Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Selubung MEV

Dengan meningkatnya aktivitas di jaringan Ethereum dan evolusi serta kekayaan infrastruktur, MEV telah dianggap sebagai salah satu bagian yang paling berbahaya, yang secara langsung menyebabkan kerugian profit dan penurunan pengalaman bagi aktivitas keuangan pengguna di blockchain. Artikel ini bertujuan untuk menganalisis secara mendalam masalah sentralisasi dan kepercayaan yang ditimbulkan oleh mekanisme ini serta kontradiksi dengan nilai-nilai Ethereum, berdasarkan mekanisme pembangkitan blok Ethereum 2.0 dan evolusi teknologi pemisahan pengusul-pembangun (PBS).

MEV di blockchain adalah pedang bermata dua, dengan eksternalitas positif dan negatif. Eksternalitas positif termasuk mengurangi perbedaan harga DEX dan membantu likuidasi transaksi; eksternalitas negatif termasuk kerugian transaksi sandwich bagi pengguna. Oleh karena itu, solusi MEV lebih berfokus pada mengurangi eksternalitas negatif, dan tidak dapat sepenuhnya menghilangkannya. Dalam menjelajahi pengurangan eksternalitas negatif MEV dan menyelesaikan masalah middleware Relayer yang berbasis kepercayaan pihak ketiga saat ini, langkah-langkah utama dibagi menjadi tiga kategori: perbaikan mekanisme lelang, perbaikan lapisan konsensus, dan perbaikan lapisan aplikasi. Langkah-langkah ini akan mempengaruhi pola MEV dalam berbagai tingkat, namun beberapa solusi tidak dapat secara substansial menyelesaikan masalah serangan sandwich yang dihadapi pengguna, transaksi pengguna tetap berada di kolam publik, sehingga perlu diperkenalkan lebih banyak teknologi kolam privasi untuk melindungi privasi opsional transaksi pengguna. Solusi MEV ini layak untuk dicoba secara kombinasi.

Selain itu, MEV sebagai produk sampingan desain mekanisme yang tidak dapat dihindari, akan menjadi semakin kompleks di masa depan. Kami juga membahas tantangan dan peluang teknis MEV yang mungkin muncul di bawah implementasi jenis transaksi baru seperti arsitektur Layer2 dan abstraksi akun EIP-4337.

Akhirnya, kami berharap dapat mengeksplorasi solusi potensial untuk mengurangi masalah eksternalitas negatif MEV melalui artikel ini, dan memberikan pemahaman menyeluruh tentang pro dan kontra dari solusi MEV saat ini, tidak hanya untuk menerangi hutan gelap tempat pengguna berada di masa depan, tetapi juga untuk menerangi arah penelitian lebih lanjut tentang MEV bagi para peneliti di industri.

Ethereum 2.0

Sejak The Merge, Ethereum mengadopsi mekanisme POS untuk memastikan keamanan jaringan, sambil mengabaikan persaingan yang memerlukan komputasi intensif dalam hal produksi blok, beralih ke bukti kepemilikan. Setelah penggabungan, Ethereum dibagi menjadi lapisan eksekusi dan lapisan konsensus. Produksi blok juga mengalami perubahan, setiap Epoch adalah satu siklus POS, setiap Epoch dibagi menjadi 32 Slot, dan setiap Slot adalah satu unit waktu 12 detik untuk menghasilkan blok.

Jaringan akan secara acak memilih sebuah komite dalam setiap Epoch, dan penyeru blok akan dipilih secara acak dari komite tersebut. Penyeru blok perlu mengemas transaksi dan mengurutkan eksekusi hasil akhir blok, sementara validator komite lainnya akan mengawasi dan memberikan suara. Komite akan dipilih ulang setelah setiap Epoch, dan akan menerapkan batas waktu operasi untuk memastikan efisiensi. Payload adalah beban eksekusi, yang berarti perubahan status transaksi, dapat dianggap sebagai bagian dari eksekusi blok. Penyeru blok akan melaksanakan beban eksekusi dan usulan blok.

Arsitektur PBS

Ketika validator dipilih sebagai pengusul blok, seringkali tidak ada insentif untuk mengeksekusi Payload, karena ini memerlukan kekuatan komputasi yang besar. Awalnya, diusulkan untuk memasukkan beban eksekusi ke dalam pemilihan dewan terdesentralisasi, sehingga pengurutan transaksi dan hal-hal lain menjadi urusan terdesentralisasi. Namun, validator cenderung menyerahkan bagian ini kepada pihak ketiga dan fokus pada pengusulan blok. Oleh karena itu, muncul pemikiran PBS, yaitu memisahkan pengusulan dan pembangunan blok, di mana pengusul hanya bertanggung jawab untuk memverifikasi blok, tidak terlibat dalam pembangunan. Ini mendorong pasar terbuka, di mana pengusul dapat memperoleh blok dari pembangun. Para pembangun bersaing satu sama lain untuk membangun blok, menawarkan biaya tertinggi kepada pengusul, yang disebut "lelang blok".

PBS(Proposer Builder Separate)Proses model lelang pertama yang disegel adalah sebagai berikut: pengguna mengirimkan transaksi ke Mempool publik melalui proxy RPC, beberapa Builder menemukan urutan transaksi yang paling cocok untuk menghasilkan blok dengan maksimalisasi keuntungan, kemudian berinteraksi dengan Proposer melalui MEV-Boost Relayer. Relayer berfungsi sebagai jembatan, Builder mengajukan penawaran kepadanya, Relayer mengajukan beberapa kepala blok dan penawaran kepada Proposer, Proposer biasanya mengadopsi blok dengan penawaran tertinggi. Relayer menerapkan spesifikasi MEVBoost, yang mengatur interaksi bidding antara Builder dan Proposer. Semua informasi bersifat tertutup, Relayer hanya mengirimkan kepala blok kepada Proposer, memastikan ketahanan terhadap sensor.

Berbagai Peserta dan Permainan dalam PBS

Para peserta utama adalah Builder, Relayer, Proposer, MEVbot(Searcher).

Builder

Builder bertanggung jawab untuk membangun konten blok, dan memiliki keunggulan lebih dalam bidding setelah menggunakan MEV-Boost, karena mendukung pendapatan MEV. Builder dapat langsung memeriksa transaksi pengguna dan Searcher, yang selalu menjadi sorotan, terutama setelah pemerintah AS mengeluarkan OFAC, di mana banyak Builder yang terlibat dalam kepatuhan OFAC. Meskipun proporsi pemeriksaan blok baru-baru ini telah menurun, Builder masih memiliki peran langsung dalam pemeriksaan transaksi.

Saat ini, dalam pangsa pasar Builder, beaverbuild.org yang tidak memerlukan pemeriksaan secara bertahap memperluas pangsa, semuanya berorientasi pada keuntungan.

Pencari

Maksimalisasi keuntungan memerlukan kolaborasi antara Searcher dan Builder, di mana Searcher sering bekerja sama dengan Builder tertentu untuk membentuk Dark Pool atau Private Pool. Secara teori, jika Builder berbuat jahat atau melakukan sensor, Searcher dapat memilih Builder lain, yang mengakibatkan penurunan pangsa pasar Builder yang berbuat jahat. Oleh karena itu, Builder akan mempertimbangkan biaya tersembunyi dari tindakan jahat tersebut. Pendapatan MEV dapat mencapai dua kali lipat dari pendapatan Gas harian ketika fluktuasi pasar sangat signifikan.

Searcher dibagi menjadi CEX-DEX( arbitrase off-chain) dan DEX, mezzanine, serta dua kategori besar( on-chain murni). Saat ini, Wintermute menguasai pangsa pasar perdagangan arbitrase CEX-DEX yang pertama.

Peluang MEV di blockchain murni menunjukkan tren studio, jaredfromsubway.eth memiliki pangsa pasar hingga 37,2%, ahli dalam melakukan serangan sandwich pada pengguna di blockchain Ethereum, dan pernah menjadi pengguna dengan konsumsi gas tertinggi di blockchain. Karena hubungan erat antara Searcher dan Builder, banyak Searcher mengirimkan aliran pesanan ke tiga Builder teratas untuk mempertahankan pengaruh dalam ekosistem dan mengurangi risiko.

Relayer

Relayer bertanggung jawab untuk mengumpulkan tawaran lelang, sebagai stasiun perantara untuk mengirimkan header blok dan harga tawaran kepada Proposer. Proposer tidak mengetahui detail transaksi blok, dan setelah memilih dan menandatangani header blok, Relayer mengungkapkan seluruh konten transaksi. Relayer sebagai pihak ketiga tanpa insentif ekonomi mendapatkan kepercayaan besar, Builder bergantung pada tawaran Proposer, Proposer bergantung pada tawaran Relayer dan konten blok. Dalam sejarah, pernah terjadi kerentanan Ultrasound Relayer yang menyebabkan Proposer mengekstrak lebih dari 20 juta dolar AS MEV. Meskipun kerentanan dapat diperbaiki, Relayer itu sendiri masih bisa bertindak jahat untuk mencuri MEV.

Saat ini, pangsa pasar Builder yang menjalankan pure MAX Profit secara bertahap meningkat setelah penggabungan, dan tampaknya tidak mungkin untuk mengendalikan MEV secara artifisial di pasar bebas. Sementara itu, Relayer menghadapi masalah kurangnya insentif ekonomi, dan Blocknative telah keluar dari pengembangan Relayer. Ketergantungan Ethereum pada pihak ketiga untuk menyediakan PBS bukanlah solusi jangka panjang, dan komunitas sedang menjelajahi cara untuk memasukkan PBS ke dalam tingkat protokol.

Proposer

Proposer dipilih secara acak di antara validator, memiliki kemampuan untuk menjalankan beban, tetapi cenderung untuk mengalihdayakan, yang dapat menyebabkan kolaborasi vertikal dengan Builder. Relayer dari MEV-boost ingin bertindak sebagai titik tengah untuk mengurangi kolusi yang disebabkan oleh komunikasi langsung. Saat ini, kolam penambangan bertindak sebagai kolam validator, terutama dengan munculnya LSD, yang meningkatkan efisiensi modal, dan kolam validator menunjukkan tren sentralisasi.

Lido menguasai 28,7% pangsa pasar, diikuti oleh Coinbase dan Ether.fi. Sebelumnya, saat MEV-BOOST PBS belum diterapkan, Proposer harus bertanggung jawab atas tugas Builder, tetapi sebagian besar menyerahkan kemampuan urutan eksekusi transaksi dan mengalihkan beban eksekusi kepada pihak ketiga untuk lelang blok.

Pengguna

Pengguna berada di posisi paling lemah di seluruh arsitektur, transaksi dimasukkan ke dalam Mempool dan diambil keuntungan oleh MEVbot, tetapi keuntungan ini tidak akan mengalir ke pengguna. Namun, MEV tidak seluruhnya buruk, seperti di DEX, ketika fluktuasi pasar di blockchain besar atau volume transaksi melebihi likuiditas, MEVbot mengurangi slippage dan spread melalui arbitrase. Oleh karena itu, MEV memiliki eksternalitas positif dan negatif, yang perlu dibahas secara terpisah.

Untuk menghindari kerugian yang disebabkan oleh MEVbot yang memantau pengguna, banyak penyedia node RPC dapat membantu menempatkan transaksi di Mempool yang tidak publik. Salah satu cara baru adalah melalui lelang aliran pesanan OFA( untuk mengkompensasi keuntungan MEV pengguna, operator RPC OFA bekerja sama dengan Pencari untuk melelang pesanan pengguna kepada Pencari, mendapatkan MEV yang maksimal dan mengembalikan sebagian keuntungan kepada pengguna.

Saat ini, proporsi pengguna yang menggunakan aliran pesanan pribadi hanya sekitar 10%, terutama karena biaya pendidikan yang tinggi, banyak pengguna kesulitan untuk memahami pengetahuan tentang MEV dan langkah-langkah yang harus diambil. Untuk mengoptimalkan pengalaman pengguna, pengguna seharusnya lebih banyak menerima secara pasif daripada secara aktif.

Ringkasan

Di bawah arsitektur PBS saat ini, setelah pengenalan spesifikasi MEV-BOOST, mekanisme lelang tawaran tertutup yang memaksimalkan keuntungan menyebabkan Builder dan Searcher secara bertahap bekerja sama dan membangun kepercayaan, dengan tren sentralisasi yang jelas. Validator di bawah POS juga cenderung terpusat, seluruh rantai industri MEV di setiap tahap menjadi terpusat, dan masalah kepercayaan multipihak diperkenalkan. Ini jelas bertentangan dengan visi desentralisasi dan de-trust dari Ethereum. Komunitas Ethereum sedang mendiskusikan tiga proposal untuk mengurangi sentralisasi:

1. Terkait bundling terpusat antara Builder dan Searcher: Flashbot mengusulkan teknologi SUAVE, meningkatkan transparansi transaksi, dan mengurangi ambang kepercayaan Searcher terhadap Builder.

2. Terkait dengan kepercayaan Relayer: menggunakan Enshrined PBS sebagai pengganti skema PBS saat ini, menghilangkan ketergantungan pada Relayer.

3. Mengatasi sentralisasi Validator: menggunakan AVS terdesentralisasi, seperti SSV, Lido telah bekerja sama dengan mereka.

![Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Misteri MEV])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-70929ee9898af7de34911de7d0753ebd.webp(

Status MEV

Saat ini, MEV utama di blockchain berkaitan dengan arbitrase, serangan sandwich, dan likuidasi. Dalam 30 hari terakhir, bot MEV dapat mencatat keuntungan sebesar 2,6 juta dolar AS, dengan keuntungan arbitrase yang paling besar. Rata-rata keuntungan dari satu transaksi serangan sandwich sekitar 0,8 dolar AS, dan total keuntungan dari serangan sandwich di blockchain Ethereum dalam 30 hari terakhir adalah sekitar 880 ribu dolar AS.

MEV memiliki efek eksternal positif dan negatif. Efek positif termasuk mengurangi perbedaan harga antar DEX, membantu protokol DEFI dalam likuidasi jaminan, dan lainnya. Efek negatif utamanya adalah terhadap perdagangan sandwich pengguna, yang mengakibatkan kehilangan sebagian keuntungan. Dalam mekanisme biaya on-chain saat ini, meskipun Ethereum telah menerapkan penyesuaian Gas Fees, ketika peluang arbitrase meningkat, perdagangan antara bot MEV dan pengguna tetap dapat menyebabkan lonjakan biaya Gas dalam jangka pendek, yang mengakibatkan kerugian ekonomi dan pengalaman bagi pengguna.

Selain masalah MEV dan sentralisasi yang disebabkan oleh arsitektur PBS dan POS, proses perpindahan Ethereum ke Layer2 juga menghasilkan masalah MEV lintas rantai.

![Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Misteri MEV])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-bad498b1d2d0445fa4e63ae9213eca1e.webp(

Kompleksitas MEV Potensial dalam Desain Arsitektur Layer2

Kegiatan arbitrase on-chain berskala besar di masa depan akan beralih ke MEV lintas rantai multichain yang lebih kompleks dan memerlukan teknologi yang lebih tinggi. Saat ini, penelitian tentang MEV lintas rantai masih sedikit, tetapi beberapa langkah tanggapan telah diusulkan, terutama berkaitan dengan perbaikan sorter. Jembatan lintas rantai adalah hal yang penting antara Layer2, dan Searcher dapat membantu memperlambat likuiditas yang terfragmentasi antara Layer2, namun saat ini pengaruhnya tidak signifikan, terutama karena pengalaman dan keamanan jembatan lintas rantai masih perlu diperbaiki, serta perbedaan Finality antara jembatan yang berbeda menyebabkan ambang kustomisasi strategi yang tinggi.

![Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Misteri MEV])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-15b26d947264b92c91e3c33ae2ca5b87.webp(

) MEV potensial EIP-4337

EIP-4337 memperkenalkan abstraksi akun dan jenis transaksi baru yang juga akan mempengaruhi pola MEV. Jenis transaksi baru User Operation diperkenalkan dalam ERC-4337, dan setelah masuk ke Mempool, akan dikemas menjadi transaksi normal oleh Bundler. Bundler mirip dengan Builder, dapat bekerja sama dengan Searcher untuk merestrukturisasi User Operation guna mendapatkan MEV. Spesifikasi User Operation di berbagai rantai mungkin berbeda, semakin meningkatkan ambang teknis MEV lintas rantai.

![Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Tabir MEV]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-49f333d616ceaa8941126dee0c7831f8.webp(