Karanlık Ormanı Aydınlatmak: MEV'in Gizemini Ortaya Çıkarmak

Ethereum ağındaki aktivitelerin artması ve altyapının evrimi ile birlikte, MEV her zaman Ethereum ekosisteminin en tehlikeli parçalarından biri olarak görülmüştür; bu durum, kullanıcıların zincir üstü işlem karlarını ve deneyimlerini doğrudan etkilemektedir. Bu makale, Ethereum 2.0'ın blok oluşturma mekanizması ve önerici-yapıcı ayrımı (PBS)'nın teknik evrimi üzerinden, bu mekanizmanın getirdiği merkeziyetçilik ve güven sorunlarını vurgulayarak analiz etmeyi amaçlamaktadır. Bu durum, Ethereum'un merkeziyetsiz değerleriyle belirgin bir çelişki içindedir.

MEV'nin artışı çift taraflı bir kılıçtır; hem DEX fiyat farklılıklarını azaltmak, hem de likidite sağlamak gibi olumlu etkileri, hem de kullanıcılar için sandwich saldırılarına zarar vermek gibi olumsuz etkileri vardır. Bu nedenle MEV çözümleri daha çok olumsuz etkileri azaltmaya yönelik olup, tamamen ortadan kaldırmaya yönelik değildir. MEV'nin olumsuz etkilerini azaltma ve mevcut üçüncü taraf güvene dayalı ara katman Relayer sorununu çözme sürecinde, üç ana önlem bulunmaktadır: ihale mekanizması iyileştirmeleri, konsensüs katmanı iyileştirmeleri ve uygulama katmanı iyileştirmeleri. Bu iyileştirmeler, MEV yapısını farklı derecelerde etkileyecektir, ancak bazı çözümler, kullanıcıların karşılaştığı sandwich saldırısı sorununu köklü bir şekilde çözemez. Kullanıcı işlemleri hala kamu havuzunda yer aldığından, kullanıcı işlemlerinin gizliliğini korumak için daha fazla gizlilik havuzu teknolojisinin devreye alınması gerekmektedir; bu MEV çözümleri bir arada denenmeye değerdir.

Ayrıca, MEV kaçınılmaz bir mekanizma tasarımı yan ürünü olarak gelecekte daha da karmaşık hale gelecektir. Layer2 mimarisi, EIP-4337 hesap soyutlaması gibi yeni işlem türleri altında ortaya çıkabilecek daha fazla MEV teknik zorluğu ve fırsatlarını da tartıştık.

Bu makale, MEV'nin olumsuz etkilerini azaltmanın potansiyel çözümlerini keşfetmeyi ve mevcut MEV çözümlerinin artılarını ve eksilerini kapsamlı bir şekilde analiz etmeyi amaçlamaktadır; sadece kullanıcılar için karanlık ormanı aydınlatmakla kalmayıp, aynı zamanda sektördeki araştırmacılara MEV'yi daha ileri araştırma yönünde ışık tutmayı da hedeflemektedir.

Ethereum 2.0

The Merge'den bu yana, Ethereum ağı güvenliğini sağlamak için POS mekanizmasını benimseyerek hesaplama yoğun rekabetten vazgeçti ve hisse kanıtına geçti. Birleşmeden sonra, Ethereum yürütme katmanı ve konsensüs katmanına ayrıldı. Blok üretimi de değişti, her Epoch bir POS döngüsüdür ve her Epoch 32 Slot'a bölünmüştür, her Slot, 12 saniyelik bir blok süresi birimine eşittir.

Ağ, her Epoch içinde rastgele bir komite seçecek ve buradan rastgele bir blok önericisi seçecektir. Bu önerici, işlemleri paketleyip sıralayıp blok üretimi yapmalıdır, diğer komite doğrulayıcıları ise denetleyip oy verecektir. Komite her Epoch'tan sonra yeniden seçilecek ve verimliliği sağlamak için zaman sınırlamaları olacaktır. Payload, yani işlem durumu değişikliği, blokun bir parçası olarak kabul edilebilecek bir yürütme yükünü ifade eder. Blok önericisi, yürütme yükünü ve blok önerisini uygulayacaktır.

PBS Mimarisi

Aslında, doğrulayıcılar blok önericisi olarak seçildiğinde, genellikle Payload'u yürütme motivasyonu yoktur, çünkü bu büyük miktarda hesaplama gücü gerektirir. Başlangıçta, merkeziyetsiz bir komite seçimleri aracılığıyla yükün yürütülmesi ve işlem sıralaması gibi işlemlerin merkeziyetsiz hale getirilmesi düşünülmüştü. Ancak doğrulayıcılar bu kısmı üçüncü taraflara bırakmayı tercih eder ve kendileri blok önermeye odaklanırlar. Bu nedenle, blok önerisi ve inşasını ayıran PBS fikri ortaya çıkmıştır; önericiler yalnızca blokları doğrulamakla sorumludur ve inşaya katılmazlar. Bu, açık bir pazar oluşturur; önericiler, inşacılardan blok alabilirler. İnşacılar, blokları oluşturmak için birbirleriyle rekabet eder ve önericilere en yüksek ücreti sunarak "blok açık artırması" oluştururlar.

PBS(Proposer Builder Separate)Mühürlü ilk ihale modeli süreci aşağıdaki gibidir: Kullanıcı, RPC aracılığıyla işlemleri kamu Mempool'a gönderir, birden fazla Builder uygun işlem sıralamasını bulup kârı maksimize eden blokları oluşturur(Kâr=Base+Priority+MEV), ardından MEV-Boost Relayer ile Proposer ile etkileşime girer. Relayer bir köprü işlevi görür, Builder ona teklif sunar, Relayer Proposer'a birden fazla blok başlığı ve teklif sunar, Proposer genellikle en yüksek teklifi kabul eder. Relayer, MEVBboost standartlarını gerçekleştirir, Builder ve Proposer arasında teklif verme etkileşimini düzenler. Bu süreçte bilgiler kapalıdır, Relayer yalnızca blok başlıklarını Proposer'a sunar, sansüre karşı dayanıklılığı garanti eder.

PBS altındaki çeşitli katılımcılar ve oyun

Ana katılımcılar arasında Builder, Relayer, Proposer, MEVbot(Searcher) bulunmaktadır.

Yapıcı

Builder, blok içeriğini inşa etmekten sorumludur ve MEV-Boost teknolojisini kullandıktan sonra, MEV kazançlarını desteklediği için ihalelerde daha fazla avantaja sahip olmaktadır. Builder, kullanıcılar ve Arayıcıların işlemlerini doğrudan inceleyebilir, bu da özellikle ABD hükümetinin OFAC'ı açıkladıktan sonra eleştirilmiştir; birçok Builder OFAC Uyumlu olarak katılmaktadır. Son zamanlarda blok inceleme oranları azalmış olsa da, Builder'ın işlem inceleme konusundaki doğrudan etkisi devam etmektedir.

Şu anda Builder pazar payında, inceleme gerektirmeyen beaverbuild.org giderek genişliyor, her şey kâr odaklı.

Arayıcı

Kar en üst düzeye çıkarmak, Searcher ve Builder'ın birlikte çalışmasını gerektirir. Searcher genellikle belirli bir Builder ile birlikte Dark Pool veya Private Pool oluşturur; Searcher işlemleri yalnızca belirli Builder'lar tarafından görülebilir. Bazı Builder'lar, karlarını maksimize etmek için MEV işlemleri alır ve böylece blok alanı için teklif verirler. Teorik olarak, Builder kötü niyetli davranırsa veya sansür uygularsa, Searcher diğer Builder'ları seçebilir, bu da kötü niyetli Builder'ın pazar payının düşmesine neden olur. Bu nedenle, Builder kötü niyetli davranmanın gizli maliyetlerini dikkate alacaktır. MEV gelirleri, piyasa dalgalanmalarının belirgin olduğu zamanlarda, günlük Gas gelirlerinin iki katına kadar çıkabilir.

Searcher, CEX-DEX(, zincir dışı ) arbitraj ve saf zincir üstü ( DEX, ara katman, likidasyon ) olmak üzere iki ana kategoriye ayrılmaktadır. Şu anda Wintermute, CEX-DEX arbitraj ticaret pazarında birinci sıradadır.

Saf zincir üzerindeki MEV fırsatları stüdyolaşma eğilimi gösteriyor, jaredfromsubway.eth pazar payı %37,2'ye ulaşıyor, Ethereum kullanıcılarına sandviç saldırıları yapma konusunda uzman, zincir üzerindeki en yüksek gas tüketen kullanıcı haline geldi, günlük tüketimi toplamın yaklaşık %1,5'ini oluşturuyor. 2023 Şubat'tan 2024 Haziran'a kadar toplam 76,916 ETH tüketildi, bu da yaklaşık 175 milyon dolar. Searcher ile Builder arasındaki sıkı bağlantı nedeniyle, birçok Searcher, ekosistem etkisini sürdürmek ve küçük Builder'ların sipariş akışını bölerek strateji başarısızlığı riskini önlemek için sipariş akışını ilk üç Builder'a gönderiyor.

Relayer

Relayer, teklifleri toplamakla sorumludur ve bir ara istasyon olarak Proposer'a blok başlıkları ve teklif fiyatları sunar, bu sırada Proposer işlem detaylarını bilmez. Proposer blok başlığını seçip imzaladıktan sonra, Relayer tüm işlem içeriğini serbest bırakır. Relayer, ekonomik bir teşvik olmadan büyük bir güven kazanmış üçüncü bir taraf olarak hareket eder; Builder, Proposer'ın teklifine, Proposer ise Relayer'ın teklifine ve blok içeriğine güvenir. Tarihte Ultrasound Relayer, Proposer'ın MEV'yi aşırı şekilde çekmesine neden olan bir açığa sahipti. Onarılabilir olsa da, Relayer hala MEV'yi çalmak için kötü niyetli davranabilir.

Şu anda yalnızca MAX Profit'in Builder pazar payı, Merge'den sonra kademeli olarak genişliyor, bu da serbest piyasada Builder'ın MEV'yi yapay olarak kontrol etmesinin zor olduğunu gösteriyor. Relayer, ekonomik teşvik eksikliği ile karşı karşıya, Blocknative bu yöndeki geliştirmeleri durdurdu. Şu anda Relayer, Flashbots tarafından önerilen MEVBoost standartlarına dayanarak inşa ediliyor, Ethereum'un üçüncü taraflara PBS sağlaması kalıcı bir çözüm değil, topluluk PBS'yi protokol düzeyine dahil etmenin yollarını araştırıyor.

Teklifçi

Proposer, doğrulayıcılardan rastgele seçilir, yük yürütme kapasitesine sahip ancak dış kaynak kullanımına eğilimli, bu da Builder ile dikey işbirliği yapma olasılığını artırır. MEV-boost'un Relayer'ı, doğrudan iletişimden kaynaklanan anlaşmaları azaltmak için bir ara nokta olarak hizmet etmeyi umuyor. Şu anda madencilik havuzları, doğrulayıcı havuzu olarak işlev görüyor; özellikle LSD'nin ortaya çıkması, sermaye verimliliğini artırmış, doğrulayıcı havuzları ise merkeziyetçi bir eğilim göstermektedir.

Lido şu anda %28.7 pazar payına sahip, Coinbase ve Ether.fi onu takip ediyor. Geçmişte MEV-BOOST PBS uygulanmadığında, Proposer yükü yürütmekle sorumluydu, ancak çoğu işlem sıralama yürütme yeteneğinden vazgeçti, çünkü ağır hesaplamalar doğrulama performansını etkiliyordu ve bu nedenle yürütme yükünü dışarıya devrederek üçüncü taraflara blokları ihale ettirdi.

Kullanıcı

Kullanıcı, tüm yapı içinde en zayıf konumda yer alıyor, işlemler Mempool'a yerleştiriliyor, çeşitli MEVbot'lar buradan kâr elde ediyor, ancak bu kâr kullanıcıya akmıyor. Ancak her şey kötü değil, örneğin DEX'te, zincir üzerindeki fiyat dalgalanmaları büyük olduğunda veya kullanıcı işlem hacmi DEX likiditesini aştığında, MEVbot'lar arbitraj yoluyla kaymayı ve fiyat farkını azaltıyor. Bu nedenle MEV'nin hem olumlu hem de olumsuz dışsal etkileri var, bunların ayrı ayrı tartışılması gerekiyor, bu da onun karmaşıklığının bir parçası.

Kullanıcıların MEVbot tarafından izlenerek zarar görmelerini önlemek için birçok RPC düğüm sağlayıcısı, kullanıcıların işlemlerini gizli Mempool'da yerleştirmelerine yardımcı olmaktadır, örneğin Builder'ın RPC'si aracılığıyla doğrudan etkileşim kurarak. Yenilikçi bir yöntem, kullanıcıları MEV karlarıyla tazmin etmek için OFA(Order Flow Auction) (Sipariş Akışı Müzayede) yoluyla gerçekleştirilmektedir. OFA RPC operatörleri, kullanıcı siparişlerini Searcher'a müzayedeye sunmak için Searcher ile iş birliği yapar, Searcher maksimum MEV elde eder, tüm sipariş akışı bloğa girer ve ardından karı kullanıcıya iade eder.

Şu anda özel sipariş akışını kullanan kullanıcı oranı sadece yaklaşık %10, bunun başlıca nedeni kullanıcı eğitim maliyetinin yüksek olması ve işlemlerin karmaşık olması. Kullanıcı deneyimini optimize etmek için kullanıcıların daha pasif bir şekilde, aktif olarak değil, kabul etmeleri gerekiyor.

Özet

Mevcut PBS mimarisi altında, MEV-BOOST standardının tanıtılmasından sonra, kâr maksimizasyonu için mühürlü ihale mekanizması, Builder ile Searcher arasında kademeli bir iş birliği ve güven oluşturdu. Menfaatlerin bağlanmasıyla birlikte, merkezileşme eğilimi belirgin şekilde arttı. POS altında da Validator merkezileşmesine neden oldu, tüm MEV endüstri zincirinin her aşaması merkezileşti ve çoklu güven sorunları ortaya çıktı. MEV'in merkezileşmesi ve güvene dayalı gelişimi, Ethereum'un merkeziyetsizleşme ve güvensizleşme vizyonuyla açıkça çelişiyor. Ethereum topluluğu, merkezileşmeyi azaltmak için üç öneriyi tartışıyor:

1. Builder ve Searcher'ı birleştiren merkeziyetçilik için: Flashbot, işlem şeffaflığını artıran, Searcher'ın Builder'a olan güven eşiğini düşüren ve Searcher'ı tüm Builder'lara sipariş akışı göndermeye teşvik eden SUAVE teknolojisini önerdi.

2. Relayer güvenilirliği için: Mevcut PBS çözümünün yerine Enshrined PBS kullanarak Relayer'a olan bağımlılığı ortadan kaldırın.

3. Validator merkezileşmesine karşı: merkeziyetsiz AVS kullanmak, örneğin SSV gibi, Lido bununla işbirliği yaptı.

MEV Durumu

Şu anda zincir üzerindeki ana MEV, arbitraj, sandviç saldırıları, tasfiye gibi işlemlerden oluşmaktadır. Arbitraj kârı en yüksektir, son 30 günde MEV botlarının toplam kârı 2.6 milyon dolar olarak hesaplanmıştır. Tek bir sandviç saldırısı işleminin ortalama kârı yaklaşık 0.8 dolardır, büyük miktarda işlem yaparak, son 30 günde Ethereum zincirinde yaklaşık 880 bin dolar kâr elde edilmiştir.

MEV'nin pozitif ve negatif dışsal etkileri vardır. Pozitif etki arasında DEX'ler arasındaki fiyat farklarını azaltan arbitraj ve DEFI protokollerinin teminatlarının tasfiye edilmesine yardımcı olmak gibi durumlar bulunur. Negatif etki ise kullanıcıların aracı işlemleri nedeniyle bazı kâr kayıplarına uğramasıdır. Mevcut zincir üstü ücret mekanizmasında, Ethereum'un Gas Ücretlerini düzleştirmesine rağmen, zincir üzerindeki arbitraj fırsatları arttığında, MEV botları ve kullanıcılar birlikte işlem yaptıklarında kısa vadeli Gas Ücretlerinde patlama yaşanması, kullanıcılara ekonomik ve deneyim kaybı yaşatacaktır.

PBS ve POS mimarisinin getirdiği MEV ve merkezileşme sorunlarının yanı sıra, Ethereum'un Layer2'ye geçiş sürecinde Layer2'ler arası çapraz zincir MEV sorunları da ortaya çıkmıştır.

Layer2 mimarisi tasarımının potansiyel MEV karmaşıklığı

Gelecekte büyük ölçekli zincir üstü arbitraj faaliyetleri, daha karmaşık ve teknik gereksinimleri daha yüksek olan çok zincirli çapraz zincir MEV'ye yönelecektir. Şu anda çapraz zincir MEV araştırması oldukça az, ancak bazı önleyici tedbirler mevcuttur, bunlar esas olarak Layer2 sıralayıcılarının geliştirilmesine yöneliktir. Çapraz zincir köprüleri, farklı Layer2'ler arasında çapraz zincir için gerekli ürünlerdir. Searcher, Layer2'ler arasındaki parçalı likiditeyi hafifletmeye yardımcı olabilir, ancak şu anda etkisi belirgin değildir, bunun başlıca nedeni çapraz zincir köprülerinin deneyimi ve güvenliğinin geliştirilmesi gerektiğidir. Farklı köprülerin nihai sonuçları farklılık gösterdiğinden, strateji özelleştirmesi bu durumu dikkate almak zorundadır ve bu da Layer2'ler arasında çapraz zincir geçişini daha zor hale getirmektedir.

EIP-4337'nin