Viện nghiên cứu Gate Ventures: Phân tích chuyên sâu MEV, soi sáng khu rừng tối (Phần 2)

Đọc thêm: Viện nghiên cứu Gate Ventures: Phân tích chuyên sâu MEV, soi sáng khu rừng tối tăm (Phần 1)

MEV làm chậm hướng thăm dò

Trước đây, trong hệ sinh thái Ethereum, các giải pháp PBS được gia công cho Flashbots, được sử dụng đặc biệt để nghiên cứu vấn đề MEV của Ethereum và đợt định giá mới nhất của nó đã đạt tới 1 tỷ USD. Tuy nhiên, do Relayer không mang lại lợi ích kinh tế và việc triển khai Relay đòi hỏi ngưỡng kinh tế và kỹ thuật cao nên Blocknative đã từ bỏ việc nghiên cứu và phát triển dự án đường đua này. Để giải quyết các vấn đề về sự không tin cậy và không có khuyến khích kinh tế, Ethereum cũng đang xem xét sử dụng các cải tiến cấp độ giao thức e-PBS để tránh sự tồn tại của các bộ chuyển tiếp dựa trên giao thức mevboost của bên thứ ba.

MEV hiện tại dường như là một vấn đề không thể giải quyết tốt, vì về cơ bản nó là sản phẩm tất yếu của sự phức tạp ngày càng tăng của hệ sinh thái và sự bất cân xứng của thông tin trong khoảng thời gian của người dùng đối với Ethereum trong khu rừng tối, đặc biệt là khi không được phép và. kháng cự Dưới ảnh hưởng của tâm lý kiểm duyệt của hacker, Ethereum không thể xem xét và cải thiện ở cấp độ giao thức để cắt MEV ngay lập tức. Điều này là không thể và sẽ không xảy ra. Trong hệ sinh thái Ethereum, nhiều nỗ lực hơn được thực hiện để tìm cách giảm thiểu các tác động bên ngoài tiêu cực của MEV và tăng cường các tác động bên ngoài tích cực của nó. Nhiều dự án, thành viên cộng đồng, nhà phát triển và nhà đầu tư mạo hiểm đang khám phá những cách đáng thử và nhiều cơ hội tiềm năng đã xuất hiện. Tiếp theo, chúng tôi sẽ giới thiệu ngắn gọn một số nỗ lực nhằm giảm thiểu các tác động bên ngoài tiêu cực. Nói chung, tất cả các nỗ lực đều theo ba hướng: cấp độ giao thức, cấp độ ứng dụng và cơ chế đấu giá.

SUVAE

SUAVE (Đấu giá thống nhất duy nhất cho biểu hiện giá trị) đã được Flashbots đề xuất để cải thiện các tác động ngoại vi tiêu cực của MEV. Tương tự như vậy, nó không dùng đến việc giải quyết MEV mà hướng dẫn MEV trở nên phi tập trung và minh bạch.

Kiến trúc của chuỗi SUAVE, nguồn: Flashbots

Bằng cách xây dựng một blockchain mới, SUAVE, nó có một máy ảo MEVM tích hợp có thể chạy các hợp đồng thông minh EVM. Đồng thời, các công cụ hỗ trợ dành cho nhà phát triển có thể hỗ trợ phát triển hợp đồng thông minh MEV dựa trên máy ảo EVM. Điều này cho phép mọi cơ sở hạ tầng MEV tập trung ngày nay được chuyển đổi thành hợp đồng thông minh trên chuỗi khối phi tập trung. Điều này làm giảm đáng kể ngưỡng tạo ứng dụng MEV mới, tối đa hóa sự cạnh tranh giữa các cơ chế khác nhau và mang lại sự phân cấp và minh bạch. Cuối cùng, nó giúp phân cấp vấn đề tập trung hóa của chuỗi ngành MEV bằng cách cho phép cơ sở hạ tầng tập trung (nhà xây dựng, chuyển tiếp, định tuyến RFQ tập trung, v.v.) được lập trình dưới dạng hợp đồng thông minh trên chuỗi khối phi tập trung.

Chuỗi cung ứng giao dịch Rollup, nguồn: dba:

SUAVE có thể hoạt động như một máy nhận dạng ý định và đặt hàng phi tập trung được gửi tới Người đề xuất trên chuỗi và cuối cùng sử dụng Ethereum làm lớp thanh toán. Các nút thực thi sẽ thực thi ngoài chuỗi, sử dụng môi trường thực thi đáng tin cậy hoặc công nghệ chứng minh không có kiến thức. Người dùng có thể sử dụng các giao dịch có chủ ý, chuyển giao giao dịch cho SUAVE để phân tích và tối đa hóa MEV minh bạch cho việc đặt giá thầu MEV giữa các hợp đồng thông minh, để có thể giảm thiểu các tác động tiêu cực bên ngoài một cách hiệu quả thông qua cơ chế thị trường minh bạch. Đồng thời, chẳng hạn, theo bài báo về thuế ứng dụng của Paradigm, việc đánh thuế ứng dụng đối với hành vi của bot MEV sẽ phù hợp hơn để triển khai trên SUAVE. Paradigm tình cờ là nhà tư vấn và đầu tư vào dự án này.

OFA

Hãy lấy OFA (Đấu giá dòng lệnh) làm ví dụ để xem những cải tiến của nó đối với cơ chế đấu giá.

Cơ chế đấu giá OFA, nguồn: Frontier Research

1. Người khởi tạo đơn hàng (ví/ứng dụng) gửi đơn hàng đến OFA và OFA tiết lộ có chọn lọc một số thông tin, bao gồm giá trị đơn hàng, v.v. Đây là không gian thiết kế.

2. Người đặt giá thầu Người đặt giá thầu đặt giá thầu, thu thập thông tin tương ứng và đề xuất mức giá có thể trả cho luồng đơn hàng này, sau đó Người đặt giá thầu sẽ thực hiện MEV trên luồng đơn hàng này.

3. Chỉ Nhà thầu mới có thể nhìn thấy phần này của luồng đặt hàng riêng tư và việc đưa ra cạnh tranh trên thị trường có thể giúp MEV minh bạch hơn và giảm thiểu tổn thất cho người dùng.

Hiện tại, có rất nhiều dự án dựa trên cơ chế đấu giá OFA đang được phát triển trong ngành. Cơ chế và quy trình vận hành tổng thể rất giống nhau. Sự khác biệt nằm ở chi tiết và phương pháp thực hiện của bốn thành phần cốt lõi.

Nhóm giao dịch tư nhân tiền điện tử

OFA tương tự như việc xây dựng một nhóm giao dịch riêng, nhưng các đơn đặt hàng của người dùng này chỉ có thể được rút MEV bởi các Nhà thầu chiến thắng theo cơ chế đấu giá nhất định và phí đấu giá sẽ được trả lại cho chủ sở hữu đơn hàng. Trên thực tế, vẫn còn việc khai thác MEV theo một số loại cơ chế đấu giá theo kiến trúc này. Nhóm bảo mật bộ nhớ hy vọng sẽ giải quyết được vấn đề bảo mật cho Người tìm kiếm, vì Người tìm kiếm là thành phần chính của MEV. Do đó, chỉ những người chuyển tiếp và người xây dựng khối mới có thể xem đơn hàng thông qua nhóm giao dịch riêng tư. Trong số đó, mã hóa có nghĩa là các giao dịch của người dùng có thể phải trả Gas cao hơn, bản thân điều này là tùy chọn. Hiện tại có một số phương pháp mã hóa đáng để khám phá.

1. MPC tính toán nhiều bên: Nhiều bên sử dụng MPC, điều này sẽ ẩn chi tiết giao dịch khỏi nhiều bên. MPC cũng có thể được áp dụng tại một đơn đặt hàng chung để phân cấp quyền tập trung của một nút đặt hàng duy nhất.

2. Hàm trễ có thể xác minh VDF: Hàm này cần một khoảng thời gian T nhất định để tính toán và sau khi tính toán, tính chính xác của nó có thể được xác minh nhanh chóng. Bằng cách sử dụng VDF, trình tự giao dịch có thể được thay đổi thành thực thi nối tiếp, nhưng nó sẽ khiến trải nghiệm trở nên rất tệ trong một số lượng lớn môi trường người dùng. Thời gian trễ T là một giá trị đánh đổi.

3. TSS mã hóa ngưỡng: Cho phép nhiều người tham gia cùng tham gia vào quá trình mã hóa và giải mã mà không yêu cầu bất kỳ người tham gia nào phải sở hữu khóa hoàn chỉnh. Mã hóa ngưỡng có thể ngăn chặn hiệu quả các cuộc tấn công chạy trước bằng cách mã hóa nội dung giao dịch để ngăn kẻ tấn công xem chi tiết giao dịch trước khi giao dịch được xác nhận. So với MPC, TSS đơn giản hơn và phù hợp hơn cho việc tạo chữ ký đơn và khóa riêng. Shutter Network sử dụng TSS, cho phép người xác thực sắp xếp và đóng gói các giao dịch mà không cần biết nội dung của chúng, do đó ngăn chặn các cuộc tấn công MEV.

4. Bằng chứng không có kiến thức ZKP có thể xác minh tính chính xác của thông tin mà không tiết lộ thông tin cụ thể. Sự phát triển hiện nay chủ yếu bị ảnh hưởng bởi sự phát triển của phần cứng, tốn kém và mất thời gian để thực hiện thương mại hóa. Mạng Automata đề xuất mạng chuyển tiếp quyền riêng tư có tên là Băng tải sử dụng tính toán nhiều bên (MPC) và bằng chứng không có kiến thức để bảo vệ quyền riêng tư của giao dịch đồng thời cho phép người xác minh thực hiện các tính toán cần thiết.

So sánh các sơ đồ mã hóa cho các nhóm giao dịch riêng tư, nguồn: Flashbots

Có nhiều thuật toán mã hóa tùy chọn để mã hóa nhóm giao dịch riêng tư, bao gồm MPC, TSS, VDF, ZKP, v.v., nhưng mỗi thuật toán mã hóa đều có những nhược điểm mà các nhà phát triển cần cân nhắc. Trong số đó, các dự án khám phá bao gồm Shutter Network sử dụng thuật toán TSS và Automate Network sử dụng MPC và ZKP để giải quyết MEV, rất đáng được quan tâm.

Vé thực thi

Vé thực thi là một giải pháp cho MEV do Justin đề xuất tại Hội thảo Kinh tế tiền điện tử Columbia. Đây là một cải tiến về mức độ đồng thuận và trải qua ba bước:

1. Nó đề xuất một thị trường Vé và những người nhận được Vé có thể đủ điều kiện đề xuất thực hiện khối tại một thời điểm nhất định trong tương lai. Thông qua cơ chế định giá linh hoạt, số lượng Vé đang lưu hành và giá điều chỉnh nguồn cung hiện có có thể được điều chỉnh theo thời gian thực. Vị trí cụ thể cho mỗi Vé cũng được chọn ngẫu nhiên.

2. Nó chia các khối thành hai loại: thực thi và đề xuất. Người đề xuất khối được chọn ngẫu nhiên và cần có Vé để đủ điều kiện thực thi khối.

3. Người giữ vé thực hiện các khối có quyền đề xuất thực hiện các khối trong khoảng thời gian được phân bổ và nhận phần thưởng của lớp thực thi có liên quan (Phần thưởng EL = Phí TX + MEV). Những người đề xuất khối thực thi cần cung cấp tài sản thế chấp để đảm bảo rằng họ tạo ra các khối thực thi trong các vị trí được chỉ định. Nếu họ chi tiêu gấp đôi hoặc ngoại tuyến, tiền đặt cược sẽ bị mất.

Slot được chia thành vòng thực thi và vòng báo hiệu (vòng đồng thuận). Khi một Vé bị phá hủy, nó tương đương với việc ETH tương ứng bị phá hủy, điều này làm tăng áp lực giảm phát của ETH vì khối thực thi và khối đồng thuận được chọn ngẫu nhiên. làm tăng đáng kể khả năng thông đồng giữa hai người.

1. Tuy nhiên, cơ chế này sẽ dẫn đến vấn đề nhiều khối MEV, tức là mua Vé thực thi cho nhiều khối liên tiếp, điều này có thể mở rộng lợi nhuận MEV để bù đắp chi phí mua Vé. Vì vậy, cơ chế này đòi hỏi chức năng thay đổi giá vé được thiết kế tốt.

2. Cơ chế này vẫn không giải quyết được vấn đề tấn công bánh sandwich MEV của người dùng mà chỉ bù đắp những tổn thất của người dùng do tình trạng giảm phát của toàn mạng.

e-PBS

Trên thực tế, sau khi Hợp nhất, Ethereum không triển khai PBS, điều đó có nghĩa là cả người xây dựng và người đề xuất khối cần phải chọn từ những người xác thực. Tuy nhiên, để tối đa hóa lợi ích kinh tế của mạng, MEV-Boost được sử dụng làm PBS của bên thứ ba. giải pháp ngoài giao thức hiện chiếm 90% thị phần Relayer.

e-PBS (PBS được lưu giữ) là giải pháp của Ethereum cho MEV-boost Relay như một phần mềm trung gian đáng tin cậy được xây dựng bởi bên thứ ba. Nó đưa PBS lên cấp độ đồng thuận và không còn dựa vào các bên thứ ba như Flashbosts để cung cấp các giải pháp ngoài giao thức. . Đề xuất này có tên mã là EIP-7732. Mục tiêu của giao thức này là cho phép lớp giao thức Ethereum triển khai giải pháp PBS giảm thiểu độ tin cậy, nắm bắt phần lớn MEV thông qua cơ chế trong giao thức Ethereum và phân bổ MEV đã bắt được cho giao thức Ethereum theo cách tối đa hóa lợi ích của người tham gia giao thức Ethereum. e-PBS này tương tự như quy trình làm việc mà chúng tôi đã đề cập trong chương PBS, nhưng đặc điểm của nó là vai trò của Người chuyển tiếp bị loại bỏ và việc đặt giá thầu của Người xây dựng cho Người đề xuất được viết dưới dạng mã của lớp đồng thuận.

Biểu đồ luồng thực thi ePBS, nguồn: mikeneuder

Hình trên thể hiện quy trình Slot N theo cơ chế ePBS:

1. Phát khối: Khi t= 0, trình xác thực POS đã chọn sẽ đề xuất khối Lớp đồng thuận (CL) của vị trí N, chứa giá thầu khối đấu giá của Người xây dựng nhưng không chứa trách nhiệm thực thi.

2. Thời hạn chứng minh: Khi t=t 1, hội đồng sẽ chọn đúng khối theo quy tắc fork và thực hiện chứng minh.

3. Bằng chứng tổng hợp và lan truyền tải trọng: Khi t=t 2, bằng chứng tổng hợp của Khe N được phát đi để dễ dàng xác minh. Đồng thời, buider phát hành ExecutionPayload của họ để xây dựng phiên bản đầy đủ của khối.

4. Phát sóng biểu quyết PTC: t=t 3, PTC chịu trách nhiệm giám sát xem Tải trọng của Người xây dựng có được thực hiện theo quy định hay không và đánh giá xem thời gian của nó có hợp lệ hay không.

5. t=t 4, điều quan trọng là người đề xuất khối tiếp theo coi khối ở vị trí N là khối trống hay khối đầy đủ được xây dựng chính xác. Điều này đòi hỏi người đề xuất khối tiếp theo phải đánh giá dựa trên sự bỏ phiếu và chứng nhận của PTC. .

Cần đặc biệt chú ý đến thực tế là để đảm bảo rằng Người xây dựng có thể gửi tải khối kịp thời trong một Slot (trên Ethereum 2.0, cũng cần đảm bảo rằng ủy ban xác thực bỏ phiếu và đề xuất các khối trong một phạm vi nhất định). trong một khoảng thời gian), trong PBS cấp giao thức, Người xây dựng vẫn có xu hướng phát hành nội dung Tải trọng muộn hơn để có nhiều cơ hội tìm thấy MEV hơn, vì vậy PTC (Ủy ban tính kịp thời của tải trọng) đã được giới thiệu trong giao thức. nó là một cơ chế giám sát dành cho những người xây dựng Tải trọng. PTC có thể được sử dụng từ góc độ kinh tế Thúc đẩy trình xây dựng để phát hành tải trọng kịp thời nhằm đảm bảo tính bảo mật của Ethereum. Nếu Tải trọng của Người xây dựng được xác định là không kịp thời, Người xây dựng sẽ không thể nhận được phần thưởng cho tải thực thi tương ứng.

Sơ đồ phân tích khối, nguồn: mikeneuder

Do đó, trong ePBS, một khối hoàn chỉnh yêu cầu hai phần phải được lắp ráp lại với nhau. Một là Khối CL trống, được người đề xuất xây dựng ở đầu vị trí và chứa Tiêu đề tải trọng thực thi và Giá thầu của người xây dựng, nhưng nội dung Tải trọng cụ thể. Tạm thời trống rỗng. Chỉ sau khi chứng minh được giai đoạn tổng hợp và lan truyền khối, tức là sau khi PTC nhận ra tính hợp lệ của tải trọng, nó mới được cài đặt vào khối để tạo thành một khối hoàn chỉnh (Full Block).

Nhìn chung, địa chỉ ePBS EIP-7732:

1. Cơ chế đấu giá khối minh bạch mà không cần bên thứ ba trung gian đáng tin cậy.

2. Tách lớp đồng thuận và lớp thực thi để giảm tải tính toán của trình xác nhận, từ đó cải thiện hiệu quả và tốc độ mạng.

3. Người xác thực có thể tập trung vào việc xác thực sự đồng thuận ngay lập tức và hoãn việc xác minh tải thực thi sang thời gian sau. Việc giới thiệu các khoảng thời gian bổ sung và cơ chế bỏ phiếu đảm bảo hoạt động hiệu quả và tính công bằng của hệ thống đồng thời cho phép có nhiều thời gian hơn để xử lý tải thực thi. .

Tuy nhiên cũng có một số vấn đề được đưa ra để thảo luận:

1. Về cơ bản, điều này chỉ thay thế công việc của các Relayers bên thứ ba trước đây nhằm đạt được sự phân cấp và minh bạch trong quy trình đề xuất khối, nhưng nó vẫn không giải quyết được trải nghiệm MEV kém của người dùng.

2. Bản nâng cấp này là một sự thay đổi trong lớp đồng thuận và không tương thích ngược. Nếu thiết kế cơ chế của ePBS không được xác minh trong thực tế thì các bản vá tiếp theo sẽ gặp khó khăn.

3. Giả sử trong một vùng, người đề xuất xuất bản khối, nhưng người xây dựng trì hoãn việc xuất bản tải thực thi vì lý do nào đó. Tại thời điểm này, một số trình xác thực có thể xác minh dựa trên khối của người đề xuất, trong khi các trình xác thực khác có thể đợi tải thực thi của người xây dựng, khiến mạng bị chia tách. Những nhánh như vậy sẽ làm tăng sự mất ổn định của mạng và chi phí bảo trì.

4. Nếu người đề xuất cố tình xuất bản một khối gần với thời hạn chứng minh, điều đó có thể khiến một số người xác thực nhìn thấy khối và những người xác nhận khác không nhìn thấy khối, khi đó hành vi của Người đề xuất vị trí N+1 sẽ trở nên khó đoán, làm tăng đáng kể khả năng. của các nhánh trên dây chuyền.

PEPC

Đồng thời, EigenLayer cũng đã đề xuất một số giải pháp, trong đó có thành phần AVS PEPC (các cam kết của người đề xuất được thực thi theo giao thức) để giải quyết vấn đề MEV. Thành phần này cũng hy vọng sẽ giải quyết được vấn đề tin cậy của Relayer phần mềm trung gian của bên thứ ba. Về cơ bản, chúng tôi hy vọng rằng Người đề xuất có thể đính kèm chữ ký PEPC để cam kết khi gửi khối CL. Người xây dựng xác minh PEPC của Người đề xuất trước khi thực hiện tải trọng, đưa ra cơ chế tin cậy trong giao thức. Thông qua cơ chế tin cậy tích hợp, vấn đề tin cậy tiềm ẩn của Relayer với tư cách là bên thứ ba cũng có thể được giải quyết.

Tài liệu tham khảo

MEVM, SUAVE Centauri và hơn thế nữa: https://writings.flashbots.net/mevm-suave-centauri-and-beyond

Blockchains, MEV và vấn đề về chiếc ba lô: sơ lược: https://arxiv.org/html/2403.19077v1

《TIẾN HÓA SINH THÁI MEV TỪ ETHEREUM 1.0》

Tương lai của MEV của Blockchain Capital

FRP-18: Phương pháp tiếp cận bằng mật mã để hoàn thiện quyền riêng tư của Mempool của Flashbots

《Vé hành quyết》: https://ethresear.ch/t/execution-tickets/17944

Ủy ban về tính kịp thời của tải trọng (PTC) – một thiết kế ePBS: https://ethresear.ch/t/payload-timeiness-committee-ptc-an-epbs-design/16054

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

Nội dung trên chỉ mang tính tham khảo và không nên coi là bất kỳ lời khuyên nào. Luôn tìm kiếm lời khuyên chuyên nghiệp trước khi đầu tư.

Giới thiệu về Gate Ventures

Gate Ventures là nhánh đầu tư mạo hiểm của Gate.io, tập trung đầu tư vào cơ sở hạ tầng phi tập trung, hệ sinh thái và ứng dụng sẽ định hình lại thế giới trong kỷ nguyên Web 3.0. Gate Ventures làm việc với các nhà lãnh đạo ngành toàn cầu để trao quyền cho các nhóm và công ty khởi nghiệp có tư duy và năng lực đổi mới nhằm xác định lại mô hình tương tác của xã hội và tài chính.

Trang web chính thức: https://ventures.gate.io/ Twitter: https://x.com/gate_ventures Medium: https://medium.com/gate_ventures