闇の森を照らす: MEVの神秘のベールをはがす

まとめ

チェーン上の活動の増加とインフラの進化に伴い、MEVはEthereumエコシステムの中で最も危険な部分と見なされ、ユーザーの利益と体験に直接影響を与えています。本稿では、Ethereum 2.0のブロック生成メカニズムと提案者-ビルダー分離(PBS)技術を分析し、それがもたらす中央集権化と信頼の問題について探ります。

MEVは両刃の剣であり、DEXの価格差を減少させるなどの正の効果がある一方で、ユーザーの利益を損なうなどの負の影響もあります。解決策は主に負の影響を軽減することに集中しており、完全に根絶することはできません。既存の改善策には、オークションメカニズムの改善、コンセンサス層の改善、アプリケーション層の改善が含まれます。

この記事では、Layer2アーキテクチャやアカウント抽象などの新技術におけるMEVの課題と機会についても探討しています。MEVの現状と潜在的な解決策を包括的に分析することで、業界の研究者に新しい視点を提供し、MEVエコシステムがより公平で透明な方向に進むことを促進したいと考えています。

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イーサリアム 2.0

The Merge後、イーサリアムはPOSメカニズムを採用してネットワークの安全性を確保し、ブロック生成はもはや計算力競争に依存しない。合併後のイーサリアムは実行層と合意層に分かれる。各Epochは1つのPOSサイクルであり、32の12秒のSlotを含む。

ネットワークは各エポックでランダムに委員会を選出し、その中からブロック提案者を選び、取引をパッケージ化してブロックを生成します。他の委員会メンバーは検証と投票を担当します。委員会は各エポックの後に再選出され、公平性を保証します。

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PBSアーキテクチャ

実際、バリデーターはブロック提案者として、取引の順序付けなどの計算集約的な作業を行うことを好まないことがよくあります。そこで、ブロック提案と構築を分離するPBS（プロポーザル・ビルディング・セパレーション）プランが提案されました。提案者はブロックの検証のみを担当し、構築には参加しません。

これはオープンマーケットを促進し、ブロックビルダーがブロックを競争して構築し、提案者に手数料を支払うことを意味します。具体的なプロセスは以下の通りです:

1. ユーザーはRPCを通じて公開Mempoolに取引を提出します
2. 複数のビルダーによる取引のソートで利益最大化のブロックを生成する
3. BuilderはMEV-Boostリレイヤーを通じてプロポーザーと相互作用します
4. RelayerはProposerに複数のブロックヘッダーと見積もりを提出します。
5. 提案者は通常、最も高い価格のブロックを選択します。

このプロセスでは情報が密封されており、Proposerはブロックヘッダーのみを見ることができ、検閲耐性が保証されます。

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PBSにおける参加者のゲーム

主要なプレーヤーには、Builder、Relayer、Proposer、MEVbot(Searcher)が含まれます。

ビルダー

Builderはブロックの内容を構築する責任があり、MEV-Boostを使用することで入札において優位性を持ちます。Builderは取引を直接審査することができ、これには常に批判が寄せられています。現在、審査を行わないBuilderが市場シェアを拡大しています。

サーチャー

Searcherは特定のBuilderと協力してDark Poolを形成することがよくあります。理論的には、Builderが悪事を働くと、Searcherは他のBuilderを選択することができます。Searcherは主にCEX-DEXアービトラージと純粋なチェーン上のMEVの2つのカテゴリに分かれます。

リレイヤー

リレイヤーは、集合入札を行い、プロポーザーにブロックヘッダーとオファーを提出する責任があります。リレイヤーは経済的インセンティブのない第三者として大きな信頼を得ており、潜在的なリスクが存在します。現在、イーサリアムコミュニティはPBSをプロトコルレベルに組み込むことを探求しています。

###提案者

Proposerはバリデーターの中からランダムに選出されます。現在、バリデーターのプールは集中化の傾向を示しており、Lidoは約28.7%の市場シェアを占めています。ほとんどのProposerは実行負荷の能力を放棄し、第三者にアウトソーシングすることを選択しています。

ユーザー

ユーザーは最も弱い立場にあり、取引が公開Mempoolに入るとMEVbotによるアービトラージの対象になりやすい。しかし、MEVにはDEXのスリッページを減少させるなどの正の効果もある。一部のRPCプロバイダーはユーザーを保護するためにプライベートMempoolサービスを提供している。

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まとめ

PBSアーキテクチャの下では、各段階が集中化の傾向を示しており、イーサリアムの非中央集権のビジョンに反しています。イーサリアムコミュニティは以下の改善案について議論しています:

1. SUAVE技術はSearcherとBuilderのインタラクションの透明性を向上させます
2. プロトコルレベルのEnshrined PBSが現在のサードパーティPBSソリューションに取って代わります
3. SSVのような分散型AVSがバリデーターの集中化に対処する

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MEVの現状

現在の主要なMEVタイプには、アービトラージ、サンドイッチ攻撃、清算があります。アービトラージの利益が最大で、過去30日間での利益は約260万ドルです。平均的なサンドイッチ攻撃の利益は約0.8ドルで、合計で88万ドルです。

MEVにはDEXの価格差を減少させるなどの正の効果がある一方で、ユーザーの利益を損なうなどの負の影響もあります。将来的にはLayer2の発展に伴い、クロスチェーンMEVはさらに複雑になる可能性があります。

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Layer2アーキテクチャにおける潜在的なMEVの複雑性

Layer2の大規模なアプリケーションは、クロスチェーンMEVをより複雑にするでしょう。現在の研究は主にオーダリングエンジンの改善に集中しています。クロスチェーンブリッジは必要なインフラであり、サーチャーはLayer2間の断片化した流動性を緩和するのに役立ちます。

EIP-4337の###潜在的なMEV

EIP-4337はアカウントの抽象化と新しい取引タイプを導入し、MEVの状況に影響を与える可能性があります。ユーザー操作がMempoolに入ると、Bundlerはそれを通常の取引にパッケージ化します。BundlerはSearcherと協力して、MEVを獲得するために再整理する可能性があります。

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MEVは探査の方向を遅らせる

現在、主に3つの方向から探索しています: プロトコルレベル、アプリケーションレベル、そしてオークションメカニズムの改善。一部の注目すべき提案には次のものがあります:

スアーヴェ

SUAVEは新しいブロックチェーンを構築し、MEVスマートコントラクトの開発をサポートするMEVM仮想マシンを内蔵しています。これにより、MEVアプリケーションの開発の敷居が下がり、競争と透明性が向上します。

OFA

OFAはオークションメカニズムを改善し、市場競争を通じてユーザーの損失を減らしました。現在、複数のプロジェクトがOFAに基づくソリューションを開発中です。

プライベートトレーディングプール暗号

MPC、TSS、VDF、ZKPなどの暗号アルゴリズムを使用してプライベートトランザクションプールを構築し、Searcherがトランザクション情報を取得するのを制限します。各ソリューションには利点と欠点があり、バランスを取る必要があります。

実行チケット

ジャスティンが提案したコンセンサスレイヤーの改善策は、チケット市場を通じて実行権限と提案権限を分離します。しかし、複数のMEV問題が派生する可能性があり、ユーザーが攻撃を受ける問題は解決されていません。

e-PBSの

PBSをプロトコルレベルに組み込み、第3者のRelayerを置き換えます。PTCメカニズムを通じてBuilderの行動を監視します。しかし、ネットワーク分岐リスクなどの潜在的な問題が依然として存在します。

PEPC

EigenLayerが提案するAVSコンポーネントは、プロトコル内蔵の信頼メカニズムを通じて、リレイヤーの信頼問題を解決します。

全体的に見て、MEVの問題は複雑であり、より公正で透明な解決策を探るために多くの関係者の共同努力が必要です。将来的には新しい技術の発展に伴い、MEVの状況がさらに変化する可能性があり、引き続き注目する価値があります。

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