紹介

ブロックチェーン技術は革命的である一方で、それぞれの分野のシステムやエコシステムに課題をもたらす微妙な違いも伴います。ブロックチェーンでは、マイナーとバリデーターがセキュリティの支持者として機能し、トランザクションを確認し、チェーンを保護します。 これは、彼らがまた、彼らの利益のために特定のブロック内のトランザクションを並べ替えることができる独立した当事者でもあることを意味します。

Maximum Extractable Value(マイナー抽出可能値とも呼ばれる)、略してMEVとは、ブロックプロデューサーが生成するブロック内でトランザクションを配置、追加、または削除することで獲得できる最大利益額を指します。 それらのリターンは、主にブロック内のトランザクションを一方的に除外、含めたり、並べ替えたりすることから得られます。 その名前とは裏腹に、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)チェーンだけでなく、プルーフ・オブ・ステーク(PoS)チェーンのバリデーターにも適用されます。 この論文は、MEVの包括的な分析を提供し、その起源、さまざまなブロックチェーンネットワークへの影響、およびブロックチェーンエコシステム内のさまざまなアクターがMEVを悪用または軽減するために採用している戦略を探ることを目的としています。

歴史と理論

履歴

MEVの最初の記録されたケースは、2014年にアナリストのコーダーによって発見されたイーサリアムブロックチェーン上で発生しました。 彼はこの技術に非常に興味を持ち、希望を持っていましたが、バリデーターとマイナーの自律的な性質により、疑うことを知らないユーザーから価値を引き出すことができるというシステムの致命的な欠陥に気づきました。

2019年、Chainlink Labsの研究者グループが発表した「Flash Boys 2.0」という論文では、MEVは理論的な手法ではなく、すでに広く採用されている多数のプロトコルで直接利用されている機能であることを強調しています。

理論

ブロックチェーンは当初、ブロックプロデューサーと呼ばれるマシンの分散型ネットワークによって保護されるように設計されています。 これらのブロックプロデューサーには、不変の分散型台帳システムでトランザクションを確認する役割を担うバリデーターとマイナーが含まれます。 保留中のトランザクションをブロックに集約し、ネットワークによって検証され、グローバルシステムに組み込まれます。

すべての取引が有効であり、二重にカウントされていないことを証明するための対策は講じられていますが、チェーンに投稿されたのと同じ順序で配置されることを保証する方法はありません。 そのため、ブロックプロデューサーは、ブロックチェーンの保留中のトランザクションのキューであるmempoolからトランザクションを選択する際に、送信前に手数料が最も高いトランザクションを優先することができます。

MEV向けインフラ

MEVの技術基盤

現在のMEVエコシステムには、ブロック送信でトランザクションが優先されるようにするために、トランザクション手数料を操作するサードパーティのボットやパーティーがあります。 これは、この現象を利用するために必要な資金、リソース、または技術的専門知識を持っていない可能性のある一般的なユーザーにとって不利であると見なすことができます。

ブロックプロデューサー側では、サーチャー、ビルダー、リレイヤーで構成されるサードパーティも関与しています。 サーチャーは基本的に、潜在的なMEVの利益機会を求めて保留中のトランザクションのメモリプールを「検索」します。 これらのトランザクションをバンドルし、ビルダーに送信され、ビルダーは完全なブロックを「構築」してリレイヤーに送信します。 提案されたブロックの信頼できるアグリゲーターであるリレイヤーは、それらを検証し、最も収益性の高いブロックをバリデーターに渡して提出します。

一般的な攻撃

MEV攻撃は、前述のように、マイナー、バリデーター、またはトレーダーが、ブロック内のトランザクションを並べ替えたり、含めたり、除外したりする能力を悪用して、利益を最大化するために使用する戦略です。 ここでは、MEV攻撃の一般的なタイプをいくつか紹介します。

フロントランニング

これは、参加者がmempoolで待機している収益性の高いトランザクションを観察し、より高いガス価格で同様のトランザクションをすばやく作成する場合です。 これにより、マイナーは自分の取引を最初に含めるようになり、元の取引によって引き起こされる価格変動の恩恵を受けることができます。

例:アリスはおもちゃを買いたいのですが、ボブは取引の優先順位を決めるために少額の賄賂を支払い、代わりにおもちゃを買います。

バックランニング

これはフロントランニングと似ていますが、攻撃者は標的のトランザクションの前にトランザクションを配置するのではなく、ターゲットのトランザクションの直後にトランザクションを配置します。 これは、攻撃者が元のトランザクションによって引き起こされる価格変動から利益を得ようとするシナリオでよく使用されます。

例:アリスはオークションで絵画に入札する予定です。 ボブはアリスが入札するのを待ち、すぐにアリスの高い入札価格で同じ絵を群衆に売ります。

サンドイッチアタック

このタイプの攻撃では、攻撃者は標的のトランザクションの前後にトランザクションを配置します。 これにより、トークンの価格を操作して、攻撃者が安く買って高く売ることができ、本質的に標的のトランザクションを「挟み込む」ことができます。

例:アリスはおもちゃを買う予定です。 ボブが最初に購入し、価格を上げます。 アリスがこの高値で購入し、ボブがこの高騰した価格でおもちゃを売り、アリスの購入を効果的に挟み込みます。

鞘取り

これらの攻撃は、異なる分散型取引所(DEX)間の価格差を利用します。 攻撃者は、あるDEXでトークンを低価格で購入し、別のDEXでより高い価格で販売することができます。

例:ボブは、リンゴが別の町のほうが安いのを見ます。 彼はそこで購入し、彼の町でより高い価格で販売します。

タイムバンディットアタック

プルーフ・オブ・ワーク・ネットワークでは、マイナーは、以前に確認されたブロックを操作するために、チェーン再編成と呼ばれるものを行います。 これの目的は、これらのブロックにすでに含まれているトランザクションからMEVを抽出することです。 これは、MEV攻撃のより複雑な形態であるだけでなく、既存のブロックチェーン構造を変更する必要があるため、より破壊的になる可能性があります。

例:鉱夫のボブは、アリスが金鉱脈を見つけたのを見ます。 彼は自分の力を使って時間を巻き戻し、アリスの前に静脈に到達し、自分のために金を手に入れます。

MEVの事例

一般的なセンチメントと統計

2023年のMEVの展望は、機会、課題、イノベーションの融合を反映したダイナミックで多面的な分野です。 昨年はMEV分野で大きな活動が行われ、ボットはイーサリアムで少なくとも3億700万ドルの収益を生み出しました。 総収益の47.5%以上を占める裁定取引の機会が最も多く、サンドイッチや清算の機会も大きな役割を果たしています。

この文脈の中で、2023年8月6日の統計の週は、進行中の傾向のスナップショットを提供します。 アービトラージの試みは848万ドル、サンドイッチ攻撃は55万9,000ドル、清算攻撃は14,000ドルとそれほど多くありませんでした。 これらの数字は、MEVエコシステムの複雑さとダイナミズムを強調する、より広範なパターンの一部です。

2022年のサンドイッチボットが関与したMEVの総量は2,870億ドルという驚異的な金額で、Uniswap V3はアービトラージボットとサンドイッチボットの両方のホットスポットとなっています。 興味深いことに、Binance Smart Chain(BSC)でのMEVの機会は、イーサリアムよりも費用対効果が高いことが判明し、BSCの方がより歓迎される環境であることを示しています。

MEVの機会の頻度と性質は、市場の状況に応じて変化しています。 裁定取引の機会が最も頻繁でしたが、清算の機会は激しい市場変動に大きく依存していました。 また、MEVの車種別収益も月ごとに変動し、特定の市場イベントにより収益が大幅に増加した月もありました。

また、MEVの寡占パターンも明らかで、イーサリアムマージ後、上位2つのブロックビルダーアドレスがMEVの半分以上を占めていますが、ビルダーはブロックの最後のトランザクションでほとんどのMEVを提案者に渡しています。 MEVボットの競争環境と、さまざまなタイプのボット間での利益の分配は、市場の複雑さをさらに示しています。

特定の統計の分析、異なるブロックチェーンプラットフォーム間の比較分析、およびより広範な傾向の理解から得られた洞察は、この進化する分野の包括的なビューを提供します。 これらの洞察は、MEVエコシステムのより深い理解に貢献し、その多面的な性質と分散型金融の将来への影響を反映しています。 流動性データの継続的な調査、新しいマーケットメイキング戦略の開発、MEV市場の公平性と規制への取り組みは、このダイナミックな環境を乗り切る上で重要です。

MEVエクスプロイト

2023年4月3日、イーサリアムのブロック高16,964,664で、MEVボットのグループが2,530万ドルで悪用されました。 エクスプロイトの分析により、反逆者のバリデーターがMEVボットのトランザクションを切り替え、さまざまな暗号トークンを押収したことが明らかになりました。

このエクスプロイトは、不正なイーサリアムバリデーターとMEVボットのグループを含む高度な操作でした。 「Sandwich the Ripper」と呼ばれるこの不正なバリデーターは、複数のトークンにまたがって資産を準備し、標的となるMEVボットのグループを餌にして、流動性の低いV2 Uniswapプールで取引を前倒ししようとしました。 これは18日間の手術で行われました。

典型的なサンドイッチ攻撃では、MEVボットが受信トランザクションを読み取り、注文を前倒しして、元の購入者の資産価格を押し上げます。 その後、買い手は当初の意図と同じ資産を購入することで、価格をさらに押し上げます。 MEVボットは、元の買い手の取引が完了した直後に資産を売却し、買い手から裁定取引の利益を得ます。

しかし、このケースでは、不正なバリデーターがエクスプロイトされたトランザクションでMEVボットを餌にし、ボットがWETHを使って低流動性プール内のベイト資産を裁定処理することを余儀なくされましたが、エクスプロイトは実際の購入取引を行う必要はありませんでした。 その後、エクスプロイトは同じブロック内の取引順序を変更し、MEVボットが餌付けされた資産を購入した直後に、(攻撃前に準備した)すべてのトークンを売却しました。 その後、エクスプロイトは自分のトークンをより高い価格で売却し、流動性の低いプールからすべてのWETHを流出させ、その過程で取得した価値のないトークンをMEVボットに残しました。

この不正なバリデーターは、24回のトランザクションで同じ戦略を用いて、5つのMEVボットを枯渇させることに成功しました。 盗まれたトークンは、それぞれ2,000万ドル、230万ドル、290万ドルの3つのウォレットに分配されました。

このエクスプロイトに対応して、Flashbotコミュニティは、このような攻撃が今後二度と起こらないように、すべてのリレーにパッチを展開しました。 この攻撃を「悪意がある」と報告する人もいますが、暗号コミュニティの中には、MEVボットへの攻撃はゲームの一部であり、不正行為は関与していないと主張する人もいます。

Defiサマー

しかし、MEVはしばしば課題や悪影響と関連していますが、特定の状況では有益な役割も果たしています。 例えば、2021年のDeFiの夏の間、MEVの使用は、イーサリアムでのトランザクションの高速化とガス料金の低下と相関していました。

図:FlashbotsによるイーサリアムとMEV-gethバンドルのガス価格

FlashbotsのMev-gethのようなMEV抽出ソフトウェアの採用が急増しており、現在、イーサリアムマイナーの78%以上が、シーケンスされたトランザクションバンドルをパッケージ化し、MEVの利益を獲得するために使用しています。 これは、マイナーの賄賂やガス代なしのバンドル拒否などの機能によって可能になります。 上のグラフに示されているように、MEVソフトウェアは、ボットが取引手数料戦争を通じて手数料を引き上げる優先ガスオークション(PGA)などの問題を軽減するため、MEVバンドルの急増はイーサリアムの平均ガス料金の低下と相関しているようです。

次のセクションで説明するMEVの一種であるサンドイッチ攻撃の場合、マイナーまたはバリデーターは、特定のトランザクションをブロック内に含め、他のトランザクションを破棄します。 このようにトランザクションに優先順位を付けることで、より迅速な実行を容易にし、ユーザーの全体的なコストを削減できます。 この選択的包含により、ネットワークはより多くのトランザクションを処理できるようになり、需要の高い時期のシステムの効率と有効性に貢献します。

全体として、MEVに焦点を当てたソフトウェアは、ネットワークの混雑とコストを意図せずに削減する可能性のあるトランザクション注文技術を介してマイナーとトレーダーのインセンティブを調整するため、イーサリアムで優位に立っています。

MEV隣接製品

フラッシュボット

Flashbotsのような企業は、MEVがもたらす負の外部性を軽減しようとするプロトコルを研究開発することで、エコシステムのリバランスを支援しています。 彼らは、ボットがパブリックイーサリアムプールではなくマイナーに直接トランザクションのバンドルを送信し、マイナーが他の人に見られないように入札を受け取り、それらのバンドルをマイニングするブロックに含めることができるエコシステムを構築しました。

Flashbotsによって作成されたMEV-Boostなどのプロトコルは、バリデーターがブロックスペースを購入したいビルダーのマーケットプレイスを通じて、中継されたブロックにアクセスする方法を提供します。 MEV Boostを使用することで、バリデーターは、トランザクションの再編成により収益性が高くなる可能性のある、特別に細工されたブロックを含めることを選択できます。 これにより、バリデーターは、ビルダーが特定し、中継されたブロックにパッケージ化したMEVの機会から、より多くの利益を得ることができる可能性があります。 また、いくつか例を挙げると、Flashbots、Bloxroute、Blocknative、Eden、Manifoldなどのリレイヤーを追加することもできます。

ファストレーン

fastlane もまた、MEV がもたらすセキュリティ上の懸念のバランスを取り戻そうとするインフラストラクチャ企業です。 fastlaneは、Polygonブロックチェーンの健全性を保護するために、参加しているバリデーターに報酬を与えるように設計されたプロトコルです。

fastlaneは、バリデーターがアービトラージャー、清算人、NFTトレーダーなど、ブロックチェーンエコシステムのさまざまなアクターから収益を生み出すことができる独自のソリューションを提供しています。 競争入札プロセスを通じて、アルゴリズム検索者は「スプリント」と呼ばれる指定された期間にファストレーンへのアクセスに入札します。 落札者は、バリデータノードへの直接接続を必要とせず、重要なことに、バリデータのピアID、eノードアドレス、またはIPアドレスを知らなくても、取引が成功する可能性が高まります。

このアプローチは、バリデータノードのセキュリティとプライバシーを大幅に強化し、ボットがノードに冗長なトランザクションを氾濫させる経済的インセンティブを減らすことで、より健全なノードにつながります。 fastlane の設計は、フロントランニング トランザクションや「サンドイッチ」攻撃などの有害な慣行を助長しません。 代わりに、Polygonブロックチェーンの全体的な健全性を優先します。 さらに、トランザクション伝播のダイナミクスからランダム性を排除することで、Fastlaneはセントリーノードのデータコストを削減し、ネットワークの効率性と堅牢性にさらに貢献する可能性があります。

牛のプロトコル

また、Cow Protocolなど、MEVをさまざまな目的に活用する特定のユースケースやソフトウェアを持つアプリケーションもあります。 Cow Protocolは、可能な限りピアツーピアで取引をマッチングし、仲介者の必要性を排除し、ユーザーのお金を節約します。 これは、欲求の一致(CoW)と呼ばれます。 すべての取引所とアグリゲーターを検索して、ユーザーが利用可能な最良の価格を取得できるようにし、ユーザーがさまざまなプラットフォームで価格を比較する必要がなくなります。 また、トレーダーに大きな損失をもたらす可能性のあるフロントランニング攻撃やサンドイッチ攻撃からユーザーを保護します。 これは、取引をピアツーピアでマッチングし、バッチオークションを活用して、取引の順序を無関係にすることで実現されます。

注文後に価格がユーザーに有利に動いた場合、Cow Protocolは実行時の価格をユーザーに提供します。 注文を30秒ごとに「バッチ」に収集します。 これはオフチェーンで行われるため、失敗した取引の料金がかからないことや、ETHではなく売却トークンで徴収される手数料など、いくつかの利点があります。 Cow Protocolのソルバーは、すべての分散型取引所とアグリゲーターで、取引に最適な流動性ソースを見つけるために競い合います。 彼らはバッチをオンチェーンで送信し、公開されているmempoolから隠すことで、マイナーやボットによる操作(フロントランニングやその他の形態のMEV)から取引を保護します。

コリブリオ

最後に、Kolibrioは、Broadcaster Extractable Value(BEV)リレーを提供する最初のプロトコルの1つになることで、MEV分野に革命を起こそうとしています。 この技術により、ノードプロバイダー、DeFiウォレット、ブリッジ、その他のdAppsなどのトランザクションブロードキャスターは、作成した注文フローを所有し、それを収益化することができます。 これは、mempoolに入る前にトランザクションでMEVオポチュニティが自動的に検索される場合に可能です。 トランザクションにMEVの機会がある場合、BEVはその情報を検索者に中継し、検索者はユーザーが請求できるようにトランザクションに入札します。

ブロードキャスターレベルで取引を行い、MEVのオークションメカニズムを導入することで、MEVの抽出を民主化し、取引の発注やフロントランニングによる搾取の可能性を減らします。 システムの検証と待機のメカニズムは、悪意のあるMEV戦略に対するバッファとして機能し、トランザクションの集約により、操作が困難な効率的な処理が保証されます。 さらに、MEVの利益を放送局に自動的に振り向けることで、公平な分配を保証するだけでなく、エンティティがユーザーの利益を優先するようにインセンティブを与え、より安全でユーザー中心のブロックチェーンエコシステムを促進します。

イーサリアム外のMEV

ソラナ

MEVは、フロントランニング、バックランニング、サンドイッチ攻撃など、さまざまな戦略で達成できます。 しかし、イーサリアムの文脈からソラナに移行すると、2つのブロックチェーンの根本的なアーキテクチャの違いにより、MEVの状況は大きく変化します。

SolanaのPoSシステムでは、かなりの数のトークンをステークしているバリデーターが、取引のファイナライズを担当しています。 このシステムは、Solana独自のバリデータークラスタリング機能によってさらに強化されています。 バリデーターはクラスターにグループ化され、リーダーバリデーターの役割を担いながらローテーションします。 リーダーの役割は、トランザクションのファイナリティではなく、投票の順序を決定することに限定されているため、潜在的な悪意のあるアクターに対するセキュリティのレイヤーが追加されます。

ソラナとイーサリアムのもう一つの大きな違いは、mempoolの存在です。 イーサリアムのmempoolは多くのMEV戦略にとって重要な要素ですが、Solanaにはmempoolがありません。 つまり、「サーチャー」と呼ばれることが多い独立したネットワーク参加者は、バリデーターとして機能しない限り、個々のトランザクションをターゲットにすることはできません。 さらに、Solanaは最近、固定料金とともに優先手数料を導入したため、検索者はトランザクションをより早く含めることができます。

これらのアーキテクチャの違いにもかかわらず、SolanaはMEVと完全に無縁というわけではありません。 SolanaでのMEV活動の一般的な形態は、分散型取引所(DEX)アービトラージです。 このシナリオでは、トレーダーは異なるDEX間の価格の不一致を利用します。 例えば、トレーダーは、Solanaの2つのDEXであるRaydiumとOrcaのSOL/USDC為替レートの差を特定し、収益性の高い裁定取引を実行することができます。

興味深いことに、イーサリアムで一般的なMEV戦略であるサンドイッチ攻撃は、Solanaでは観察されませんでした。 これは、Solanaにmempoolがないことと、トランザクションが確定する前にリーダーバリデーターのみがアクセスできるという事実に起因していると思われます。

非代替性トークン(NFT)の領域では、MEVはNFTボットの形で現れました。 これらのボットは、人気のあるNFTのローンチにミントリクエストを殺到させ、即時転売のためにできるだけ多くのトークンを確保することを目的としています。 これはNFT市場を混乱させるだけでなく、ネットワークの混雑にもつながります。 この問題に対処するために、Solanaは、トランザクションのガス料金を調整してスパムリクエストのコストを増やしたり、無効なトランザクションに「税金」を課したりするなどの解決策を提案しています。

さらに、Jito Labsという会社は、SolanaのMEVの状況に大きな影響を与える可能性のある一連の専門製品を提供しています。 方法は次のとおりです。

1. バリデーターのパフォーマンスと収益の向上 Jito-Solanaクライアント:

Jito Labsは、オープンソースのバリデータークライアントを提供することで、Solanaのバリデーターがハードウェアをより有効に活用し、より多くの収益を得るのを支援しています。 これにより、より競争力のある検証が可能になり、トランザクションの順序付けからMEVが抽出される可能性が低くなります。 Jito Block Engine:このエンジンは、バリデーターにとって最も収益性が高く効率的なブロックの構築を支援します。 ブロック構築を最適化することで、一般的なMEV戦略であるトランザクションの並べ替えの機会を減らし、特定のMEV攻撃に対するネットワークの回復力を高めることができます。

1. スパム対策と署名検証のアウトソーシング Jito Relayer:

このツールにより、バリデーターはスパムの軽減と署名の検証をアウトソーシングできるため、輻輳が軽減され、より効率的なブロック作成につながります。 これにより、悪意のあるアクターがスパム攻撃によって MEV を悪用する可能性が低くなる可能性があります。

1. シーケンシャル実行と強化された取引機能Jitoバンドル:

トランザクションのシーケンシャルな実行を可能にすることで、Jito Labsはトランザクションの順序付けをさらに制御します。 これにより、フロントランニング攻撃やサンドイッチ攻撃などのMEV戦略を軽減できる可能性があります。 Jito Mempool:トレーダーはJito Mempoolを活用して、より高いトランザクション配信保証にアクセスすることができます。 これにより、トランザクションの実行の信頼性が向上し、トランザクションの並べ替えや除外によるMEV抽出の可能性が低減されます。 ShredStream:この機能により、トレーダーはリーダーから直接シュレッドを受け取ることで、時間を大幅に節約できます。 取引の効率を高めることで、アービトラージの悪用などのMEV攻撃の機会を減らすことができます。

Jito Labsの製品は、Solanaのブロックチェーンを強化するための多面的なアプローチを提示しています。 Jito Labsは、バリデーターのパフォーマンスの最適化、効率的なブロック構築の確保、スパムの軽減、取引機能の強化に注力することで、より安全で回復力のあるネットワークに貢献しています。

これらのイノベーションにより、Solanaのブロックチェーンが一般的なMEV戦略の影響を受けやすくなり、より公平で透明性の高い取引環境が育まれる可能性があります。 MEVを完全に排除することはできないかもしれませんが、Jito Labsの製品とSolanaの統合は、MEVに関連する悪影響の一部を軽減するための積極的な一歩となります。

急速に進化するブロックチェーン空間において、Jito Labsによるこのような技術的進歩は、Solana内だけでなく、他のブロックチェーンネットワーク全体でもMEVの課題にどのように対処できるかについて貴重な洞察を提供します。

結論として、SolanaでのMEVの性質と発現は、アーキテクチャの違いによりイーサリアムでのMEVとは大きく異なりますが、MEVは依然として一般的な問題です。 Solanaコミュニティは、MEVがネットワークに与える影響を軽減するためのソリューションの探求と実装を続けており、ブロックチェーン運用の整合性と効率性を確保しています。

レイヤー 2 とクロスチェーン

レイヤー2(L2)のMEVは、イーサリアムレイヤー1(L1)の元のMEVから拡張されています。 しかし、EVMチェーンの文脈では、参加者がトランザクションの順序、包含、または検閲を操作する可能性は、L1とL2の間で大きな違いはありません。 どちらのレイヤーも基本的なMEVの概念を共有しており、MEVは主にマイナー(またはプルーフ・オブ・ステークシステムのバリデーター)が生成するブロック内のトランザクションを並べ替えたり、含めたり、検閲したりする能力から生まれます。

この機能は、アービトラージの機会を利用したり、取引を前倒ししたり、ユーザーから賃料を引き出したりするために使用できます。 しかし、イーサリアム2.0の導入とスケーラビリティのためのL2ソリューションの使用の増加により、MEVの状況は微妙に変化しています。

MEVのランドスケープにおける特定の違いの1つは、Avalanche(AVAX)のような特定のチェーンの場合に生じ、バリデーター以外はmempoolデータを共有しません。 この固有の動作は、トランザクション データにアクセスできるエンティティが少なくなり、トランザクション操作と値抽出の範囲に影響を与える可能性があるため、MEV のダイナミクスを変更する可能性があります。

しかし、L2環境は、MEVの問題に対する革新的なソリューションの機会も提供します。 例えば、提案者と構築者の分離(PBS)の概念は、ブロックの提案とブロックの構築の役割が分離されているL2ソリューションに適用でき、MEV関連の問題を軽減する可能性があります。

さらに、異なるブロックチェーンネットワーク間でのMEV抽出を含むクロスチェーンMEVの探索も、L2 MEVランドスケープの重要な部分です。 これは、L1の文脈には存在しない新しい次元であり、MEVの抽出と緩和のためのまったく新しい研究分野と潜在的な戦略を切り開きます。

結論として、L2 MEVはL1 MEVと基本的な概念を共有していますが、L2ソリューションの独自のアーキテクチャと運用特性は、問題に新たな次元をもたらします。 この分野での継続的な研究開発は、イーサリアムやその他のブロックチェーンネットワークの堅牢性、公平性、分散化を確保するために重要です。

提案者と構築者の分離

提案者と構築者の分離とは

Proposer-Builder Separation(PBS)は、ブロックチェーンネットワークにおける検閲とMEV攻撃の課題に対する提案されたソリューションです。 PBSのコンセプトは、ネットワーク内でブロック構築とブロック提案の役割を分離するという考え方に根ざしています。 この職務分掌は、MEVの問題にも対処しながら、より分散化された安全なネットワークを構築するように設計されています。

提案者と構築者の分離前

ブロックチェーンネットワークでは、バリデーターと呼ばれる専門の参加者が、トランザクション処理やブロック作成などの操作に不可欠です。 イーサリアムのような初期のブロックチェーンプロトコルでは、バリデーターにはブロック構築とブロック提案という2つの重要な任務が割り当てられていました。 同じバリデーターが保留中のトランザクションを収集し、ブロックの内容を決定し、トランザクションを注文し、新しいブロックを完全に構築します。 これらの同じエンティティは、作成した完成したブロックを提案としてネットワークの残りの部分にブロードキャストし、検証してブロックチェーンに含めることができます。

この責任の統合は、バリデーターがどのトランザクションをどの順序でブロックに含めるかについて過度の制御を与えるという問題がありました。 バリデーターは、この影響力を利用して、自分たちに余分な利益をもたらす戦略に従事することができます。 たとえば、取引の優先順位付けを検討しているユーザーから最大手数料を引き出すことができる方法で取引を注文できます。 また、バリデーターは、その立場を利用して、トークン価格に影響を与えるために、特定の取引を含めたり除外したりするなど、市場操作を行うこともできます。 これらの慣行は、バリデーターがトランザクションの順序付けと検閲を最適化することで利益を最大化するMaximal Extractable Valueの概念に分類されます。

大規模でリソースが豊富なバリデーターは、当然のことながら、ブロックを微調整し、これらのMEV戦略に取り組むのに最適な立場にいました。 これは、小規模なバリデーターがトランザクションから最大の価値を引き出すために競争に苦労したため、中央集権化のリスクにつながりました。 全体として、ブロックの構築と提案の職務を1つのバリデーターエンティティに統合することで、公平性、セキュリティ、分散化に関する脆弱性が生まれました。

PBS後:MEVの軽減とブロックチェーンセキュリティの強化

これらの問題を解決するために、提案者とビルダーの分離(PBS)などのイノベーションが導入されました。 PBSは、ブロック構築とブロック提案という2つのバリデーターの責任を、異なるノードタイプによって処理される別々の役割に正式に分解しました。

PBSでは、ブロック構築は専用のビルダーノードによって処理されます。 その唯一の機能は、単一のエンティティを優先することなく、ネットワーク全体の価値を最大化する最適化された方法でブロックコンテンツを構築することです。 トランザクションの順序付け、包含、および順序は、操作の機会を制限するように設計されたアルゴリズムを使用して決定されます。 これらの完成したブロックバンドルは、専用のプロポーザーノードに渡されます。

提案者ノードは、ビルダーから完成したブロックを受け取り、それらをバリデータネットワークの残りの部分に提案し、承認とブロックチェーンへの組み込みを行うという1つの単純な役割を持っています。 重要なのは、提案者はPBSの下でのブロック作成に参加しないことです。 これにより、ブロックに優先的なトランザクション順序やその他の利己的な変更を適用することができず、構築が完了した後にのみ内容が表示されます。

PBSは、これら2つの役割を正式に別々の特殊な役割に分解することで、単一のノードがエンドツーエンドのトランザクションプロセスに対して持つ権限を制限します。 これにより、イーサリアムのようなネットワーク全体の分散化、セキュリティ、公平性が向上します。 PBSは、ブロックチェーンネットワークの設計と管理の方法における重要な進化を表しています。

結論と今後の方向性:

MEVの未来は、DeFiの台頭とブロックチェーン技術の進化によって形作られた複雑な状況を示しています。 MEVは、ブロックチェーンエコシステム内の特定のアクターに多額の利益をもたらすことができますが、トランザクションのオリジネーターへの潜在的な悪影響やバリデータの中央集権化のリスクなどの課題ももたらします。

イーサリアムコミュニティは、MEVの有益な側面を維持しながら、これらの課題を軽減するための戦略を積極的に模索しています。 MEVバーニング、MEV平滑化、MEV共有などのこれらの戦略には、それぞれ独自の利点とトレードオフがあり、その実装を成功させるには、慎重な検討と多大なリソースが必要です。

イーサリアムマージとPBSの概念の導入により、MEVの状況はさらに複雑になりました。 MEV-Boostの普及により、ブロック報酬は増加しましたが、バリデータの中央集権化の潜在的なリスクも高まっています。

結論として、MEVの管理は、イーサリアムやその他のブロックチェーンネットワークの将来にとって重要な問題です。 これらのテクノロジーが進化し続けるにつれて、MEVを管理するための戦略も進化します。 今後の研究では、これらの戦略、新しい形態のMEVの出現、およびそれらがさまざまなブロックチェーンネットワークに与える影響を引き続き調査する必要があります。 この分野での継続的な調査と開発は、これらのネットワークが拡大し続けるにつれて、堅牢性、公平性、分散性を確保するために重要です。

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