От MEV к MEV-Boost: остался ли «невидимый налог» в Ethereum после The Merge

Максимально извлекаемая стоимость (MEV) никуда не делась после крупнейшего в истории Ethereum обновления The Merge и перехода второй по капитализации криптовалюты на Proof-of-Stake. Появилась модифицированная система MEV-Boost, адаптированная для этого алгоритма.

ForkLog разобрался в особенностях нового решения, масштабах его принятия и влиянии на рынок.

Простыми словами о MEV

Под максимально извлекаемой стоимостью (Maximal Extractable Value) подразумевают прибыль, которую майнеры или валидаторы могут получить благодаря способности произвольно включать, исключать транзакции или менять их порядок перед утверждением нового блока в сети.

«Если в блокчейне происходит сложная активность с участием систем беттинга, децентрализованных бирж или процессов ликвидации, использующие эти системы стороны могут получать дополнительное вознаграждение», — говорится в блоге BitMEX Research.

В качестве простейшего примера исследователи приводят покупку токена по рынку на децентрализованной бирже, при которой возникают возможности для арбитража. Первый, кому удастся выполнить соответствующую операцию, получает существенное вознаграждение. В традиционной финансовой системе аналогичный процесс носит название фронтраннинг. 

Тех, кто находят возможности для получения максимально извлекаемой стоимости и производят транзакции на их основе, называют «искателями» (searchers).

По наблюдениям аналитиков, арбитражные операции генерируют более 90% связанных с MEV доходов.

Для этих целей большинство участников рынка использует крупнейшую в экосистеме Ethereum некастодиальную биржу Uniswap.

Разберем обобщенный пример, в котором пользователь Ethereum обменяет 10 000 USDC на ETH по цене $2000 за монету на DEX в пуле ликвидности USDC/ETH. Вот что происходит после размещения заявки на обмен:

• в мемпуле работают специальные боты, которые отслеживают неподтвержденные транзакции и собирают различные данные из DeFi-приложений, включая цены и объемы ликвидности;
• заметив намерение пользователя о покупке ETH, боты инициируют операцию, которая повысит цену прямо перед исполнением транзакции пользователя. Например, бот может добавить в пул ликвидности USDC/ETH больше стейблкоинов, чтобы повысить цену криптовалюты;
• таким образом, ожидаемая цена в $2000 за ETH, на которую рассчитывал пользователь, изменится на условные $2500 за монету. Транзакция будет выполнена: вместо 5 ETH пользователь получит 4 ETH. Прибыль инициатора этой MEV-операции составит 1 ETH за вычетом расходов на комиссии.

Существуют и гораздо более сложные стратегии получения максимально извлекаемой стоимости:

• бэкраннинг;
• сэндвич-атака;
• ликвидация;
• «атака дяди-бандита» (Uncle bandit attack);
• «атака временнòго бандита» (Time bandit attack).

Поскольку MEV приводит к увеличению комиссий для пользователя, его также называют «невидимым налогом», который характерен не только для Ethereum.

Невидимый налог в Ethereum: что такое MEV и как ему противостоять

В ноябре 2020 года возникла централизованная система Flashbots, финансируемая венчурной компанией Paradigm. Появился открытый рынок в виде публичного аукциона ETH-транзакций, работавший на базе PoW-версии Ethereum.

«Flashbots — система, которая сводит искателей с майнинговыми пулами. Но в ней не используются приватные контракты и договоренности, это открытая среда. К ней может присоединиться любой искатель и любой майнинговый пул», — говорится в блоге BitMEX Research.

По мнению исследователей, такой механизм выгоден для сети, поскольку предотвращает «доминирование нескольких частных игроков» и поощряет конкуренцию.

«Оригинальный продукт от Flashbots — MEV-Geth, форк клиента Go Ethereum (Geth), используемого нодами майнеров в создании блоков», — поясняется на сайте проекта Alchemy.

Механизм работы системы:

• искатели анализируют блокчейн и мемпул для выявления MEV-возможностей. 
• выявив такую возможность, они создают соответствующую транзакцию (или bundle — пакет транзакций);
• транзакции, которые включают также комиссии для майнеров, отправляются на сервер Flashbots;
• сервер отправляет транзакции майнерам так, чтобы они не попадали в общедоступный мемпул;
• майнеры выбирают наиболее «жирные» транзакции из имеющихся и соответствующим образом формируют блоки-кандидаты.

Таким образом, получается нечто вроде аукциона, участники которого не знают, какую цену выставили другие игроки рынка.

«Для поддержания конкуренции на рынке MEV-операций искатели должны предлагать майнерам немалое вознаграждение, чтобы обеспечить себе высокие шансы на победу в аукционе и включение в блок», — отметили представители исследовательского подразделения BitMEX.

Действующие в системе майнеры могут включать в блоки любые транзакции, в том числе и из общедоступного мемпула.

В мае 2022 года более 90% майнеров в сети Ethereum были подключены к серверу Flashbots. Исследователи отметили, что 63% вознаграждений за MEV-транзакции получили операторы, а оставшиеся 37% отошли майнерам.

С начала 2020 года объем максимально извлекаемой стоимости накопленным итогом составил $675 млн.

Таким образом, MEV — значимое явление в экосистеме, влияющее в том числе на транзакционные комиссии. Фактор максимально извлекаемой стоимости стал особенно явственно выражен в 2021 году.

«Когда искатели видели MEV-стратегии других искателей в мемпуле транзакций, они мгновенно копировали их с более высокой комиссией за газ. Прибегая к тактике выжженной земли, искатели конкурировали между собой за MEV-возможности. В результате стремительно росли комиссии для всех пользователей Ethereum», — пояснили аналитики BitMEX Research.

По их словам, вместо передачи MEV-транзакций в открытый мемпул, искатели стали приватно отправлять их майнерам. Это помогало избежать «гонки», приводящей к повышению сборов для множества пользователей.

Однако, подчеркнули в BitMEX Research, такой подход сопряжен с потенциальной централизацией майнинга.

«Нетрудно понять, почему такая система способна привести к появлению одного доминирующего создателя блоков. Это в перспективе может перечеркнуть все ключевые характеристики Ethereum, ведь майнер-монополист способен цензурировать транзакции», — отметили аналитики.

MEV-Boost

Крупнейшее в истории Ethereum обновление — The Merge — вовсе не положило конец MEV. Появилась модифицированная система MEV-Boost, адаптированная для алгоритма Proof-of-Stake (PoS).

Спустя несколько дней после апгрейда разработчик Элиас Симос проанализировал первые ~24 000 блоков Ethereum. Он пришел к выводу, что 18% из них сгенерированы с использованием максимально извлекаемой стоимости, предоставив валидаторам дополнительное вознаграждение за стейкинг.

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

Благодаря MEV-Boost использующие его валидаторы смогли получить на 122% больше прибыли. Сформированные ими блоки содержали на 41,4% больше транзакций.

Вдобавок к этому, MEV-Boost позволил исключить пустые и пропущенные блоки. Среди валидаторов, которые не использовали эту функциональность, аналитик обнаружил их в 1,2% и 1,5% случаев соответственно. 

Модифицированную систему создала вышеупомянутая Flashbots. По замыслу разработчиков, MEV-Boost должна противостоять негативным эффектам максимально извлекаемой стоимости в экосистеме Ethereum.

«Как и в случае с MEV-Geth, MEV-Boost позволяет PoS-валидаторам передавать выпуск блоков на аутсорсинг. Однако текущий дизайн нового решения имеет некоторые различия: Builder API, создатели блоков, эскроу и валидаторы», — пояснили исследователи Alchemy.

Builder API — модифицированная версия Engine API, используемого нодами Beacon Chain для подключения клиентов исполнения, ответственных за создание блоков, а также консенсусных клиентов, предлагающих блоки.

Создатели блоков (builders) «инвестируют в специализированное оборудование, необходимое для ресурсоемкого производства блоков». Получая транзакции от искателей, они «формируют наиболее прибыльный блок, используя различные стратегии».

Ретрансляторы (relayers) проверяют блоки перед их передачей валидаторам. Они также защищают сеть от спама и оценивают стоимость MEV-вознаграждения.

Эскроу получает содержимое блока от ретранслятора, обеспечивая доступность данных для валидатора.

«Ретрансляторы также должны доверять эскроу, чтобы те не раскрывали данные валидатору до их подписания», — пояснили в Alchemy.

В архитектуре MEV-Boost валидатор — участник стейкинга в сети Beacon Chain, выбранный, чтобы предложить блок для конкретного слота. Он взаимодействует с ретранслятором для получения наиболее прибыльного заголовка блока, подтверждая последний посредством подписи.

После добавления блока в цепочку валидатор получает транзакционные комиссии и «чаевые» в виде максимально извлекаемой стоимости.

Абсолютное лидерство в MEV принадлежит Flashbots (доля 81,98%).

График ниже иллюстрирует сумму накопленным итогом, переданную валидаторам от крупнейшего MEV-Boost-сервиса. По состоянию на 11.10.2022 показатель превышает 8700 ETH.

На следующем графике видно, что неуклонно растет и число валидаторов, зарегистрированных для взаимодействия с Flashbots.

Доля блоков, «пропущенных» через крупнейший ретранслятор, уже превысила 42%. Other на диаграмме означает другие сервисы MEV-Boost, а также «обычные» блоки из мемпула Ethereum.

Оставшаяся «часть пирога» — чуть менее 20% в MEV — приходится на шесть других ретрансляторов:

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

Некоторые, включая BloXroute Regulated, подвергают цензуре определенные транзакции в соответствии с требованиями OFAC. Например, связанные с популярным миксером Tornado Cash. 

К середине октября доля удовлетворяющих требованиям регуляторов блоков превысила 50%.

По наблюдениям исследователя Тони Варштеттера, за почти две недели после активации The Merge ни одна связанная с Tornado Cash транзакция не прошла через ретранслятор от 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

Согласно прогнозам компании Blocknative, со временем в Ethereum появятся разные типы блоков:

• с максимальным количеством MEV-транзакций;
• с MEV только для благотворительных целей;
• с определенными ценами на газ;
• упорядоченные по времени;
• выставленные на аукцион;
• с цензурой;
• без цензуры.

Также ожидается, что из-за специфики работы «эпохи» (процедуры отбора валидаторов и создания нового блока) операторы MEV будут заранее знать, какие валидаторы предложат следующий блок. Это может привести к появлению совершенно новых, долгосрочных стратегий.

Преимущества и недостатки MEV-Boost

Эксперты из Alchemy перечисляют следующие положительные стороны MEV-Boost:

• демократизация MEV-возможностей, доступных в том числе и соло-стейкерам;
• снижение стоимости газа;
• повышение уровня приватности для пользователей Ethereum.

По их словам, максимально извлекаемая стоимость может привести к появлению permissioned-мемпулов или к росту популярности офчейн-операций между трейдерами и производителями блоков. Это потенциальная угроза децентрализации Ethereum. MEV-Boost решает проблему путем демократизации доступа к системе. 

Кроме того, крупные и высокодоходные стейкинговые пулы могут реинвестировать прибыль от максимально извлекаемой стоимости, «чтобы задействовать еще больше MEV-возможностей».

«При таком сценарии под давлением, вероятно, окажутся соло-стейкеры. У них появятся стимулы к присоединению к крупным пулам для максимизации дохода. Это важно, поскольку после The Merge уменьшились награды за блок, а MEV стала значимой частью вознаграждения валидаторов», — поделились мыслями исследователи.

В Alchemy подчеркнули, что при использовании MEV-Boost любой валидатор получает доступ к максимально извлекаемой стоимости. При этом у крупных стейкинговых пулов нет рычагов для монополизации.

Как уже говорилось, MEV толкает вверх транзакционные комиссии посредством операций на рынке аукциона газа, проводимых участниками DeFi-сегмента (в частности, торговыми ботами). Вклад MEV-Boost в решение этой проблемы заключается в перенесении подобных аукционов в офчейн.

«Пользователи Ethereum, особенно участники DeFi, также выигрывают от повышенной приватности транзакций. Использование MEV-Boost — пожалуй, самый безопасный (и законный) способ выхода из “темного леса”, которым в просторечии именуют публичный мемпул», — отметили исследователи.

Вторая по капитализации криптовалюта приближается к Proposer-Builder Separation (PBS), которое является важным шагом к внедрению данкшардинга.

«Максимально извлекаемая стоимость дает валидаторам и майнерам стимулы для реорганизации Ethereum, реализации “атак дяди-бандита” и осуществления офчейн-операций с трейдерами. PBS создан так, чтобы снизить влияние MEV на безопасность уровня консенсуса», — пояснили аналитики Alchemy.

По их словам, MEV-Boost от Flashbots можно рассматривать как предшественника Proposer-Builder Separation на уровне протокола.

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

В разговоре с CoinDesk Варштеттер отметил следующее:

«Flashbots проделала большую работу, чтобы взять MEV под контроль. Еще она открыла исходный код программного обеспечения MEV-Boost перед The Merge, позволив конкурентам выйти на рынок создания блоков. Важно подчеркнуть, что Flashbots однозначно сражается на правильной стороне».

Использование нового решения значительно повышает доходность валидаторов.

«Это может увеличить вознаграждение на 75,3% или дать APR в 12,86% вместо 7,35% при стейкинге ETH», — говорится на сайте организации.

Однако исследователи BitMEX убеждены, что система от Flashbots нуждается в глубокой переработке, поскольку предполагает определенную степень доверия.

«Ее все еще нельзя считать полностью децентрализованной или permissionless. Ретранслятор работает как доверенное эскроу между предлагающим [валидатором] и создателем блоков. В этой роли он может влиять на обе стороны», — поясняется на сайте организации.

Проводя аналогию с Lido, некоторые участники рынка утверждают, что система представляет собой ДАО, которая стремится к избавлению от централизованных компонентов.

«Чего, по сути, достигла Flashbots — пожертвовав децентрализацией при добыче MEV, она обеспечила открытое участие вместо закрытой системы. Такой компромисс кажется оправданным», — поделились мыслями исследователи BitMEX.

Выводы

Объем максимально извлекаемой стоимости продолжает расти на фоне развития DeFi-сегмента. 

Организация Flashbots проделала огромную работу. Ее усилия способствовали снижению средней стоимости газа, повышению прозрачности и демократизации MEV-возможностей. Однако некоторых участников сообщества беспокоит то, что в сегменте преобладает небольшое число требующих доверия ретрансляторов. 

Очевидно, что MEV-возможности останутся и в будущем, особенно на фоне грядущего бычьего рынка. Последний рано или поздно наступит, оживив активность в сегменте децентрализованных финансов.

Читайте биткоин-новости ForkLog в нашем Telegram — новости криптовалют, курсы и аналитика.