витягувана вартість, є побічним продуктом дизайну блокчейну та унікальним явищем DeFi.

По суті, MEV — це лише приклад поведінки, спрямованої на максимізацію прибутку, коли валідатори, що працюють з блокчейном, прагнуть максимізувати свій прибуток від завдання перевірки транзакцій. Хоча можна стверджувати, що MEV може бути корисним за рахунок підвищення ефективності використання капіталу, він може суттєво вплинути на досвід використання децентралізованих програм, включаючи вищі комісії за газ, прослизання та ризики, такі як змова валідатора та централізація.

У цій статті 0xFishylosopher спочатку дослідить MEV як теоретичну концепцію та системний ризик, який вона становить для екосистеми. Потім, використовуючи Flashbots як тематичне дослідження, досліджуємо, як спільнота DeFi намагається вирішити всі ці негативні зовнішні ефекти MEV.

Клуб 「Flash Boys」

MEV є особливістю технології блокчейн, а не помилкою технології блокчейн. У даній мережі блокчейн валідатори (або майнери в традиційній моделі PoW) вирішують, які дані розміщувати в ланцюжку. Зокрема, вони можуть керувати порядком, які дані знаходяться в ланцюжку. Виявляється, певні транзакції дають валідаторам величезні прибутки. Тому, як раціональні економічні агенти, валідатори організовуватимуть транзакції таким чином, щоб максимізувати комісію за транзакції.

Концепція цього MEV була вперше розроблена дослідником смарт-контрактів Філом Дайнаном у важливій статті під назвою «Flash Boys 2.0», в якій дослідники підкреслили існування безлічі ботів і арбітражних агентів, які намагаються «передбачити та використовувати» звичайних користувачів. DEX Trading, подібно до високочастотних трейдерів у традиційних фінансах, активно оптимізує затримки транзакцій. Щоб отримати уявлення про масштаби цього явища, тільки за останні 24 години цієї статті 2578 ETH, або приблизно 4,9 мільйона доларів прибутку за поточними цінами, було реалізовано завдяки операціям MEV.

Хоча MEV — це широкий термін, який охоплює багато різних методів і сценаріїв арбітражу, є кілька ключових особливостей, які лежать в основі багатьох можливостей MEV DeFi. По-перше, багато MEV впроваджуються за допомогою процесу, який називається Пріоритетний газовий аукціон (PGA), де користувачі сплачують вищі комісії за транзакції (газ), щоб їхні транзакції проходили першими. Оскільки багато арбітражних ботів покладаються на те, щоб їхні транзакції запускалися спочатку для отримання прибутку, ці боти братимуть участь у війнах ставок на газ, постійно підвищуючи ціни, щоб їхні транзакції проводилися валідаторами, що спричиняє серйозне перевантаження мережі та унеможливлює їх виконання звичайними користувачами транзакції, якщо вони також не сплачують непомірні комісії за транзакції.

З іншого боку, валідатори є одними з головних бенефіціарів цього сценарію. Фактично, чим більша влада, тим більший прибуток: оскільки валідатори (принаймні теоретично) мають право вирішувати, які транзакції проводити, вони можуть заробляти комісію за «оптимізацію замовлення», визначаючи, які транзакції приносять їм найбільше грошей. На практиці, однак, для валідаторів занадто громіздко проходити весь процес пошуку MEV, пакування та виконання. У результаті більша частина «оптимізації рейтингу» передається спеціалізованим пошуковцям, розробникам і ретрансляторам, посередникам, яких можна уявити як «секретарів» валідаторів, які спрощують процес MEV, отримуючи частину прибутку. Зокрема, Шукачі будуть шукати можливості MEV, Будівельники об’єднуватимуть ці можливості в повні «блоки», а ретранслятори надсилатимуть ці повні «блоки» до валідаторів або фактичних конструкторів блоків. Таким чином, загальна картина сучасної екосистеми MEV виглядає наступним чином:

Як ми вже згадували раніше, хоча арбітраж, який підтримує MEV, може принести певні переваги, включаючи більшу ефективність капіталу та забезпечення узгодженості цін на біржах, для кінцевих користувачів можуть бути величезні негативні зовнішні ефекти. виконання та більш високе ковзання (наприклад, сендвіч-атаки). Однак це не найбільший ризик, який MEV створює для блокчейну — особливо якщо валідатори вступають у змову один з одним, MEV може фактично підірвати безпеку консенсусного рівня блокчейну.

Ця проблема безпеки виникає через проблему вирівнювання стимулів – у всіх цих прибуткових можливостях MEV майнери можуть отримувати більше прибутку, оптимізуючи комісії за транзакції, а не дотримуючись постійної субсидії винагороди за блок. Як пише Дайнан:

Таким чином, майнер може форкнути блок із високою комісією, зарезервувавши частину комісій, щоб спонукати інших майнерів будувати на цьому форку. У крайніх випадках спонукання до відхилення від протоколу може викликати плутанину в стратегіях економічно раціональних майнерів, знижуючи безпеку, яку забезпечують підтвердження блоків.

Це відоме як «атака підриву» і є одним із кількох способів, якими MEV може підірвати основні гарантії безпеки блокчейну. Інші відомі атаки включають «атаки бандитів часу», де замість змови з метою викрадення прибуткових транзакцій із поточного блоку валідатори змовляються переписати можливості MEV у минулій історії. Крім того, виведення MEV навіть не обов’язково відбувається в ланцюзі, оскільки вони можуть здійснюватися виключно через бекдорні транзакції поза ланцюгом, наприклад між великими транзакторами та валідаторами.

Таким чином, ми бачимо, що практика MEV стикається з великим ризиком в екосистемі блокчейну.

Flashbots і війна проти MEV

Враховуючи потенційно серйозні наслідки необмежених MEV, кілька проектів і груп працювали над пом’якшенням негативних зовнішніх ефектів цієї практики. Однією з найважливіших груп у цьому просторі є Flashbots, проект, спрямований на зміну стимулів MEV таким чином, щоб належним чином винагороджувати валідаторів за чесну побудову ланцюга, одночасно пом’якшуючи найгірші наслідки для звичайних користувачів.

З цією метою Flashbots намагаються зробити три чіткі кроки: (1) розкрити «темний ліс» MEV, (2) демократизувати видобуток MEV і (3) перерозподілити переваги назад в екосистему. Для досягнення першої мети Flashbots має спеціальний продукт під назвою MEV-inspect, який має на меті «просвітити» «темний ліс» MEV, кількісно визначити негативні зовнішні ефекти, спричинені MEV, і підкреслити масштаб проблеми.

З іншого боку, демократизація подвійних цілей MEV щодо отримання та перерозподілу вигод є складнішою, охоплюючи повний набір продуктів, які розвиваються з часом у міру зміни масштабу та фокусу проблеми. У деяких відношеннях можна стверджувати, що історія розвитку продукту Flashbots за останні два роки сама є хронологією зростання та розвитку Ethereum.

Першим значним набором продуктів, випущеним Flashbots, був клієнт MEV-Geth або модифікована версія Golang для Ethereum, яка краще здатна запобігти маніпуляціям з MEV, скеровуючи його до приватного пулу транзакцій. Аукціонний ринок MEV побудований на основі цього нового клієнта за допомогою методу «запечатаної ставки першої ціни» (також відомого як «сліпі ставки»), коли кожному учаснику дозволяється подати лише одну ціну, і жоден з учасників аукціону не знає про це. Ціна, за якою ставили інші учасники. Завдяки такому дизайну флеш-боти пом’якшують обговорювані раніше війни «цінових торгів».

Керівним принципом створення MEV-Geth і ринку MEV є децентралізація повноважень і відповідальності самих будівельних блоків валідатора через стимульований процес переналаштування, який називається «розділенням пропонента і розробника». Замість того, щоб проходити через складний процес пошуку MEV і пакетування транзакцій, валідатори, які використовують аукціони MEV, можуть просто переглянути ринок MEV, знайти, які транзакції дадуть їм найвищий MEV, і зробити єдину ставку, яка відображає їхні фактичні переваги. Крім того, щоб запобігти валідаторам включати власні транзакції та отримувати прибуток від транзакцій користувачів, яким передують транзакції, деталі фактичних транзакцій (замовлення на купівлю, замовлення на продаж, ліквідація тощо) не оприлюднюються до завершення створення блоку.

То навіщо валідатору використовувати цей алгоритм і відмовитися від згаданої раніше прибуткової можливості MEV? Це пояснюється тим, що алгоритму Flashbots потрібно лише вибирати транзакції MEV з ринку, що простіше та дешевше для валідаторів. Оскільки все більше високоякісних транзакцій MEV проходить через цей ринок, а не безпосередньо в ланцюжку, валідатори можуть отримувати вищі винагороди, дотримуючись Flashbots. Результати дуже вражаючі: невдовзі після випуску MEV-Geth понад 90% валідаторів Ethereum почали використовувати цю схему, демонструючи важливість і ефективність стимульованої переналаштування у вирішенні потенційних проблем. Але оскільки екосистема Ethereum еволюціонує від моделі Proof of Work (PoW) до моделі Proof of Stake (PoS), починаючи з вересня 2022 року, ця концептуальна зміна, заснована на «розділі пропонента та розробника», також стає неминучою.

Основна причина, чому PoS є більш ефективним, ніж PoW, полягає в тому, що в PoW кожен вузол має створювати та пропонувати блоки з нуля, тоді як у PoS лише кілька валідаторів діють як головні пропоненти блоків для додавання даних до блокчейну. Хоча це чудово впливає на навколишнє середовище та обчислювальну ефективність, через сприятливу привабливість MEV це може створити додаткові ризики централізації, особливо якщо валідатори («пропоненти») пов’язані з ключовими «будівельниками» ринку продавців. «змова». Навіть приватні пули обміну, якими керують самі Flashbots, можуть піддатися змові, і, звичайно, довіра одній організації, такій як Flashbots, суперечить ідеї децентралізації.

Випуск MEV-boost децентралізує «сторону пропозиції» цього ринку MEV. MEV-boost включає не лише транзакції з приватного пулу транзакцій Flashbots (по суті монополії), але й дозволяє будь-якому розробнику, який використовує це програмне забезпечення, надсилати транзакції всім учасникам перевірки. Для валідаторів, оскільки більше розробників беруть участь у створенні всіх цих різних блоків, це дозволяє їм отримувати більше доходу та збалансовує, які валідатори мають доступ до яких транзакцій, створюючи міцнішу та безпечнішу екосистему. Подібно до MEV-Geth, цей новий дизайн переналаштовує стимули багатьох сторін, щоб уникнути ризику централізації, і досяг величезного успіху: понад 85% мережі прийняли цей дизайн, з яких Flashbots пройшли лише 34% торгівлі.

Flashbots SUAVE

Таким чином, завдання пом’якшення всіх ризиків централізації та захисту децентралізованих фінансів від найбільш згубних наслідків MEV поки що залишається незавершеним. Застосовуючи розділення пропонента та розробника, рішення Flashbots децентралізувало або перенаправляло ключові повноваження та відповідальність валідаторів на «розробників», розглядаючи цих «розробників» як відмінність від розробників, які обирають транзакції валідатора Імпорт сутності. Однак на практиці будівельник має значну економію на масштабі, що, у свою чергу, призводить до ризику централізації ролі будівельника.

Отже, як виглядає економія на масштабі для ролі будівельника? Пам’ятайте, що згадані раніше шукачі, конструктори та ретранслятори відіграють різні ролі: шукачі шукають можливості MEV, а потім надсилають їх конструкторам, які, у свою чергу, надсилають повні блоки ретрансляторам. Це означає, що шукачі мають вибрати, кому надсилати результати. Щоб максимізувати свої винагороди, вони вибирають найякісніших конструкторів, транзакції яких найчастіше вибирають валідатори. Це створює ефект централізації, оскільки все більше і більше високоякісних угод надходять до найкращих будівельників, які завжди отримають найякісніші угоди MEV від шукачів, зміцнюючи свою позицію.

Практика довела, що цей ефект централізації будівельника існує. За останні 24 години написання 5 найкращих будівельників запропонували близько 90% від загальної кількості блоків MEV-Boost. У міру зростання цього рівня централізації ці олігархи можуть почати використовувати своє домінування для маніпулювання транзакціями, включаючи змову та цензуру певних транзакцій, що знову може поставити під загрозу безпеку основного блокчейну. Це мотивація останнього проекту Flashbots: єдиний уніфікований аукціон вираження цінностей, який має на меті відокремити процес створення блоків від будь-якого окремого блокчейну та передати його в окрему мережу, таким чином децентралізуючи роль.

SUAVE — це фактично незалежний спеціалізований ланцюжок упорядкування блоків, який відповідатиме за роль пам’ятного пулу транзакцій і конструктора, тоді як валідатори оригінального ланцюжка (наприклад, Ethereum) відповідатимуть за ролі пропозиції та підтвердження. Як ми бачимо, SUAVE є природним розширенням принципу «відокремлення пропонента й розробника», де ми розміщуємо пропонентів і розробників у два повністю окремі ланцюги, щоб вони обидва були достатньо децентралізованими та відокремленими один від одного. Крім того, бачення SUAVE полягає в тому, що він слугуватиме загальним рівнем упорядкування для багатьох різних ланцюжків, тому незалежно від того, чи є ви валідатором Ethereum, Arbitrum, Polygon чи будь-якого іншого ланцюга EVM, ви можете використовувати SUAVE, щоб знайти найкращі можливості MEV, Він застосовний не лише до початкового ланцюга, у якому ви перебуваєте, але також застосовний до міждоменного MEV міжланцюжкових транзакцій, який неможливо отримати, просто переглянувши пул пам’яті транзакцій ланцюга.

Незважаючи на те, що SUAVE має грандіозне бачення зрештою принести користь усім залученим сторонам і зробити екосистему Ethereum більш децентралізованою, все ще є деякі ключові проблеми дизайну, які потрібно вирішити протягом 6 місяців з моменту її створення в листопаді 2022 року. Наприклад, одне з ключових питань полягає в тому, чи створювати SUAVE як окремий ланцюжок L1 (подібно до Chainlink), чи використовувати рішення Rollup, чи «запозичити» сервіс повторного стейкингу від валідаторів Ethereum, таких як Eigenlayer. Кожне рішення має свої власні унікальні компроміси щодо простоти впровадження, збереження валідатора, безпеки та гнучкості, які ми не будемо обговорювати тут докладно.

Інше центральне питання полягає в тому, чи буде SUAVE випускати власний токен. Хоча форум SUAVE наразі заперечує, що він не буде запускати власний токен «наразі» і продовжуватиме використовувати ETH як рідний токен у своєму рідному ланцюжку, є кілька запитань щодо того, чи будуть Flashbots дотримуватись цього, особливо з огляду на те, що давно Дивлячись на це, запуск токена SUAVE здається найекономічнішим варіантом для Flashbots як приватної компанії. Крім того, справедливо буде стверджувати, що причина, чому Flashbots вважає, що може отримати оцінку єдинорога в 1 мільярд доларів на ведмежому ринку, полягає в неявній обіцянці майбутнього запуску токена SUAVE.

Отже, що заважає Flashbots оголосити, що він запускає токени SUAVE? Як виявилося, запуск токена передбачає кілька карколомних дизайнерських рішень. Наприклад, чи корисний цей токен для певних транзакцій, чи це просто «ще один токен лише для управління»? Якщо цей токен матиме корисність, як ця корисність виглядатиме? Як заохочувати різних зацікавлених сторін Flashbots (наприклад, різні мережі, кінцевих користувачів, розробників Flashbots тощо) використовувати та довіряти цьому новому токену порівняно з більш усталеними токенами, такими як ETH або навіть токенами L2, як ARB? У будь-якому випадку складний процес вирівнювання стимулів потребує вирішення, тому команда Flashbots має всі підстави поки що уникати цієї проблеми.

За межами Flashbots: загальна картина майбутнього DeFi

Хоча ще надто рано говорити про те, яку форму зрештою набуде SUAVE і чи зможе цей абсолютно новий ланцюжок замовлень досягти своїх початкових цілей і вирівняти стимули таким чином, щоб фактично пом’якшити негативні зовнішні ефекти MEV, я вважаю, що MEV і Flashbots представляють канонічний образ. різноманітних компромісів, питань і принципів, які входять до розробки справді децентралізованої фінансової системи.

По-перше, як згадувалося раніше, MEV є особливістю технології блокчейн, а не помилкою. Ці арбітражні можливості та стимули для отримання прибутку для валідаторів випливають із миттєвої доступності блокчейну та гарантують ефективність капіталу DeFi. Негативні наслідки MEV, включаючи перевантаження мережі, газові війни та прослизання кінцевих користувачів, є лише побічними продуктами та негативними зовнішніми ефектами цього процесу.

За визначенням, негативні зовнішні ефекти не впливають на агентів, які займаються негативною поведінкою. У цьому випадку спричинення перевантаження мережі та прослизання кінцевих користувачів не шкодить валідаторам або арбітражним роботам, які займаються цією прибутковою діяльністю. У традиційній економіці суто ринкова система не може добре впоратися з усіма цими зовнішніми ефектами. Традиційно уряди та інші регулятори втручаються, щоб виправити ринкову динаміку та мінімізувати вплив негативних зовнішніх ефектів (таких як податки на тютюн і алкоголь).

З іншого боку, DeFi за своєю суттю ненадійний і виступає проти будь-якої форми примусу людського уряду. Найближчим до «правоохоронного органу» є досягнення визначеності та прозорості шляхом кодування правил і положень у коді (наприклад, за допомогою розумних контрактів). Таким чином, як демонструє історія Flashbots, зменшення негативних зовнішніх ефектів явища MEV завжди покладалося на складний процес перепроектування та вирівнювання стимулів. Зрештою, як і кількісні трейдери з Уолл-стріт, арбітражні боти DeFi не відомі своїми високими етичними стандартами та доброзичливістю.

Редизайн стимулів для зменшення негативних зовнішніх ефектів MEV є не лише внутрішньою особливістю команди Flashbots. Крім Flashbots, є багато інших команд, які намагаються змінити стимули та розробити протоколи, щоб зменшити вплив MEV. Наприклад, Fair Sequencing Service (FSS) Chainlink використовує свою децентралізовану мережу Oracle, щоб передати процес «упорядкування транзакцій» валідаторам, досягаючи цілі, подібної до тієї, яку переслідує мережа SUAVE. Іншим прикладом є механізм «Збіг попиту» (CoW) у протоколі CoW (раніше відомий як Gnosis Chain), який базується на тому, чи є транзакція взаємодоповнювальною (наприклад, я хочу 1500 USDC за 1 ETH, а ви хочете 1 ETH за 1500 USDC) Автоматично об’єднуйте угоди та використовуйте алгоритми розв’язувача, щоб усі могли торгувати за найкращою ціною.

Однак перепроектування стимулів у децентралізованому середовищі, де ви не довіряєте жодній стороні, може бути дуже складним завданням, оскільки, по суті, ви намагаєтеся звести нанівець ефект масштабу. Наприклад, там, де розробники флеш-ботів є централізованими, розробники, які «довели свою спроможність», швидше за все, отримають «довіру» з боку шукачів, які нададуть їм більше якісних угод і зміцнять їх як позицію лідера на ринку одержувача. Виявлення, усунення та впровадження децентралізованих альтернатив за допомогою перенастроювання стимулів — це, по суті, грати в моль — ніколи не знаєш, які вразливості централізації та приховані вразливості може містити нещодавно запроваджена система стимулів.

Крім того, у складній системі (такій як блокчейн) із багатьма різними зацікавленими сторонами та агентами майже неможливо уникнути зовнішніх ефектів, оскільки майже напевно будуть кути, де дії однієї зацікавленої сторони переливатимуться та впливатимуть на дії іншої зацікавленої сторони. Як демонструє Дайнан у «Flash Boys v2.0», багато з цих зовнішніх факторів можуть становити реальну загрозу, дестабілізуючи всю систему. Таким чином, будь-яка децентралізована система – навіть з добре продуманою теорією ігор – завжди матиме притаманну складність, тонкість і вразливість, де несподівана лазівка може загрожувати її існуванню.

У порівнянні з централізованими системами децентралізовані системи не містять жодної очевидної «єдиної точки відмови», але саме це робить децентралізовані системи інколи більш смертоносними, ніж їхні централізовані аналоги. Кожен вузол може стати «єдиною точкою відмови», якщо в системі є лазівки.

Зрештою, історія MEV і Flashbots говорить нам, що підтримка працездатності децентралізованої системи завжди потребуватиме безперервної, наполегливої роботи — безперервної участі в грі «вдари крота». Розповсюдження довіри до децентралізованих систем потребує поширення відповідальності та пильності, особливо з огляду на те, що в ставці є багато економічних стимулів: на краще чи на гірше, MEV завжди присутній.