«Темный лес» Ethereum: что такое MEV

6 min readOct 11, 2021

Во время того, как массовое внедрение DeFi набирает обороты и количество транзакций растет, сообщество Ethereum обсуждает лучший способ решить проблему извлекаемой ценности майнеров (Miner Extractable Value или MEV).

Почему это проблема? Рынок DeFi увеличивается экспоненциально, начиная с 2021 года сфера выросла на 246%. Но с ростом ценности увеличилось и желание эксплуатации системы и попыток получить прибыль при помощи различных уловок. MEV стал такой уловкой для получения прибыли майнерами. С января 2020 года майнеры добыли MEV на $730.9 миллионов. По сути, майнеры собирают невидимый налог с пользователей во время каждой транзакции. Но это не только про высокие комиссии, но также невидимые войны майнеров и торговых ботов за бОльшую прибыль в мемпулах. Одна операция может принести миллионы долларов. В настоящий момент около 60% блоков содержат следы MEV-манипуляций.

Разбираемся, какие риски влечет за собой концепция MEV для представителей мира децентрализованных финансов, что это вообще такое и как работает. Приятного чтения! ✨

Что такое MEV

Miner Extractable Value или MEV — индикатор прибыли, которую может получить майнер или нода-валидатор за способность добавлять и исключать транзакции или изменять их порядок в блоках.

Мы знаем, что блокчейн Ethereum — неизменяем, и майнеры постоянно генерируют последовательно связанные блоки с транзакциями. Но это не значит, что транзакции внутри блока находятся в фиксированном положении. Майнеры могут менять их порядок. Они обычно выстраивают приоритетность валидации транзакций в зависимости от цены газа, чтобы обеспечить более высокие комиссии. Этот дополнительный доход от изменения положения транзакций в блоке и называется Miner Extractable Value.

Как появился MEV

Термин MEV появился в статье Flash Boys 2.0, написанной исследователями из Корнеллского технологического института, для описания таких эксплойтов. Концепт был предложен Филом Дайаном и популяризирован его коллегами Дэном Робинсоном, Георгиосом Константопулосом и samczsun в статьях «Ethereum-темный лес» и «Побег из темного леса». MEV стал базовой концепцией в криптоэкономике.

В посте Дэн Робинсон и Георгиос Константополус описали попытку украсть активы на $12 000. Бот был настолько продвинутым, что смог отследить ценностную транзакцию в пуле Ethereum и заклеймить ценность с помощью фронтраннинга.

«Темный лес»: как именно это работает

Извлечение MEV, выполняемое майнерами является обычным явлением из-за конструкции мемпула виртуальной машины Ethereum. Перед включением в блокчейн, все транзакции сети Ethereum попадают в публичный мемпул для ожидания подтверждения от валидаторов. Но что именно происходит с транзакциями — скрыто от пользователей. Это явление получило название «темный лес».

Каждая транзакция в Ethereum, отправляемая в цепочку, отслеживается, чтобы проверить, есть ли возможность заработать что-то на ней. Обычно в мемпуле орудуют MEV-боты, которые отслеживают шансы получения прибыли от различных операций, вроде ликвидации займов или арбитражных транзакций. Майнеры могут захватывать и цензурировать транзакции, чтобы копировать их и получать прибыль. Иногда вмешиваются другие боты и начинается аукцион газа за приоритет — боты предлагают цены за комиссии все выше, чтобы перехватить транзакцию. Это приводит к «газовым войнам».

Стратегии MEV

Майнеры используют свое положение валидаторов с выгодой и используют различные сценарии получения дополнительной прибыли. Например, майнер может увидеть, что кто-то купил большое количество ETH, а значит, цена актива вырастет после завершения транзакции. Он может выгодно купить активы перед этой транзакцией, чтобы потом продать по более высокой цене. Такой способ называется фронтраннинг. При этом, бэкраннинг — это когда майнеры рассчитывают цену газа так, чтобы одна транзакция специально размещалась сразу после той, которую атакуют. Боты используют этот метод, чтобы опередить атакующего и конкурентов. Комбинация двух методов называется сэндвичем. Атака time-bandit — агрессивная атака, в которой майнеры добиваются валидации более длинной цепи.

Боты-арбитражники используют разницу в цене на активы на разных децентрализованных биржах. Разница в цене появляется из-за краткосрочных движений рынка или низкой ликвидности. Они, по классике, покупают, где дешевле, и продают подороже в другом месте.

Появились также специализированные боты. Например, майнеры пула Ethermine запустили бота, который минимизировал потери из-за активации EIP-1559 в хардфорке London.

В чем заключаются основные проблемы

«Темный лес» MEV порождает две взаимосвязанные проблемы. Майнеры пребывают в более выгодном положении, чем другие участники рынка, потому что они первые обнаруживают блоки. Пользователи DeFi вынуждены постоянно страдать от различных стратегий MEV, которые в конечном итоге приводят к сбою транзакций пользователей, даже если они заплатили за их выполнение. Сделки исполняются по неоптимальному обменному курсу, что увеличивает издержки при использовании бирж, накладывая на пользователей «невидимый налог».

По мере развития DeFi и увеличения маркеткапа, увеличивается количество арбитражных стратегий, что ведет к ужесточению войны ставок и битве торговых-ботов, растет и конкуренция майнеров. В целом, конкуренция хороша для традиционных рынков, но в децентрализованной среде эгоизм одних участников ведет к неадекватно высоким транзакциям для всех участников сети.

Возможные решения проблем

Есть несколько способов, с помощью которых децентрализованные приложения или пользователи могут бороться с MEV. Например, с помощью пакетной стратегии ставок. Это когда книга заказов биржи обрабатывает заказы в течение определенного временного диапазона с целью одновременного выполнения всех сделок в пакете. Это служит механизмом определения цены для правильной оценки пар токенов с одинаковой клиринговой ценой для каждого блока. На традиционных рынках пакетные аукционы используются во время открытия рынка для обработки всех заказов, размещенных в нерыночные часы. В DeFi пакетные аукционы полезны для одновременного выполнения множества транзакций в одном и том же блоке.

Еще одним решением может стать активное использование решений второго уровня. L2 в Ethereum может разгрузить основной блокчейн и предотвратить MEV-манипуляции. В основной блокчейн будет записан лишь минимальный объем информации, необходимый для выявления мошенничества. В результате участники сети получают высокую скорость и пропускную способность, сохраняя безопасность сети базового уровня. Dapp могут использовать в своих смарт-контрактах больше шаблонов, устойчивых к MEV. Временное шифрование, SGX или пороговое шифрование могут использоваться для сокрытия транзакций от злоумышленников.

Как проекты пытаются решить проблему

В настоящий момент в сообществе DeFi ведутся споры, как лучше решить проблему MEV. Одна из самых активных команд, работающих над этим, — ребята из проекта Flashbots. Это научно-исследовательская команда, которая пытается снизить риски для пользователей, связанные с Miner Extractable Value. Они придумали бота Flashbot Alpha, который создает закрытый аукцион для приоритезации транзакций.

Есть несколько приватных виртуальных мемпулов. Например, Hiding Book. Протокол KeeperDAO извлекает MEV из транзакций при помощи арбитража или ликвидаций. Пользователи не платят за газ и защищены от проскальзываний и сэндвич-атак.

Есть проекты, которые позиционируют себя как неуязвимые перед фронраннингом и другими MEV-стратегиями. Например, Secret Swap использует зашифрованные «секретные контракты». BackRunMe, TaiChi Network, ArcherSwap — протоколы для совершения конфиденциальных транзакций, устойчивых к фронтраннингу и «сэндвич-атакам». Команда Chainlink создала решение Fair Sequencing Services, использующее децентрализованных оракулов для справедливого упорядочения транзакций.

Использованы исследование Paradigm Research и две статьи: «Quantifying Blockchain Extractable Value: How dark is the forest?» и «Flash Boys 2.0: Frontrunning, Transaction Reordering, and Consensus Instability in Decentralized Exchanges».

Полезные ссылки:

Cyber Academy — образовательная платформа для блокчейн-разработчиков. Присоединяйтесь к нам
Поддержите нас на Gitcoin ✨

«Темный лес» Ethereum: что такое MEV

Written by Cyber Academy