Что такое mev в майнинге
MEV: DeFi transaction ordering for profit and fun
Эта статья про один из новых, серьезных вызовов для DeFi проектов, который в предыдущей финансовой реальности, волнует лишь малое число очень узких специалистов, имещих закрытый, приоритетный доступ к серверам бирж. В DeFi доступ к финансовым API есть у любого пользователя. На обычных биржах это высокоскростные линии связи, привилегированный доступ за большие деньги, специализированный софт. В DeFi доступ алгоритмически одинаков для любого, у кого есть хотя бы 1 wei, спецификация API полностью открыта и всем можно свободно пользоваться. Так что теперь, в блокчейн-мире, те же вопросы ордеринга касаются всех пользователей, а огромное число возможных видов финансовых инструментов в виде смарт-контрактов дают множество возможностей эксплоитинга на разных уровнях.
Сейчас объем операций в Ethereum каждые сутки измеряется миллиардами долларов, и конкуренция за место в блоке выросла до огромных значений. В “газовых аукционах” можно найти транзакции, где комиссии измеряются десятками тысяч долларов, а количество автоматических средств для торговли увеличивается с каждым днем.
Что-то здесь интересное кроется, предлагаю рассмотреть этот вопрос поближе.
Введение
Блокчейн сети уже много раз показали, что, если что-то потенциально можно заэксплойтить для получения прибыли, это рано или поздно произойдет. Именно так произошло и с транзакциями в сети Ethereum, где любая “засвеченная” возможность извлечь прибыль мгновенно используется множеством игроков с большими финансовыми и инфраструктурными ресурсами. Вот про это и поговорим.
Статья требует от читателя понимания функционирования сети Ethereum и смарт-контрактов.
Frontrunning и MEV
Представим такой несложный кусок кода на Solidity (подобные которому точно не стоит делать):
pragma solidity >=0.7.0
bytes32 private hash_of_secret;
constructor (bytes32 _hash_of_secret) <
receive() external payable <
// эта функция принимает ETH
// на баланс контракта
function claim_eth_by_secret(bytes memory secret) public <
// При условии если прислан
// прообраз ранее сохраненного хеша
// отправляет весь баланс отправителю
// транзакции и уничтожает контракт.
require (keccak256(secret) == hash_of_secret);
При выкладке контракта, он сохранит в себе хеш секретной строки, которую знает только тот, кто создал контракт. После выкладки такого контракта, на него можно отправлять любое количество ETH, которое будет копиться на балансе, а после отправки секрета(прообраза сохраненного хеша) весь эфир на балансе будет отправлен инициатору транзакции, а затем контракт будет уничтожен. Эдакая “копилка” с секретом.
В Ethereum, если вы не являетесь майнинговым пулом, получить этот эфир практически нет шансов. Даже с пулом, который сам выбирает как формировать блок, алгоритмически остается возможность для более мощных участников “перебить” блок, если награда того стоит. Произойдет вот что:
транзакция, содержащая secret будет опубликована в mempool, и распространена по всей сети через p2p сеть
без доступа к майнинговому пулу атакующий просто может выставить большую комиссию, добившись того, что его транзакция будет опубликована первой
имея прямой доступ к майнинговым пулам атакующий гарантированно поместит ее выше в блоке чем наша
После появления DeFi и арбитража, таких возможностей стало на порядки больше, ведь извлечение профита происходит и при выгодных торговых операциях в DeFi. И чем изощренней финансовые инструменты и сложнее арбитраж, тем больше возможностей для фронтраннинга. Рассмотрим более близкий к жизни пример: арбитраж на двух децентрализованных биржах
Например, арбитражный бот увидел, что на DEX1 и DEX2 сильно отличаются курсы некоторого SHITCOIN и хочет провести обмен сразу на двух DEX-ах взяв за небольшую комиссию flashloan на 100ETH (он позволит сделать обмен на большую сумму и получить больший профит). Для подобных операций используется специальный заранее выложенный ботом контракт, принимающий от него сразу пачку операций, и выполняющий их все в одной транзакции, примерно так:
function perform_trade(bytes[] operations) <
// в operations лежат сериализованные
// вызовы к нескольким DEX-ам,
// swap-ам, flashloan-ам, и т.д., например:
// 1. получить flashloan на 100 ETH
// 2. обменять 100 ETH на 100к SHITCOINS на DEX1
// 3. обменять 100k SHITCOINS на 120 ETH на DEX2
// 4. проверить slippage (что 120 ETH > 100 ETH)
// 5. вернуть flashloan 100 ETH (profit: 20 ETH)
// 6. transfer оставшихся 20 ETH на адрес бота
Особенно важным является п.4. («slippage» в терминах биржевой торговли). Так трейдер страхуется от того, что пока транзакция дойдет, цена вдруг изменится и получить профит не получится. Если эта проверка не проходит, вся транзакция целиком откатывается.
Чем более продвинутым является анализатор транзакций, тем большее количество потенциально профитных транзакций он может детектировать. Для использования появившегося “profit opportunity”, можно просто повторить ту же операцию (буквально скопировав байткод вызовов), но заменив адреса и подписи на свои. И, чем больше вероятность разместить свою транзакцию выше искомой, тем больше вероятность забрать профит от транзакции себе.
При реордеринге транзакций действовать можно несколькими способами: плохим, средней паршивости и хорошим (по отношению к пользователю, разместившему транзакцию). Пускай сначала ситуация в txpool при подготовке блока была такая:
tx_orig: profit = 10 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Success
Вариант 1: destructive frontrun.
tx_mev: profit = 10 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Success
tx_orig: profit = 0 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Failure
Пользователь хотел выполнить транзакцию со slippage в 3%, а в случае невыполнения этого условия транзакция падает. Фронтраннер выполнил такую же транзакцию, поставив свою транзакцию выше. Это можно сделать поставив более высокую цену газа, и таким образом в Ethereum фронтраннить транзакции и без доступа к машинам майнеров. Но, внимательный читатель увидит, что в нашем примере gasprice не менялся. Почему тогда позже сгенерированная транзакция встала в блоке выше оригинальной? Это специально, чтобы показать, что майнер может менять порядок транзакций самостоятельно, не обращая внимание на цены транзакций, если доход от таких транзакций выше чем обычные майнерские награды.
Этот подход назван destructive, т.к. пользователь пострадал, и его транзакция была откачена (хотя комиссию он заплатил). Это сильно демотивирует market-maker-ов, поэтому сообщество активно ищет пути борьбы с destructive MEV. Но об этом позже…
Вариант 2: cooperative frontrun
tx_mev: profit = 5 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Success
tx_orig: profit = 5 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Success
В этом случае транзакция пользователя прошла. Пользователь не заработал планируемых 10 ETH, но все таки сумел выполнить свою транзакцию в пределах slippage, получив 5 ETH. Другая часть профита (5ETH) ушла фронтраннеру, который подобрал параметры своей транзакции так, чтобы не “сломать” сделку “следующему”. Например, оперировал небольшими суммами токенов, ровно такими, чтобы не сломать критерии slippage для следующей транзакции. Это подход “средней паршивости”, который намного лучше для пользователя, чем предыдущий вариант. Используя desctructive MEV майнеры рискуют остаться на рынке без активных маркет-мейкеров, что нанесет вред всем без разбора, поэтому вариант с cooperative MEV кажется более предпочтительным для всех нас в долгосрочной преспективе.
Вариант 3: backrun
tx_orig: profit = 10 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Success
tx_mev: profit = 1 ETH, slippage = 3%, gasprice = 20Gwei, result=Success
В данном случае пользователь провел свою транзакцию и получил прибыль, но после эмуляции его транзакции, оказалось что можно “подобрать крохи”. Например пользователь не имел нужной суммы, чтобы на 100% выровнять цены в двух пулах, и после его транзакции еще осталась возможность повторить ту же операция с гарантированным профитом. Это наиболее хороший метод из всех, т.к. не оказывает никакого влияния на транзакцию пользователя, все довольны. В этом случае MEV работает как “усилитель” арбитража в сети.
Anti-MEV
Именно эти идеи заложены в проектах, приванных решать проблемы MEV и обеспечивать честный ордеринг транзакций. Наиболее значимые шаги в этом направлении делаются в рамках проекта Flashbots, на их GitHub вы найдете множество полезных материалов, аналитику по MEV-транзакциям, модифицированный клиент geth, позволяющий майнерам принимать заранее выстроенные bundle-ы транзакций, за использование которых они получают дополнительное вознаграждение и многое другое.
Dark-Dark Forest
if (sender == ownerA || sender == ownerB) <
uint256 trapAmount = (amount * 10) / 100;
Т.е. правильно токен работает только с адресами автора, а для всех остальных передаёт на баланс получателя лишь 10% токенов, при этом эмитируя Event с правильной суммой. Транзакции с этим токеном MEV-анализатор считал профитными, т.к. полагался на данные из event-ов (это намного удобнее, чем читать балансы). Далее с этим токеном были созданы swap пулы в Uniswap и на других проектах и сбалансированы так, чтобы создать “profit opportunity” для MEV-анализатора. В итоге, транзакции автора вызвали реакцию MEV-фронтраннера, который оставил в пуле крупные суммы в ETH, которые и были забраны атакующим. Достойный заработок для whitehat.
Конечно, фронтраннеры доработают свои анализаторы, и постараются разобраться с такими атаками, но алгоритмы в DeFi развиваются, и токены и DEX-ы, только первые примеры, ведь есть еще огромный сектор NFT, где так же проводятся финансовые операции и тоже есть место для MEV.
Заключение
Даже с моральной точки зрения все вышеописанное не получится точно квалифицировать как взломы или законную деятельность, ведь мы не можем диктовать майнерам в каком порядке включать транзакции в блок и не можем запретить программе анализировать транзакции в p2p сети и отправлять собственные. Законы здесь не помогут, а любое преследование атакующих традиционными методами будет сложным, малоэффективным, и лишь затормозит развитие алгоритмов противодействия, ведь атаки здесь не скрыть, они изучаются большим числом хакеров по всему миру, и не только атакуют, но и защищают.
Но при этом, только в условиях “тёмного леса” будут рождаться по настоящему стойкие финансовые протоколы, здесь они будут проходить жестокий естественный отбор без читерской помощи в виде “SEC запретил”, “биржа оперативно отключила”, “в пресс-релизе кратко упомянули. ”. Увы, выживут среди DeFi механизмов немногие. Зато выжившие точно будут достойны того, чтобы оперировать финансами в век информационных технологий.
Что такое MEV? Объяснение невидимого налога на Эфириум
Основные выводы
Поделиться этой статьей
Используя свои дискреционные полномочия для последовательного выполнения транзакций внутри блоков, майнеры могут извлекать выгоду из пользователей децентрализованных приложений на Ethereum, что значительно снижает удобство работы пользователей и угрожает стабильности сети.
MEV, невидимый налог на пользователей Ethereum
Испугавшись того, что произошло в 2008 году и разразился глобальный финансовый кризис, когда Pmcgoohan впервые услышал об Ethereum и идее программируемого блокчейна, обещающего распределенные и справедливые рынки, он был очарован. Говоря его собственными словами, это «взорвало его разум», и он был «так взволнован», но когда он взглянул на предварительные документы Ethereum до Genesis, он был поражен, обнаружив критический недостаток. Pcgoohan признал, что майнеры полностью контролируют процесс включения транзакций и заказа, а это означает, что они могут использовать эти возможности для извлечения выгоды от ничего не подозревающих пользователей протокола.
Эти тексты показали, что MEV была не просто теоретической проблемой, а реальным явлением, уже происходящим в значительных масштабах с опасными последствиями для пользователей Ethereum.
Почему возникает MEV
Понимание игры MEV
MEV также включает в себя конечных пользователей, таких как люди, берущие ссуды в сети или торгующие на децентрализованных биржах. Пользователи являются наиболее уязвимой стороной в этой игре, поскольку они выделяют некоторое количество ценности, которое может быть захвачено майнерами и экстракторами MEV, не являющимися майнерами.
Децентрализованные приложения и разработчики протоколов играют вспомогательную роль. Первые создают возможности MEV благодаря своему дизайну и стимулам, которые они создают, в то время как последние устанавливают базовые правила игры, такие как предоставление производителям блоков полномочий для последовательного выполнения транзакций, что и делает MEV возможным.
Типичный процесс извлечения MEV у искателей
Поисковики начинают свое путешествие по MEV с мониторинга блокчейна Ethereum с помощью ботов и инструментов автоматизации для потенциальных возможностей извлечения прибыли.
После создания пакета поисковик обычно отправляет его майнеру, используя сети вне сети, такие как MEV-Geth от Flashbots. Это позволяет им избегать публичного пула транзакций и быстро и без риска выражать свои предпочтения по упорядочиванию транзакций (они экономят на комиссии за газ, когда их транзакции отклоняются) непосредственно майнерам.
Когда майнер включает пакет поисковика или транзакцию в свой блок, процесс извлечения MEV завершается. Транзакция поисковика подтверждается в цепочке, и, если бы стратегия MEV была хорошо спроектирована, поисковик получил бы некоторую сумму от других трейдеров на Ethereum.
Самые частые атаки
Передний ход
Передний запуск предполагает получение транзакции первой в очереди на выполнение перед известной ожидающей транзакцией. В Ethereum поисковики запускают специализированных передовых ботов, которые сканируют сеть на предмет крупных заказов на децентрализованных биржах и отправляют конкурирующие транзакции с более высокой платой за газ, чтобы добыть их до транзакции жертвы.
Сэндвич-атаки
Назад-Бег
Ликвидации
Атаки временного бандита
Насколько плохо MEV?
MEV также приводит к перегрузке сети и оказывает повышательное давление на цены на газ. Используемая теория игр порождает самоусиливающуюся петлю круговых зависимостей: возможности арбитража и ликвидации создают возможности MEV, боты, извлекающие MEV, конкурируют за возможности посредством войн цен на газ, а оценщики комиссий используют эти завышенные ботами цены на газ в качестве справочной информации. что приводит к тому, что пользователи переплачивают за транзакции.
MEV также дестабилизирует Ethereum на уровне протокола, поскольку ставит под сомнение окончательность и неизменность транзакций. Если MEV больше, чем вознаграждение за блок, у майнеров есть стимул дестабилизировать консенсус. Если майнеры могут переупорядочивать транзакции в предыдущих блоках для получения прибыли, вся предпосылка блокчейнов как безопасных, предсказуемых и не требующих разрешения регистров разваливается.
В свете недавних дебатов в Сенате США о том, следует ли определять майнеров и валидаторов как брокеров, если эти случаи станут обычным явлением, защищать их будет все труднее. роль майнеров как «пассивных и нейтральных обработчиков транзакций» в сетях блокчейнов.
Сегодня MEV подрывает удобство использования, нейтралитет, прозрачность, децентрализацию и безопасность Ethereum. Это создает среду, в которой майнеры, которые лучше извлекают MEV, растут за счет честных, эффективно искажая основную структуру стимулов, лежащую в основе безопасности Ethereum, в неправильном направлении.
Ethereum недавно запустил EIP-1559 и планирует перейти на Proof-of-Stake, но ни одно обновление не решит проблему MEV. На самом деле, некоторые исследователи MEV опасаются, что обновления могут усугубить проблему.
Неизбежен ли MEV?
Некоторые пришли к выводу, что MEV неизбежен. Когда доходит до этой темы, существует две точки зрения. Первая школа утверждает, что MEV неизбежен, поэтому криптосообщество должно попытаться облегчить симптомы и подавить негативные внешние эффекты. Другая школа считает, что проблема MEV разрешима, и поэтому сообщество должно сосредоточить свои усилия на попытках предотвратить ее.
Flashbots, ведущая научно-исследовательская организация в этой области, принадлежит к первому лагерю. Он фокусируется на создании таких инструментов, как MEV-Geth, которые «демократизируют доступ к доходам от MEV и делают MEV прозрачным». В этом отношении MEV-Geth фактически является продуктом, предлагающим Front-running as a Service (FaaS) майнерам и экстракторам MEV.
Сторонники первой школы утверждают, что, учитывая неизбежность MEV, FaaS является чистым преимуществом, поскольку устраняет негативные внешние эффекты, такие как высокие комиссии за транзакции и перегрузку сети, компенсируя потерянный доход от обновления платы за сжигание EIP-1559 Ethereum. Таким образом, он косвенно финансирует безопасность Ethereum, поскольку майнеры конкурируют за MEV с более высокой хэш-мощностью.
Во втором лагере исследователи уже занимаются минимизацией или удалением MEV за счет разработки протоколов, которые справедливо упорядочивают транзакции. Текущие решения на уровне приложений включают Fair Sequencing Service от ChainLink, Aribtrum от Offchain Labs и Conveyor от Automata Network. Хотя все эти протоколы подходят к проблеме MEV по-разному, они зависят от приложений DeFi, реализующих их в каждом конкретном случае. Окончательной панацеи на уровне протокола еще предстоит найти, не говоря уже о реализации.
Эта новость была представлена вам компанией ANKR, нашим предпочтительным партнером DeFi.
Невидимый налог в Ethereum: что такое MEV и как ему противостоять
Одна из таких лазеек — Miner Extractable Value (MEV). Это прибыль, которую майнер может получить за счет включения, исключения или изменения порядка транзакций по своему усмотрению в создаваемых им блоках.
ForkLog разобрался в особенностях MEV и причинах роста ее популярности. Мы выяснили, какие есть стратегии извлечения MEV и решения, призванные минимизировать связанные с ней негативные эффекты.
Концепция MEV
Блокчейны биткоина и Ethereum представляют собой неизменяемые реестры, защищенные децентрализованной сетью компьютеров, именуемых майнерами.
Майнеры постоянно агрегируют транзакции в последовательно связанные между собой блоки. Хоть блокчейны и гарантируют валидность транзакций (например, отсутствие двойной траты), вовсе необязательно, что в самом блоке эти транзакции будут расположены в том же порядке, в котором они были отправлены в сеть.
Ethereum-майнеры обычно приоритезируют транзакции в зависимости от цены газа, чтобы максимизировать поступления от комиссий. Однако такой подход вовсе не является требованием сети. Поэтому майнеры могут получать дополнительный доход, используя возможность произвольно изменять порядок транзакций. Это позволяет им извлекать Miner Extractable Value.
Перед включением в блок Ethereum-транзакция отправляется в публично доступный мемпул. Он представляет собой большой набор транзакций, ожидающих подтверждения сети.
Схема движения транзакций от пользователей к блокам. Данные: ForkLog.
В этом мемпуле MEV-боты ищут возможности получения некоторого дохода, например, от арбитражных операций или же от ликвидации недостаточно обеспеченных займов.
Структура поступлений MEV-ботов по типам операций (преобладает арбитраж, а доля ликвидаций составляет чуть более 3%). Данные: Flashbots.
Значительная часть MEV-активности осуществляется с использованием децентрализованной биржи Uniswap v2. Данные: Flashbots.
Как пояснили специалисты Paradigm Research, в таком случае может возникнуть один из двух вариантов развития событий:
Это наиболее обобщенный пример MEV, полная картина гораздо сложнее. Концепт Miner Extractable Value был предложен Филипом Дайаном в статье «Flash Boys 2.0: фронтраннинг, переупорядочивание транзакций и нестабильность консенсуса на децентрализованных биржах» (2019) и популяризирован Дэном Робинсоном, Георгиосом Константопулосом и samczsun в статьях «Ethereum-темный лес» и «Побег из темного леса».
Существует немало стратегий MEV. Все они требуют четкого упорядочения транзакций — например, их размещения перед и/или сразу после крупных ордеров на децентрализованных биржах.
Рассмотрим основные типы MEV-стратегий:
В последней стратегии очевидно значительное преимущество майнеров над остальными участниками рынка, поскольку именно они могут обнаруживать uncle-блоки в первую очередь.
Наиболее распространенными являются операции с использованием одной или нескольких децентрализованных бирж. Арбитражная возможность появляется, когда курс актива отличается на различных площадках. Причиной таких различий могут быть невысокая ликвидность монет и крупные сделки, краткосрочно влияющие на их стоимость.
Арбитражеры покупают актив на площадке, где он дешевле, а продают там, где дороже. Такие сделки способствуют возврату цены к равновесному значению. Подобные операции возможны в том числе между DEX и централизованными биржами.
ForkLog обратился за комментарием к эксперту MEV-сегмента, который предпочел сохранить анонимность (для удобства присвоим ему псевдоним Константин Никифоров).
«Есть несколько видов арбитражных операций. Первая техника, наверное, самая популярная, — это «сэндвич». Когда одна транзакция кладется над, то есть, перед большой транзакцией. И следующая транзакция должна максимально близко лечь к ней», — пояснил Никифоров.
Проводя параллель с традиционным рынком, стоит отметить, что арбитраж и фронтраннинг — отнюдь не новые для него явления. Использовавшиеся на протяжении десятилетий приемы и ухищрения, предполагающие высокую скорость операций в исполнении специальных программ, описаны в книге Майкла Льюиса «Flash Boys: Высокочастотная революция на Уолл-стрит», изданной в 2014 году.
Бэкраннинг на традиционных рынках обычно связан с механизмами, позволяющими торговым фирмам исполнять ордеры сразу после определенных событий.
Дарк-пулы (Dark pools) также существуют на традиционных рынках далеко не первый год. Они представляют собой закрытые площадки для торговли активами, которые недоступны обычным инвесторам. Покупатели и продавцы на таких площадках могут выставлять ордера, не раскрывая информацию о них широкой публике.
«MEV — это так или иначе бизнес. В некотором контексте его можно сравнить с высокочастотной торговлей. Это такая себе псевдо-HFT. То есть, когда ты должен делать все быстро, но не так быстро, как на классических централизованных площадках, где твоя задача — выиграть наносекунды», — поделился мнением Никифоров.
Поскольку в подобных операциях участвуют не только майнеры, но и другие игроки рынка, MEV все чаще расшифровывают как Maximum Extractable Value («максимальная извлекаемая стоимость»).
Рост популярности MEV
Объем MEV нарастающим итогом (начиная с 1.01.2020) и его дневная динамика. Данные: Flashbots.
Возникает закономерный вопрос: каков размер потенциальной прибыли от MEV-операций? По наблюдениям Никифорова, прибыль от таких операций может исчисляться миллионами долларов.
На скриншоте ниже представлен список крупнейших MEV-операций при различных транзакционных комиссиях.
Данные: Flashbots.
Бум добычи MEV, которую также называют «невидимым налогом», стал причиной того, что майнеры стали запускать собственных ботов.
В марте 2021 года крупный Ethereum-пул Ethermine от австрийской компании BitFly внедрил стратегию арбитража MEV, призванную компенсировать потери доходов майнеров после активации EIP-1559 в рамках хардфорка London. Среди участников пула распределяется 80% извлекаемой прибыли.
Его примеру вскоре последовали и другие пулы. Например, пул 2Miners объявил об использовании решения от ArcherDAO. Примерно тогда же о бета-тестировании MEV-инструментов заявили в Flexpool.
Независимые аналитики отмечают, что уже в апреле 2021 года до 30% блоков в Ethereum содержали транзакции, связанные с MEV-стратегиями. Вероятно, к настоящему времени значительная часть майнинговых пулов из топ-10 и крупных соло-майнеров используют те или иные MEV-решения, например, самого популярного флеш-бота MEV-Geth.
Невидимый налог и потенциальный ущерб экосистеме Ethereum
По мере роста популярности DEX и DeFi в целом расширяются возможности арбитража и развиваются инструменты для проведения соответствующих операций. Как следствие, возрастает конкуренция между арбитражными ботами и ужесточается «война ставок» — PGA.
Хоть MEV и способствует выравниванию цен и повышению эффективности рынка, побочный эффект противостояния по принципу «победитель получает все» заключается в росте транзакционных издержек для всех участников рынка.
Выплачиваемые ботами транзакционные комиссии, которые зачастую составляют значительную долю от итоговой арбитражной прибыли, поступают непосредственно майнерам. Последние, таким образом, при любом сценарии получают выгоду от MEV и роста популярности подобных операций.
Побочным эффектом от фронтраннинга является исполнение сделок по неоптимальному обменному курсу. Это увеличивает затраты при использовании децентрализованных бирж, накладывая на пользователей «невидимый налог».
Биржевой арбитраж и фронтраннинг — лишь два относительно простых примера получения MEV и его негативного воздействия на участников рынка. Со временем могут получить распространение более сложные стратегии переупорядочения транзакций с активным участием майнеров. Это даже может стать причиной реорганизаций блокчейнов и нестабильности консенсуса, уверены в Paradigm Research.
Теперь Дэн стоит перед выбором: либо продолжать добывать блоки поверх трех блоков Сэма, либо же попробовать повторно добыть первый блок, чтобы самому заполучить арбитражную прибыль.
Поскольку в нашем примере уже есть три блока, то Дэн добывает также второй и третий блоки, забирая себе всю содержащуюся в них MEV. После реорганизации Дэну принадлежит самая длинная цепь, теперь вместе с Сэмом они могут продолжать работать от третьего блока.
Это пример «атаки time-bandit». Если награда за блок недостаточно велика в сравнении с MEV, для майнеров может быть выгодна подобная дестабилизация консенсуса.
Исследователи не исключают, что повсеместное использование таких атак «может привести к снижению инвестиций майнеров в хешрейт».
«Если мы и увидим подобное поведение, это, скорее всего, будут более частые и короткие реорганизации. Они не смогут существенно повлиять на процесс майнинга», — подчеркнули представители Paradigm Research.
В настоящее время активно развиваются альтернативные DeFi-экосистемы: Binance Smart Chain, Solana, Polygon, Terra. Возникает закономерный вопрос: все они также подходят для MEV или же подобные операции свойственны лишь для Ethereum? По словам Никифорова и других экспертов, перечисленные выше стратегии довольно развиты и в других экосистемах.
«MEV не является уникальным для эфира. По мере ужесточения конкуренции за подобные возможности на Ethereum боты перемещаются в альтернативные блокчейны вроде Binance Smart Chain. Там есть аналогичные возможности, но с меньшей конкуренцией», — подчеркнул Ethereum-разработчик Сэм Ричардс.
Решения для минимизации MEV
Над минимизацией влияния MEV работают многие проекты. Один из самых известных — Flashbots. Это научно-исследовательская организация, призванная смягчить отрицательные внешние эффекты и снизить риски для Ethereum, связанные с Miner Extractable Value.
Участники организации разработали инструменты для количественной оценки MEV и устранения информационной асимметрии в экосистеме. Они работают над решением Flashbot Alpha, где реализован механизм аукциона с закрытыми ставками для определения приоритетности транзакций. Оно представляет собой модифицированный Ethereum-клиент Geth.
Flashbots также создала MEV-Explore — общедоступный дашборд, показывающий MEV-транзакции в реальном времени и различную аналитическую информацию. Организация также разработала MEV-Relay — инструмент, соединяющий майнеров с ботами при сохранении конфиденциальности.
KeeperDAO — протокол, использующий приватный виртуальный мемпул под названием Hiding Book. Пользователи производят торговые или кредитно-депозитные операции с использованием этого мемпула, а боты Keeper извлекают MEV посредством арбитража или ликвидаций.
Полученная прибыль депонируется в ROOK-хранилище. Пользователи получают часть прибыли в виде токенов ROOK за вычетом комиссий ботам Keeper. Транзакции пользователей исполняются без платы за газ и защищены от проскальзываний и «сэндвич-атак».
«Торгуйте, занимайте средства и зарабатывайте, не подвергаясь нападению хищных MEV-ботов, блуждающих по Темному лесу, являющимся публичным пулом Ethereum», — говорится на сайте проекта.
Secret Swap позиционируется как недоступная для фронтраннинга и ориентированная на приватность кроссчейн-платформа на базе механизма автоматического маркетмейкера. Проект использует зашифрованные «секретные контракты» (SNIP-20), предотвращающие извлечение MEV.
Пользователям нужно обладать кошельком Keplr и токенами управления SCRT для оплаты «газовых комиссий». Также предусмотрен 0,3% сбор за обменные операции. Провайдеры ликвидности могут зарабатывать токены SEFI, а затем получать дополнительный доход от их стейкинга.
Проект предоставляет зашифрованный мемпул, не позволяющий нодам и валидаторам просматривать детали транзакций. Блокчейн Secret Network создан на базе фреймворка Cosmos SDK, предусматривающего слэшинг и делегирование. Secret Apps построены на смарт-контрактах CosmWasm, написанных на Rust.
Команда bloXroute Labs разработала инструмент BackRunMe. Он позволяет осуществлять конфиденциальные транзакции, устойчивые к фронтраннингу и «сэндвич-атакам».
Боты, тем не менее, могут осуществлять бэкраннинг, извлекая прибыль от арбитражных операций. BackRunMe возвращает часть MEV-дохода пользователю.
«Большинство таких бэкраннинг-операций не влияют на отправляемые пользователями транзакции, поскольку происходят после их подтверждения», — говорится в документации к инструменту от bloXroute Labs.
На диаграмме ниже представлена структура распределения от бэкраннинговой транзакции: 15% достается команде bloXroute, 40% — ботам, 40% — пользователям и 5% — майнерам.
Данные: bloXroute.
Сервис ArcherSwap от Archer DAO противодействует фронтраннингу и проскальзываниям, а также позволяет избежать потери средств из-за неисполненных Ethereum-транзакций.
MEV-боты и майнеры делят прибыль от операций в форме токенов управления ARCH. Провайдеры ликвидности обеспечивают ботов (suppliers) средствами, необходимыми для реализации стратегий.
Схема взаимодействия участников экосистемы. Данные: блог Archer DAO.
Archer Swap дает возможность переключаться между Uniswap и SushiSwap, предоставляя пользователям «привычный интерфейс обмена токенов, но с дополнительными опциями и превосходной бэкенд-функциональностью».
«Это не новая DEX, а расширение поверх существующих децентрализованных бирж, чтобы предложить улучшенный пользовательский опыт», — говорится в блоге проекта.
TaiChi Network представляет собой сервис приватных транзакций под управлением пула SparkPool. Транзакции видны только пулу и не передаются других нодам Ethereum, предотвращая возможность извлечения MEV сторонними игроками.
Схема работы решения от SparkPool. Данные: Taichi Network.
mistX.io от Alchemist — это DEX, работающая на базе технологии от Flashbots. Транзакции пользователей не поступают в общедоступный пул Ethereum для предотвращения фронтраннинга.
Интерфейс платформы mistX. Данные: docs.alchemist.wtf.
«В mistX не предусмотрена плата за газ в ее традиционном понимании. Вместо использования ETH для оплаты газа в mistX-транзакциях предусмотрены чаевые майнерам. Они пропорциональны традиционным комиссиям за газ, однако торговля на mistX предполагает мощную защиту и гарантии исполнения транзакций», — говорится в документации проекта.
Проект Chainlink разработал Fair Sequencing Services — MEV-решение, использующее сеть децентрализованных оракулов для «справедливого упорядочения транзакций, отправляемых ончейн в смарт-контракт».
«Отделяя возможность упорядочения транзакций от возможности выпуска блоков, можно предотвратить вредоносное извлечение стоимости вроде фронтраннинга», — говорится в блоге Chainlink.
По словам разработчиков, FSS не только способствует «справедливому упорядочению транзакций», но и снижению транзакционных комиссий, предотвращая возникновение «газовых войн».
В конце апреля проект Gnosis представил протокол для децентрализованных бирж с защитой от MEV и механизмом сопоставления ордеров Coincidence of Wants (CoWs). CowSwap — децентрализованная биржа с функциями DEX-агрегатора на базе Gnosis Protocol v2 (GPv2).
Gnosis Protocol v2 использует такие технологии:
CowSwap отправляет ордеры пользователей в GPv2. Протокол объединяет ордеры в пакеты (Batch Auctions, BA) и передает их решающим пользователям (solvers). Последние занимаются поиском наиболее выгодной рыночной цены и получают за это награды в токенах Gnosis (GNO).
Решающим может стать любой пользователь. Для этого нужно:
Когда лучшие цены найдены, протокол выполняет ордеры в пакете. Сначала он ищет CoWs-сделки: при совпадении желаний меньший ордер выполняется к более крупной заявке. Затем GPv2 ищет ликвидность на других DEX, чтобы выполнить оставшиеся ордеры.
Исследователи Paradigm Research убеждены, что любое приложение можно спроектировать так, чтобы минимизировать генерируемую им потенциальную MEV.
«Это может стать конкурентным преимуществом, поскольку снизит издержки участников рынка и улучшит пользовательский опыт», — отметили эксперты.
По их словам, немаловажно и обновление EIP-1559, предусматривающее сжигание базовой комиссии. Такой подход призван стабилизировать доходы майнеров, дополнив стимулы к обеспечению безопасности протокола, что в итоге поможет компенсировать MEV.
Никифоров уверен, что простые возможности избежать MEV-арбитража «были, есть и будут». Например, при обмене токенов обычный пользователь может менять параметр slippage tolerance в сторону уменьшения и использовать агрегаторы ликвидности с децентрализованных бирж вроде 1inch.
Поле настройки параметра Slippage tolerance биржи Uniswap, возникающее при нажатии на шестеренку справа. Данные: uniswap.org.
«Возникновение прибыли от транзакции «жертвы» обусловлено настройками этих транзакций. Если ты хочешь, чтобы никто на ней не заработал, ты можешь это сделать. Например, уменьшив параметр slippage tolerance или разбросав маршрут по пулам, используя 1inch. Если тебе лень заморачиваться — заплати немного», — пояснил Никифоров.
Заключение
Рост DeFi-сегмента сопряжен не только с хакерскими атаками и мошенническими схемами. Относительно новым риском для пользователей децентрализованных бирж стала MEV.
Разрабатываются самые различные решения для противодействия Miner Extractable Value. Однако очевидно, что пока связанные с MEV риски для пользователей DeFi-приложений можно лишь уменьшить, но не исключить полностью.
Наиболее эффективными представляются нацеленные на приватность решения, предотвращающие фронтраннинг и «сэндвич-атаки». Такие инструменты распределяют среди пользователей часть прибыли и предоставляют прочие выгоды, включая «безгазовые» транзакции. Однако MEV-стратегии постоянно развиваются и усложняются, поэтому текущие инструменты защиты могут вскоре устареть.
Еще один возможный путь к уменьшению проблемы MEV — развитие решений масштабирования второго уровня (L2). Виталик Бутерин убежден, что благодаря развитию Rollups подавляющее большинство транзакций может осуществляться в L2, оставляя Ethereum в качестве базового уровня данных и публикуя в него лишь минимальный объем информации, необходимый для выявления мошенничества (или его отсутствия). В результате участники сети получают высокую скорость и пропускную способность, не в ущерб гарантиям безопасности сети базового уровня.
Команда Optimism предложила свой подход — MEV Auction (MEVA), предполагающий разделение распределения транзакций и их исполнения. Конкурирующий с Optimism проект Arbitrum работает над Fair Sequencing — алгоритмом «справедливого» упорядочения транзакций.
Механизм консенсуса Proof-of-Stake в теории может отбить у валидаторов охоту осуществлять «атаки time-bandit» благодаря механизму слэшинга. Однако для этого размер штрафа должен превышать потенциальные выгоды от MEV.
Не за горами переход на Ethereum 2.0 (ETH2), и, по словам Виталика Бутерина, реорганизация блокчейна для опережения прибыльных сделок пользователей в DeFi-протоколах окажется затруднительной.
Для проведения прямой реорганизации потребуется, чтобы злоумышленник фактически контролировал не менее половины всех валидаторов. Внедрение ПО для реорганизации бесполезно, если только его одновременно не использует очень большое количество других валидаторов.
Бутерин убежден, что случающиеся ныне короткие реорганизации не являются фатальными. По его мнению, самым эффективным ответом MEV станет ускорение перехода на Ethereum 2.0.
Подписывайтесь на новости ForkLog в Telegram: ForkLog Feed — вся лента новостей, ForkLog — самые важные новости, инфографика и мнения.