Від MEV до MEV-Boost: чи залишився “прихований податок” у Ethereum після The Merge

Максимальна вилучена вартість (MEV) нікуди не поділася після наймасштабнішого в історії Ethereum оновлення The Merge та переходу другої за капіталізацією криптовалюти на Proof-of-Stake. З’явилася модифікована система MEV-Boost, що адаптована для цього алгоритму.

Ми розібралися в особливостях нового рішення, масштабах його прийняття та тому, як воно впливає на ринок.  

Про MEV простими словами 

Під MEV (Maximal Extractable Value) мається на увазі прибуток, який майнери чи валідатори можуть отримати завдяки здатності довільно включати, виключати транзакції чи змінювати їх порядок перед затвердженням нового блоку.

“Якщо у блокчейні відбувається складна активність за участі беттінгу, децентралізованих бірж чи процесів ліквідації, сторони, що використовують ці системи, можуть отримувати додаткову винагороду”, — говорять експерти BitMEX Research.

В якості найпростішого прикладу дослідники наводять купівлю токену за ринком на децентралізованій біржі, за якої виникають складності для арбітражу. Перший, кому вдасться виконати відповідну операцію, отримає суттєву винагороду. У традиційній фінансовій системи аналогічний процес називають фронтраннінгом.

Тих, хто знаходить можливості для отримання MEV та виконує транзакції на їх базі, називають “шукачами” (searchers).

За спостереженнями аналітиків, арбітражні операції генерують більше 90% пов’язаних з MEV прибутків. 

Для цієї мети більшість учасників ринку використовують найбільшу в екосистемі Ethereum некастодіальну біржу Uniswap. 

Розберемо загальний приклад, де користувач Ethereum обміняє 10 000 USDC на ETH за ціною в $2000 за монету на DEX в пулі ліквідності USDC/ETH. Ось що відбувається після розміщення заявки на обмін:

1. У мемпулі працюють спеціальні боти, які відслідковують непідтверджені транзакції та збирають різні дані з DeFi-застосунків, включно з цінами та обсягом ліквідності.
2. Помітивши намір користувача придбати Ethereum, боти ініціюють операцію, яка підвищить ціну прямо перед виконанням транзакції. Наприклад, бот може додати до пулу ліквідності USDC/ETH більше стейблкоїнів, щоб підвищити ціну криптовалюти.
3. Таким чином, очікувана ціна в $2000 за ETH, на яку розраховував користувач, зміниться на умовні $2500 за монету. Транзакцію буде виконано: замість 5 ЕТН користувач отримає 4 ЕТН. Прибуток ініціатора цієї MEV-операції складатиме 1 ЕТН з вирахуванням витрат на комісії.

Існують і складніші стратегії отримання MEV:

• бекраннінг;
• сендвіч-атака;
• ліквідація;
• «атака дядька-бандита» (Uncle bandit attack);
• «атака тимчасового бандита» (Time bandit attack).

Оскільки MEV призводить до збільшення комісій для користувача, її також називають “прихованим податком”, що є характерним не лише для Ethereum.

У листопаді 2020 року виникла децентралізована система Flashbots з фінансуванням від венчурної компанії Paradigm. З’явився відкритий ринок у вигляді публічного аукціону ЕТН-транзакцій, який працював на базі PoW-версії Ethereum.

«Flashbots — система, яка зводить шукачів з майнінговими пулами. Але в ній не використовуються приватні контакти чи домовленості, це відкрита середа. До неї може приєднатися будь-який шукач та будь-який майнінг-пул”, — сказано в блозі BitMEX Research. 

На думку дослідників, такий механізм є вигідним для мережі, оскільки запобігає “домінуванню декількох приватних гравців” та заохочує конкуренцію.

«Оригінальний продукт від Flashbots — MEV-Geth, форк клієнту Go Ethereum (Geth), який використовується нодами майнерів для створення блоків”, — пояснюється на сайті проєкту Alchemy.

Механізм роботи системи такий:

1. Шукачі аналізують блокчейн та мемпул для виявлення MEV-можливостей.
2. Знайшовши її, вони створюють відповідну транзакцію (чи bundle — пакет транзакцій).
3. Транзакції, які включають також комісії для майнерів, відправляються до серверу Flashbots.
4. Сервер надсилає транзакції майнерам так, щоб вони не попадали до загальнодоступного мемпулу.
5. Майнери обирають “найжирніші” транзакції та формують блоки-кандидати.

Таким чином, виходить щось на кшталт аукціону, учасники якого не знають, яку ціну виставили інші гравці ринку. 

“Для підтримання конкуренції на ринці MEV-операцій шукачі мають пропонувати майнерами чималу винагороду, щоб забезпечити для себе високі шанси на перемогу в аукціоні та включення до блоку”, — зазначили представники дослідницього підрозділу BitMEX. 

Майнери, що діють у системи, можуть включати до блоків будь-які транзакції, зокрема й з загальнодоступного мемпулу. 

У травні 2022 року понад 90% майнерів у мережі Ethereum були під’єднані до серверу Flashbots. Дослідники відзначили, що 63% винагород за MEV-транзакції отримали оператори, а 37% розподілили серед майнерів. 

З початку 2020 року обсяг накопиченої MEV склав близько $675 млн.

Таким чином, MEV — важливе явище у екосистемі, яке впливає й на транзакційні комісії. Фактор максимально вилученої вартості став особливо вираженим у 2021 році. 

“Коли шукачі бачили MEV-стратегії інших шукачів у мемпулі транзакцій, вони миттєво копіювали їх із вищою комісією за газ. Використовуючи тактику “випаленої землі”, шукачі конкурували між собою за MEV-можливості. Внаслідок цього стрімко зростали комісії для всіх користувачів Ethereum», — пояснили аналітики BitMEX Research. 

За їхніми словами, замість передачі MEV-транзакції до відкритого мемпулу, шукачі почали приватно відправляти їх майнерам. Це допомагало уникнути “гонки”, яка призводила до підвищення зборів для великої кількості користувачів. 

Проте у BitMEX Research підкреслили, що такий підхід може призвести до централізації майнінгу.

“Нескладно зрозуміти, чому така система може призвести до появи одного домінуючого гравця, що створює блоки. В перспективі це може перекреслити всі ключові характеристики Ethereum, адже майнер-монополіст здатний цензурувати транзакції”, — вказали аналітики.

MEV-Boost

Найбільше в історії Ethereum оновлення — The Merge — зовсім не поклало кінець MEV. З’явилася модифікована система MEV-Boost, що адаптована для алгоритму Proof-of-Stake (PoS).

Через декілька днів після апгрейду розробник Еліас Сімонс проаналізував перші ~24 000 блоків Ethereum. Він дійшов висновку, що 18% з них згенеровані з використанням MEV з наданням валідаторам додаткової винагороди за стейкінг. 

We looked at the first ~24k blocks post-Merge and compared the performance of block proposers that are running mev-boost vs those that aren’t.

This is what we found 👇 pic.twitter.com/ko2gY6IBWT

— Ξlias Simos 🍬 (@eliasimos) September 19, 2022

Завдяки MEV-Boost валідатори, які використовують цей спосіб, змогли отримати на 122% більше прибутку. Блоки, що вони сформували, містили на 41,4% більше транзакцій. 

Крім того, MEV-Boost дозволив виключити пусті та пропущені блоки. Серед валідаторів, які не використовували цей функціонал, аналітик виявив їх у 1,2% та 1,5% відповідно.

Модифіковану систему створила вищезгадувана Flashbots. За задумкою розробників, MEV-Boost повинна була протистояти негативним ефектам MEV у екосистемі Ethereum.

“Як і у випадку з MEV-Geth, MEV-Boost дозволяє PoS-валідаторам передавати випуск блоків на аутсорс. Проте нинішній дизайн нового рішення має деякі розбіжності: Builder API, творці блоків, ескроу та валідатори”, — пояснили дослідники Alchemy.

Builder API — модифікована версія Engine API, який використовують ноди Beacon Chain для підключення клієнтів виконання, що відповідають за створення блоків, а також консенсусних клієнтів, що пропонують блоки.

Творці блоків (builders) “інвестують у спеціалізоване обладнання, що необхідне для ресурсозатратного створення блоків”. Отримуючи транзакції від шукачів, вони “формують найприбутковіший блок”, використовуючи різноманітні стратегії.

Ретранслятори (relayers) перевіряють блоки перед їх передачею валідаторам. Вони також захищають мережу від спаму та оцінюють вартість MEV-винагороди.

Ескроу отримує вміст блоку від ретранслятору, забезпечуючи доступність даних для валідатора. 

«Ретранслятори також мають довіряти ескроу, щоб останні не розкривали дані валідатору до їх підписання”, — зазначили в Alchemy. 

У архітектурі MEV-Boost валідатор — учасник стейкінгу в мережі Beacon Chain, якого обрали, щоб запропонували блок для конкретного слоту. Від взаємодіє з ретранслятором для отримання найприбутковішого заголовку блоку, підтверджуючи останній підписом. 

Після додавання блоку до ланцюга валідатор отримує транзакційні комісії та “чайові” в вигляді MEV.

Абсолютне лідерство за MEV належить Flashbots (частка 81,98%). 

Графік нижче ілюструє суму за накопиченим результатом, яку передали валідаторам від найбільшого сервісу MEV-Boost. Станом на 11.10.2022 показник перевищує 8700 ETH. 

На наступному графіку видно, що невпинно зростає й число валідаторів, які зареєстровані для взаємодії з Flashbots.

Частка блоків, які “пропущені” через найбільший ретранслятор, вже перевищила 42%. Other на діаграмі означає інші сервіси MEV-Boost, а також «звичайні» блоки з мемпулу Ethereum.

Решта — трохи менше 20% в MEV — припадає на шість інших ретрансляторів:

• BloXroute Max Profit;
• Blocknative;
• BloXroute Ethical;
• Manifold;
• BloXroute Regulated;
• Eden.

Деякі з них, включно з BloXroute Regulated, цензурують певні транзакції згідно з вимогами OFAC. Наприклад, пов’язані з популярним міксером Tornado Cash.

Станом на середину жовтня частка блоків, що відповідають вимогам регуляторів, перевищила 50%.

За спостереженнями дослідника Тоні Варштеттера, за майже два тижні після активації The Merge жодна пов’язана з Tornado Cash транзакція не пройшла через ретранслятор від Flashbots.

Data shows that the Flashbots MEV-Boost Relay (same for the Flashbots builders) is censoring @TornadoCash transactions.
Since the Merge, not a single transaction interacting with the Tornado Cash contracts has been included in their MEV-boosted blocks. /1 pic.twitter.com/C1fbvolCcX

— Toni Wahrstätter (@Nero_ETH) September 27, 2022

Згідно з прогнозами компанії Blocknative, з часом у Ethereum з’являться різні типи блоків: 

• з максимальною кількістю MEV-транзакцій;
• з MEV тільки для благодійних цілей;
• з визначеними цінами за газ;
• впорядковані за часом;
• виставлені на аукціон;
• з цензурою;
• без цензури.

Також очікується, що через специфіку роботи “епохи” (процедури відбору валідаторів та створення нового блоку) оператори MEV будуть заздалегідь знати, які валідатори запропонують наступний блок. Це може призвести до появи зовсім нових, довгострокових стратегій.

Переваги та недоліки MEV-Boost

Експерти з Alchemy перераховують наступні позитивні сторони MEV-Boost:

• демократизація MEV-можливостей, які зокрема доступні й соло-стейкерам;
• зниження вартості газу;
• підвищення рівня приватності для користувачів Ethereum.

За їхніми словами, MEV може призвести до появи permissioned-мемпулів чи зростання популярності офчейн-операцій між трейдерами та виробниками блоків. Це є потенційною загрозою децентралізації Ethereum. MEV-Boost вирішує проблему шляхом демократизації доступу до системи.

Крім того, великі та високоприбуткові стейкінгові пули можуть реінвестувати доходи від максимальної вилученої вартості, щоб “задіяти ще більше MEV-можливостей”.

“За цього сценарію під тиском, вірогідно, опиняться соло-стейкери. В них з’являться стимули доєднатися до великих пулів для максимізації прибутку. Це важливо, оскільки після The Merge нагороди за блок зменшилися, а MEV стала значущою частиною винагороди валідаторів”, — зазначили дослідники. 

В Alchemy підкреслили, що при використанні MEV-Boost будь-який валідатор отримує доступ до максимальної вилученої вартості. При цьому великі стейкінгові пули не мають важелів для монополізації.

Як вже було сказано, MEV підштовхує транзакційні комісії через операції на ринці аукціону газу, що проводять учасники DeFi-сегменту (зокрема, за допомогою торгових ботів). Внесок MEV-Boost до вирішення цієї проблеми полягає в перенесенні подібних аукціонів в офчейн.

“Користувачі Ethereum, особливо учасники DeFi, також виграють від підвищеної приватності транзакцій. Використання MEV-Boost — мабуть, найбезпечніший (та законний) спосіб виходу з “темного лісу”, яким у просторіччі називають публічний мемпул”, — відзначили дослідники. 

Друга за капіталізацією криптовалюта наближається до Proposer-Builder Separation (PBS), що є важливим кроком для впровадження данкшардінгу. 

“MEV надає валідаторам та майнерам стимули для реорганізації Ethereum, реалізації “атак дядька-бандита” та здійснення офчейн-операцій з трейдерами. PBS створений таким чином, щоб знизити вплив MEV на безпеку рівня консенсусу”, — заявили в Alchemy.

За словами аналітиків, MEV-Boost від Flashbots можна розглядати як попередника Proposer-Builder Separation на рівні протоколу. 

mev-boost is an implementation of proposer-builder separation (PBS) built by Flashbots for proof of stake Ethereum. Validators running mev-boost maximize their staking reward by selling blockspace to an open market of builders.

Learn more: https://t.co/lGtLI0wgyf pic.twitter.com/7OkPnW42xA

— Hasu⚡️🤖 (@hasufl) September 19, 2022

У розмові з CoinDesk Варштеттер заявив:

«Flashbots зробила значну роботу, щоб взяти MEV під контроль. Ще вона відкрила вихідний код програмного забезпечення MEV-Boost перед The Merge, дозволивши конкурентам вийти на ринок створення блоків. Важливо підкреслити, що Flashbots однозначно “бореться” на правильній стороні».

Використання нового рішення значного підвищує прибутковість для валідаторів.

“Це може збільшити винагороду на 75,3% чи надати APR в 12,86% замість 7,35% при стейкінгу ETH», — сказано на сайті організації.

Втім дослідники BitMEX впевнені, що система від Flashbots потребує глибинної переробки, оскільки передбачає певну ступінь довіри.

«Її все ще не можна вважати повністю децентралізованою чи permissionless. Ретранслятор працює як довірене ескроу між тим, хто пропонує, [валідатором] та там, хто створює блоки. В цій ролі він може впливати на обидві сторони”, — пояснюють у Flashbots.

Проводячи аналогію з Lido, деякі учасники ринку стверджують, що система являє собою ДАО, яка прагне позбутися централізованих компонентів. 

“Чого, власне, досягла Flashbots — пожертвувала децентралізацією при видобутку MEV, забезпечивши відкриту участь замість закритої системи. Такий компроміс видається виправданим”, — вважають дослідники BitMEX.

Висновки

Обсяг максимальної вилученої вартості продовжує зростати на тлі розвитку DeFi-сегменту.

Організація Flashbots зробила багато. Її зусилля сприяли зниженню середньої вартості газу, підвищенню прозорості та демократизації MEV-можливостей. Проте деяких учасників спільноти хвилює те, що в сегменті превалює невелике число ретрансляторів, що потребують довіри. 

Очевидно, що MEV-можливості залишаться й у майбутньому, особливо на тлі очікуваного бичачого ринку. Останній рано чи пізно настане та пожвавить активність у сегменті децентралізованих фінансів. 

Читайте біткоїн-новини ForkLog UA у нашому Telegram — новини криптовалют, курси та аналітика.