추가 자료: 게이트벤처스연구소: 어두운 숲을 밝히는 MEV 심층 분석(1부)
MEV는 탐색 방향을 느리게 합니다.
과거에는 Ethereum 생태계 내에서 PBS 솔루션이 Flashbots에 아웃소싱되었습니다. Flashbots는 Ethereum의 MEV 문제를 연구하는 데 특별히 사용되었으며 최근 평가액은 10억 달러에 달했습니다. 그러나 Relayer는 경제적 이익이 없고 Relay 구현에는 높은 기술 및 경제적 한계가 필요하다는 사실로 인해 Blocknative는 이 트랙 프로젝트의 연구 개발을 포기했습니다. 무신뢰 문제와 경제적 인센티브 제로 문제를 해결하기 위해 이더리움은 제3자 프로토콜 mevboost를 기반으로 하는 릴레이어의 존재를 피하기 위해 e-PBS 프로토콜 수준 개선을 사용하는 것도 고려하고 있습니다.
현재의 MEV는 근본적으로 생태계의 복잡성 증가와 사용자의 시간대 내 정보의 비대칭성, 특히 허가가 없고 무허가 상태인 이더리움의 경우 피할 수 없는 산물이기 때문에 잘 해결될 수 없는 문제인 것 같습니다. 저항성 검열이라는 해커 정신의 영향으로 이더리움은 MEV를 단번에 차단하기 위해 프로토콜 수준에서 검토하고 개선할 수 없습니다. 이더리움 생태계에서는 MEV의 부정적인 외부효과를 줄이고 긍정적인 외부효과를 높이는 방법을 찾기 위해 더 많은 노력이 이루어지고 있습니다. 많은 프로젝트, 커뮤니티 구성원, 개발자 및 VC가 시도해 볼 가치가 있는 방법을 모색하고 있으며 많은 잠재적인 기회가 나타났습니다. 다음으로 부정적인 외부효과를 완화하기 위한 몇 가지 시도를 간략하게 소개하겠습니다. 일반적으로 모든 시도는 프로토콜 수준, 애플리케이션 수준, 경매 메커니즘의 세 가지 방향으로 진행됩니다.
SUVAE
MEV의 부정적 외부효과를 개선하기 위해 Flashbots는 SUAVE(Single Unifying Auction for Value Expression)를 제안했습니다. 마찬가지로 MEV를 해결하는 데만 의존하지 않고 MEV가 탈중앙화되고 투명해질 수 있도록 유도합니다.
SUAVE 체인의 아키텍처, 출처: Flashbots
새로운 블록체인인 SUAVE를 구축함으로써 EVM 스마트 계약을 실행할 수 있는 MEVM 가상 머신이 내장되었습니다. 동시에 지원 개발자 도구는 EVM 가상 머신을 기반으로 하는 MEV 스마트 계약 개발을 지원할 수 있습니다. 이를 통해 오늘날 중앙 집중식 MEV 인프라를 분산형 블록체인의 스마트 계약으로 변환할 수 있습니다. 이는 새로운 MEV 애플리케이션을 생성하기 위한 임계값을 크게 낮추고, 다양한 메커니즘 간의 경쟁을 극대화하며, 분산화와 투명성을 제공합니다. 마지막으로 중앙 집중식 인프라(빌더, 릴레이, 중앙 RFQ 라우팅 등)를 분산 블록체인에서 스마트 계약으로 프로그래밍함으로써 MEV 산업 체인의 중앙 집중화 문제를 분산시키는 데 도움이 됩니다.
롤업 거래의 공급망, 출처: dba:
SUAVE는 체인에서 제안자에게 제출된 분산형 주문자 및 의도 인식 기계 역할을 할 수 있으며 최종적으로 이더리움을 결제 계층으로 사용합니다. 실행 노드는 신뢰할 수 있는 실행 환경 또는 영지식 증명 기술을 사용하여 오프체인을 실행합니다. 사용자는 의도 거래를 사용하고, 분석을 위해 거래를 SUAVE에 넘겨주고, 스마트 계약 간 MEV 입찰을 위해 투명한 MEV를 극대화할 수 있으므로 투명한 시장 메커니즘을 통해 부정적인 외부 효과를 효과적으로 완화할 수 있습니다. 동시에 Paradigm의 애플리케이션 세금 기사에 따르면 MEV 봇 행동에 애플리케이션 세금을 부과하는 것이 SUAVE 구현에 더 적합합니다. Paradigm은 이 프로젝트의 컨설턴트이자 투자자입니다.
OFA
OFA(Order Flow Auction)를 예로 들어 경매 메커니즘의 개선 사항을 살펴보겠습니다.
OFA 경매 메커니즘, 출처: Frontier Research
주문 개시자(지갑/애플리케이션)가 OFA에 주문을 보내고, OFA는 주문 값 등 일부 정보를 선택적으로 공개합니다. 이것이 디자인 공간입니다.
입찰자 입찰자는 해당 정보를 획득하고 이 주문 흐름에 대해 지불할 수 있는 가격을 제안한 다음 입찰자는 이 주문 흐름에 대해 MEV를 수행합니다.
비공개 주문 흐름 중 이 부분은 입찰자만 볼 수 있으며, 시장 경쟁의 도입으로 MEV가 더욱 투명해지고 사용자 손실이 최소화될 수 있습니다.
현재 업계에서는 OFA 경매 메커니즘을 기반으로 한 많은 프로젝트가 개발되고 있습니다. 전반적인 운영 메커니즘과 프로세스는 4가지 핵심 구성 요소의 세부 사항과 구현 방법에 매우 유사합니다.
개인 거래 풀 암호화폐
OFA는 개인 거래 풀을 구축하는 것과 유사하지만 이러한 사용자 주문은 특정 경매 메커니즘에 따라 낙찰된 입찰자에 의해서만 MEV를 인출할 수 있으며 경매 수수료는 주문 소유자에게 반환됩니다. 실제로 이 아키텍처에서는 일종의 경매 메커니즘에 따라 MEV 추출이 여전히 존재합니다. 메모리 프라이버시 풀은 검색자가 MEV의 주요 참여자이기 때문에 검색자의 기밀성 문제를 해결하기를 희망합니다. 따라서 릴레이어와 블록 빌더만이 프라이빗 트랜잭션 풀을 통해 주문을 볼 수 있습니다. 그중 암호화는 사용자의 거래가 더 높은 가스를 지불해야 할 수도 있음을 의미하며, 이는 현재 선택할 가치가 있는 여러 암호화 방법이 있습니다.
다중 당사자 계산 MPC: 여러 당사자는 MPC를 사용합니다. 이는 여러 당사자의 거래 세부 정보를 숨기며 MPC를 공유 주문자에 적용하여 단일 주문 노드의 중앙 집중식 권리를 분산시킬 수도 있습니다.
검증 가능한 지연 기능 VDF: 이 함수는 계산하는 데 일정 시간 T가 소요되며, 일단 계산되면 그 정확성을 빠르게 확인할 수 있습니다. VDF를 사용하면 트랜잭션 순서를 직렬 실행으로 변경할 수 있지만, 이는 다수의 사용자 환경에서 경험을 매우 나쁘게 만들 것입니다. 지연 시간 T는 절충 값입니다.
임계값 암호화 TSS: 단일 참가자가 전체 키를 소유하지 않고도 여러 참가자가 암호화 및 암호 해독 프로세스에 공동으로 참여할 수 있습니다. 임계값 암호화는 거래가 확인되기 전에 공격자가 거래 세부 정보를 볼 수 없도록 거래 콘텐츠를 암호화하여 선행 공격을 효과적으로 방지할 수 있습니다. MPC와 비교하여 TSS는 단일 서명 및 개인 키 생성에 더 간단하고 적합합니다. Shutter Network는 검증인이 내용을 알지 못한 채 거래를 정렬하고 패키징할 수 있도록 하는 TSS를 사용하므로 MEV 공격을 방지할 수 있습니다.
영지식 증명 ZKP는 특정 정보를 공개하지 않고도 정보의 정확성을 확인할 수 있습니다. 현재 개발은 하드웨어 개발에 주로 영향을 받고 있는데, 이는 비용이 많이 들고 특정 상용화를 구현하는 데 시간이 걸립니다. Automata Network는 MPC(다자간 계산) 및 영지식 증명을 사용하여 거래 개인 정보를 보호하는 동시에 검증자가 필요한 계산을 수행할 수 있도록 하는 컨베이어라는 개인 정보 보호 중계 네트워크를 제안합니다.
개인 거래 풀의 암호화 체계 비교, 출처: Flashbots
MPC, TSS, VDF, ZKP 등을 포함하여 개인 거래 풀의 암호화를 위한 다양한 선택적 암호화 알고리즘이 있지만 각 암호화 알고리즘에는 개발자가 고려해야 할 단점이 있습니다. 그 중 TSS 알고리즘을 이용한 Shutter Network, MEV 문제 해결을 위해 MPC와 ZKP를 활용한 Automate Network 등의 탐색적 프로젝트가 주목할 만하다.
처형 티켓
Execution Tickets은 Columbia Cryptoeconomics Seminar에서 Justin이 제안한 MEV에 대한 솔루션으로, 합의 수준을 개선한 것으로 다음 세 단계를 거칩니다.
티켓 마켓을 제안하며, 티켓을 획득한 사람들은 미래의 특정 시점에 블록 실행을 제안할 수 있는 자격을 얻을 수 있습니다. 동적 가격 책정 메커니즘을 통해 유통 중인 티켓 수와 기존 공급 조정 가격을 실시간으로 조정할 수 있습니다. 각 티켓의 특정 슬롯도 무작위로 선택됩니다.
블록을 실행형과 제안형의 두 가지 유형으로 나누며, 블록 제안자는 무작위로 선택되며, 블록을 실행하려면 티켓이 필요합니다.
블록을 실행하는 티켓 보유자는 할당된 기간 내에 블록 실행을 제안하고 관련 실행 계층 보상(EL 보상 = TX 수수료 + MEV)을 받을 권리가 있습니다. 실행 블록 제안자는 할당된 슬롯에서 실행 블록을 생성할 수 있도록 담보를 제공해야 합니다. 두 배로 지출하거나 오프라인 상태가 되면 지분이 몰수됩니다.
슬롯은 실행 라운드와 비콘 라운드(합의 라운드)로 나누어지며, 티켓이 파괴되면 해당 ETH가 파괴되는 것과 동일하며, 이는 실행 블록과 합의 블록이 무작위로 선택되기 때문에 ETH의 디플레이션 압력을 증가시킵니다. 문제는 둘 사이의 공모 가능성을 크게 증가시킵니다.
그러나 이 메커니즘은 다중 MEV 블록 문제, 즉 다중 연속 블록에 대한 실행 티켓을 구매하는 문제로 이어질 것이며, 이는 티켓 구매 비용을 상쇄하기 위해 MEV 이익을 확대할 수 있습니다. 따라서 이 메커니즘에는 잘 설계된 티켓 가격 변경 기능이 필요합니다.
이 메커니즘은 여전히 사용자 MEV 샌드위치 공격 문제를 해결하지 못하고 전체 네트워크의 디플레이션으로 인한 사용자 손실만 보상합니다.
e-PBS
실제로 Merge 이후 이더리움은 PBS를 구현하지 않았습니다. 즉, 빌더와 블록 제안자 모두 검증인 중에서 선택해야 합니다. 그러나 네트워크의 경제적 이점을 극대화하기 위해 MEV-Boost가 제3자 PBS로 사용됩니다. 프로토콜 외 솔루션은 현재 Relayer 시장 점유율 90%를 차지하고 있습니다.
e-PBS(Enshrined PBS)는 제3자가 구축한 신뢰할 수 있는 미들웨어로서 MEV-boost Relay에 대한 이더리움의 솔루션입니다. 이는 PBS를 합의 수준에 통합하고 더 이상 프로토콜 외부 솔루션을 제공하기 위해 Flashbosts와 같은 제3자에 의존하지 않습니다. . 제안의 코드명은 EIP-7732입니다. 이 프로토콜의 목표는 이더리움 프로토콜 계층이 신뢰가 최소화된 PBS 솔루션을 구현하고 이더리움 프로토콜 내의 메커니즘을 통해 MEV의 대부분을 캡처하며 캡처된 MEV를 이더리움 프로토콜에 할당하는 것입니다. Ethereum 프로토콜 참가자의 이점. 이 e-PBS는 PBS 장에서 언급한 워크플로와 유사하지만 Relayer 역할이 제거되고 제안자에게 입찰하는 Builder가 합의 레이어의 코드로 작성된다는 특징이 있습니다.
ePBS 실행 흐름도, 출처: mikeneuder
위 그림은 ePBS 메커니즘의 슬롯 N 프로세스를 보여줍니다.
블록 브로드캐스트: t= 0일 때, 선택된 POS 검증인은 빌더의 경매 블록 입찰을 포함하지만 실행 책임은 포함하지 않는 슬롯 N의 CL(Consensus Layer) 블록을 제안합니다.
증명 기한: t=t 1일 때 위원회는 포크 규칙에 따라 올바른 블록을 선택하고 증명을 수행합니다.
집계 증명 및 페이로드 전파: t=t 2일 때 슬롯 N의 집계 증명이 브로드캐스트되어 쉽게 확인할 수 있습니다. 동시에 bulider는 블록의 전체 버전을 구축하기 위해 ExecutionPayload를 출시합니다.
PTC 투표 방송: t=t 3, PTC는 Builders Payload가 규칙에 따라 수행되는지 감독하고 타이밍이 유효한지 판단하는 역할을 담당합니다.
t=t 4인 경우, 다음 블록의 제안자가 슬롯 N의 블록을 빈 블록으로 간주하는지 아니면 올바르게 구성된 전체 블록으로 간주하는지가 중요합니다. 이를 위해서는 다음 블록의 제안자가 PTC의 투표 및 인증을 기반으로 판단해야 합니다. .
빌더가 슬롯 내에서 적시에 블록 로드를 제출할 수 있도록 하려면 검증자 위원회가 특정 기간 내에 블록을 투표하고 제안하도록 보장해야 한다는 사실에 특별한 주의를 기울여야 합니다. Ethereum 2.0), 프로토콜 수준 PBS에서 빌더는 MEV를 찾을 수 있는 기회를 더 많이 확보하기 위해 여전히 페이로드 콘텐츠를 나중에 공개하는 경향이 있으므로 이름에서 알 수 있듯이 PTC(Payload-Timelies Committee)가 프로토콜에 도입되었습니다. 페이로드 빌더를 위한 감독 메커니즘은 경제적인 관점에서 사용될 수 있습니다. 이더리움의 보안을 보장하기 위해 적시에 페이로드를 릴리스하도록 빌더를 홍보합니다. 빌더의 페이로드가 시기 적절하지 않은 것으로 정의된 경우 빌더는 해당 실행 로드에 대한 보상을 얻을 수 없습니다.
블록 분석 다이어그램, 출처: mikeneuder
따라서 ePBS에서 완전한 블록은 두 부분을 함께 조립해야 합니다. 하나는 제안자가 슬롯 시작 부분에 구축하고 실행 페이로드 헤더와 빌더 입찰을 포함하지만 특정 페이로드 콘텐츠를 포함하는 빈 CL 블록입니다. 일시적으로 비어 있습니다. 집합 및 블록 전파 단계를 검증한 후에만, 즉 PTC가 페이로드의 유효성을 인식한 후에만 블록에 설치되어 완전한 블록(풀 블록)을 형성하게 됩니다.
전반적으로 EIP-7732 ePBS는 다음을 다루고 있습니다.
신뢰할 수 있는 제3의 중개자가 필요 없는 투명한 블록 경매 방식입니다.
합의 계층과 실행 계층을 분리하여 검증자의 계산 부하를 줄여 네트워크 효율성과 속도를 향상시킵니다.
검증인은 합의를 즉시 검증하는 데 집중하고 실행 로드 검증을 나중으로 연기할 수 있습니다. 추가 시간 창과 투표 메커니즘을 도입하면 실행 로드를 처리하는 데 더 많은 시간을 허용하는 동시에 시스템의 효율적인 운영과 공정성을 보장할 수 있습니다. .
그러나 논의를 위해 몇 가지 문제도 제기되었습니다.
본질적으로 이는 블록 제안 프로세스에서 분산화와 투명성을 달성하기 위해 과거 제3자 Relayer의 작업을 대체할 뿐이지만 여전히 사용자의 열악한 MEV 경험을 본질적으로 해결하지는 않습니다.
이번 업그레이드는 합의 계층의 변경이며, ePBS의 메커니즘 설계가 실제로 검증되지 않으면 후속 패치가 어려울 것입니다.
슬롯에서 제안자가 블록을 게시하지만 빌더가 어떤 이유로 실행 로드 게시를 지연한다고 가정해 보겠습니다. 이때 일부 검증인은 제안자의 블록을 기반으로 검증하는 반면, 다른 검증인은 빌더의 실행 부하를 기다리면서 네트워크가 분리될 수 있습니다. 이러한 포크는 네트워크 불안정성과 유지 관리 비용을 증가시킵니다.
제안자가 고의로 증명 마감일에 가까운 블록을 게시하는 경우 일부 검증자는 해당 블록을 볼 수 있고 다른 검증자는 블록을 볼 수 없게 될 수 있으며, 그러면 N+1 슬롯 제안자의 동작을 예측할 수 없게 되어 가능성이 크게 높아집니다. 체인에 포크가 있습니다.
PEPC
동시에 EigenLayer는 MEV 문제를 해결하기 위해 AVS 구성 요소 PEPC(프로토콜 시행 제안자 약속)를 포함한 몇 가지 솔루션도 제안했습니다. 이 구성 요소는 또한 타사 미들웨어 Relayer의 신뢰 문제를 해결하기를 희망합니다. 주로 제안자가 CL 블록을 제출할 때 커밋할 PEPC 서명을 첨부할 수 있기를 바랍니다. Builder는 프로토콜 내에 신뢰 메커니즘을 도입하는 페이로드를 실행하기 전에 제안자의 PEPC를 확인합니다. 내장된 신뢰 메커니즘을 통해 제3자로서 Relayer의 잠재적인 신뢰 문제도 해결될 수 있습니다.
참고자료
MEVM, SUAVE Centauri 및 그 너머: https://writings.flashbots.net/mevm-suave-centauri-and-beyond
블록체인, MEV 및 배낭 문제: 입문서: https://arxiv.org/html/2403.19077v1
《이더리움 1.0에서 MEV 생태계의 진화》
Blockchain Capital의 MEV의 미래
Flashbots의 FRP-18: 완전한 Mempool 개인정보 보호를 위한 암호화 접근 방식
《실행 티켓》: https://ethresear.ch/t/execution-tickets/17944
PTC(페이로드 적시성 위원회) – ePBS 설계: https://ethresear.ch/t/payload-timeiness-committee-ptc-an-epbs-design/16054
부인 성명:
위 내용은 참고용일 뿐이며 조언으로 간주되어서는 안 됩니다. 투자하기 전에 항상 전문가의 조언을 구하십시오.
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