컴파일러: 페리 왕
컴파일러: 페리 왕

이 기사를 읽기 전에 저는 개인적으로 Miner Extractable Value(MEV)(Lianwen이 발행한 중국어 버전)에 대한 이전 기사, Flashbots의 창립을 알리는 기사 및 Flashbots에 대해 배울 수 있는 이 팟캐스트를 읽을 것을 강력히 권장합니다(Flashbots는 조직입니다. MEV 생태계의 투명성을 수호하는 것을 목표로 하는) 생태계와 MEV. 이 기사에서는 Flashbot, MEV 추출 및 Ethereum 합의와 상호 작용하는 방법에 대한 보다 복잡한 세부 정보에 대해 설명합니다.

2021년 6월 29일 Flashbots Discord에 흥미로운 아이디어가 나타났습니다.

Austin Williams: 플래시봇 기능이라는 끔찍한 생각이 있습니다. 검색자는 주어진 블록에 주어진 해시가 있는 tx를 포함하지 않도록 광부에게 비용을 지불할 수 있습니다. tx가 대상 블록에 없으면 광부가 지불합니다.

검열을 장려하기 위해 Flashbots를 사용한다는 아이디어는 다소 무섭습니다. 이것은 또한 MEV로 인한 부정적인 외부 효과를 완화하려는 Flashbots의 임무와 상반됩니다. 그럼에도 불구하고 다른 커뮤니티 회원이 신속하게 지적했듯이 이러한 검열은 동일한 트랜잭션을 포함하려는 검색자 또는 사용자보다 더 많은 비용을 지불해야 하기 때문에 경제적으로 실행 가능하지 않습니다.

위기는 끝났다!

이미지 설명

미래의 트랜잭션을 검열하는 대신 과거 트랜잭션을 검열/대체할 인센티브가 있습니다.

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인센티브 구조 조정을 구현한다는 것은 Flashbots의 MEV-Geth 위에 필요한 인프라를 구축하는 것을 의미했습니다.

이러한 게시물에 이어 혼란스러운 트위터 분노, 뛰어난 독립 해커, 사회적 합의가 암호 화폐의 알고리즘 합의만큼 중요한 이유를 보여주는 가장 좋은 예에 대한 이야기가 이어졌습니다.

첫 번째 레벨 제목

GHOST와 시공간을 넘나드는 아저씨블럭

현재 상태에서 Ethereum은 Nakamoto 합의를 사용하는 작업 증명 시스템이며, 이는 네트워크를 보호하는 광부 간의 네트워크 합의가 원시 컴퓨팅 성능에 의존한다는 것을 의미합니다. 이것은 또한 트랜잭션이 확률적 최종성만 가지고 있음을 의미하며, 트랜잭션이 블록에 포함된 기간이 길수록 되돌릴 가능성이 적습니다. 따라서 작업 증명 블록체인의 사용자는 일반적으로 트랜잭션을 "완료"로 간주하기 전에 기다리는 것이 좋습니다. 이더리움에서는 일반적으로 7개의 블록이 확인된 후에 트랜잭션이 완료된다고 가정하는 것이 안전합니다.

작업 증명 시스템에서 두 명의 채굴자가 동시에 유효한 블록을 채굴하고 해당 블록을 네트워크에 전파하려고 시도할 수 있습니다. 결국 발생하는 것은 네트워크에 두 개의 유효한 블록이 남아 있지만 다음 채굴 경쟁이 시작될 때까지 체인에 하나만 추가할 수 있다는 것입니다. 이것은 그들 중 하나에 의해 채굴된 블록이 "부실"해지거나 폐기되어야 함을 의미합니다. 이것은 두 가지 이유로 좋지 않습니다. 첫째, 부실 블록을 생산하는 채굴자들은 헛되이 자원을 낭비하고 있습니다! 둘째, 광부들이 구식 블록 생성을 피하기 위해 충분한 컴퓨팅 성능을 확보하기 위해 서두르기 때문에 네트워크가 중앙 집중화 위험에 노출되기 쉽습니다. 이에 대한 자세한 내용은 여기를 확인하세요.

비트코인 네트워크에서 10분의 블록 시간과 1분 미만의 전파 시간은 오래된 블록의 가능성을 상당히 낮춥니다. 그러나 블록 시간이 훨씬 짧은(약 12~13초) 이더리움에서는 오래된 블록이 생성될 확률이 훨씬 더 높습니다. 이로 인해 앞서 언급한 자원 낭비 및 중앙 집중화 문제가 더욱 관련성이 높아집니다. 이더리움은 수정된 버전의 GHOST(greediest re-observed subtree) 프로토콜을 사용하여 이 문제를 해결합니다. GHOST 프로토콜은 빠른 블록 타임 체인에서 오래된 블록의 정확한 문제를 해결하기 위해 2013년에 설계되었습니다. 기본 전제는 간단합니다. 채굴자가 허용하는 "가장 긴" 체인은 누적 작업 증명 난이도가 가장 높은 체인입니다. 현재 블록 조상의 후손인 오래된 블록. 이러한 블록을 "삼촌 블록"이라고 합니다. Ethereum은 가장 긴 난이도의 체인을 선택하기 위해 동일한 원칙을 사용하지만 난이도 계산에 삼촌 블록을 포함하지 않는 GHOST의 변형을 사용합니다. 엉클 블록에 일부 블록 보상을 할당하여 해당 블록의 트랜잭션에 액세스할 수 있게 하지만 메인 체인의 트랜잭션에는 액세스할 수 없습니다. 새로운 "가장 긴" 체인을 채택하고 오래된 블록을 무시하는 프로세스를 체인 재구성이라고 합니다.

그렇다면 이것이 MEV와 어떤 관련이 있습니까?

네트워크 사용자가 엉클 블록 및 재구성을 활용하도록 장려할 수 있는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 실제로 이미 발생했으며 훨씬 덜 위협적인 첫 번째는 "Uncle Bandits"라고 하며 Flashbots에 의해 독점적으로 활성화됩니다. 2021년 7월 중순 기준으로 Flashbots는 MEV-Geth 클라이언트를 사용하여 이더리움 해시레이트의 ~86%로 지원됩니다. 이것은 원래 Robert Miller의 게시물에 자세히 설명되어 있습니다. 엉클 블록에 포함된 트랜잭션은 이더리움의 상태를 변경하지 않지만 여전히 다른 사람에게 표시되고 유효한 트랜잭션이므로 정통한 MEV 검색자는 엉클 블록 Flashbots 번들을 보고 원래 번들을 포함하는 새 번들을 게시할 수 있습니다. Uncle Bandits만으로는 프로토콜 위협이 되지 않습니다. 하지만 도적삼촌의 더러운 사촌인 시간도적은 더욱 걱정스럽다. MEV의 주요 연구 논문에 자세히 설명된 대로 시간 산적은 MEV의 보상이 블록 보상을 초과하기 시작할 때 발생하는 이론적 공격입니다. Time Bandit 공격의 전제는 상당한 양의 Ethereum 컴퓨팅 성능에 액세스할 수 있는 광부가 이전 블록을 다시 채굴하고 해당 블록의 모든 MEV를 캡처하고 체인을 재구성하여 Ethereum에서 시간을 역전시킬 수 있다는 것입니다. 가장 간단한 접근 방식은 컴퓨팅 파워의 51%를 임대하는 것인데, 그렇게 함으로써 공격자는 특정 수의 블록을 반환하고 현재와 과거 블록 사이의 모든 MEV 수익을 캡처하고 그 수익을 공격에 보조하는 데 사용합니다.

MEV 이익으로 거래 수수료의 대략적인 비율. 출처: 플래시봇

위의 그래프에서 알 수 있듯이 MEV 수익은 채굴자의 경제적 보상에서 점점 더 큰 부분을 차지하고 있어 시간 산적 공격과 재구성이 계속 증가하는 위협이 되고 있습니다. 이것은 또한 이론적으로 채굴자에게 뇌물을 주어 체인을 재구성하는 것이 가능해야 함을 의미합니다. 전략은 다른 사용자가 수익성 있는 번들을 제출할 때까지 기다렸다가 채굴자에게 비용을 지불하여 체인을 재구성한 다음 이익을 위해 삼촌 또는 시간 산적 공격을 수행하는 것입니다. 여기에서 우리의 드라마가 시작됩니다.

Nathan이 처음에 Uncle/Time Bandits의 재구성에 영감을 줄 수 있는 MEV-Geth를 수정하는 아이디어를 뜬 후 Searchers는 즉시 소프트웨어 개발에 착수했고 Crypto Twitter는 열띤 논쟁에 휘말렸습니다. 이 밈은 커뮤니티의 대부분의 감정을 정확하게 요약합니다.

인기 있는 Twitter 사용자 MEV Intern은 그러한 소프트웨어를 방어할 도구 없이 도입하는 것에 대해 우려를 표명했습니다. 광부 행동에 대한 보안 가정이 도전받는 시나리오를 만듭니다.

그럼에도 판도라의 상자는 열렸다.

얼마 지나지 않아 두 명의 저명한 MEV 전략가이자 연구원인 Edgar Arout과 0xbunnygirl이 "개편을 요청"하기 위해 자신의 개인 버전을 게시했습니다.

Edgar의 저장소는 Flashbots에서 만든 MEV-Geth 클라이언트의 포크입니다. 라이브러리는 비공개로 설정되었지만 코드베이스는 여전히 진행 중이므로 MEV를 찾는 사람들은 특정 수의 블록 재구성을 요청하고 특정 트랜잭션을 생략하고 채굴자에 대한 지불을 포함하여 새로운 트랜잭션을 추가할 수 있습니다.

이로 인해 0xbunnygirl은 이더리움에서 간편한 결제 채널을 제공하는 스마트 계약을 시작했습니다. Reorg 요청 계약을 통해 사용자는 요청을 첨부하고 광부와 이들이 재구성하려는 블록에 관련 보상을 제공할 수 있습니다. 그런 다음 광부는 시간 적기를 실행하고 재구성에서 보상을 청구할 수 있는 트랜잭션과 필수 생략/포함 트랜잭션을 포함하고 부정직한 행동에 대해 광부를 처벌합니다. 물론 이 컨트랙트는 개념 증명이기도 한데, 채굴자는 상태를 롤백할 때 부정직한 것으로 판단하고 패널티 트랜잭션을 검토할 수 있으며 실제 컨트랙트에는 특정 트랜잭션을 포함하거나 다른 트랜잭션을 검토하는 코딩이 없습니다.

그 다음에…

아무 일도하지.

기능적 도구가 없어도 사람들은 이러한 개발에 만족하지 않습니다. 구조 조정 인센티브 시스템을 만들려는 노력은 해당 분야의 많은 저명한 연구원, 개발자 및 리더의 분노를 불러일으켰습니다. Edgar는 결국 계약을 보류했습니다. Flashbots는 조직 개편을 마이너스 합계로 비난하는 공식 성명을 발표했으며, 게임 이론의 불안정성, 시스템 위험 및 채굴자의 장기 수입 감소 가능성을 강조했습니다. Ethermine과 같은 마이닝 풀이 자체 재구성 시스템 요청을 구축하고 있을 수 있다는 주장에 대해 다음과 같이 응답했습니다.

알고리즘 합의가 아닌 사회적 합의는 이더리움에 해를 끼치는 것으로 보이는 도구의 개발을 중단시켰습니다.

첫 번째 레벨 제목

우리는 모두 성공할 것입니다, Anon

개편 요청을 둘러싼 모든 발전과 소문이 궁극적으로 위협이 되지 않을 수도 있지만, 문제는 남아 있습니다. 현재와 미래에 우리가 얼마나 많은 시간/도적을 걱정해야 합니까?

글쎄요, 그다지 많지 않을 수도 있습니다. 이유를 보자.

경제적 고려 사항

MEV 연구원 0x9116은 재구성이 의미가 있을 수 있는 위치에 대해 대략적인 기대 수학을 수행했습니다. 30%의 해시레이트(Ethermine이 대략 보유하고 있음)를 가정하면 게시물을 간단히 요약하면 총 수수료의 3.3배 이상과 0.58 ETH가 필요합니다.

이 예제를 더 확장해 보겠습니다. 작업 증명 시스템에서 네트워크의 51%를 제어하면 전체 네트워크 제어(따라서 최대 MEV)가 달성된다는 점을 감안할 때 그 바로 아래 또는 50%에 도달할 때 미적분학이 어떻게 변하는지 봅시다. 이 경우 위의 스레드와 동일한 프레임워크를 약간 수정하여 사용할 수 있습니다. 우리가 (시간 도둑을 사냥하는 채굴자로서) 원래 가정했던 것처럼 다음 두 블록에서 확실히 보상을 받을 것이라고 가정하는 대신, 가정을 완화하고 이러한 결과에 확률을 부여합니다. 기본 블록 보상은 2 ETH입니다.

아직 채굴하지 않은 블록 A가 있고 컴퓨팅 파워의 50%가 있고 A의 채굴자 지불을 X로, 예상되는 MEV 지불을 Y로 표시한다고 가정합니다. 우리는 두 개의 블록을 채굴하려고 합니다(시간 도적을 위해). A 위에서 다음 두 블록을 채굴하면 각 블록을 독립적으로 채굴할 확률이 50%이므로 예상 보수는 0.5 * (4 ETH + 2Y) 또는 2 ETH + Y입니다. 우리가 시간 적기를 시도하면(그리고 원래 0x9116으로 가정한 대로 다음 블록 B가 채굴되면 종료합니다):

• 다음 블록 B는 우리가 A를 삼촌으로 만들고 A`로 교체하기 전에 확률 0.5로 채굴됩니다. 그런 다음 첫 번째 블록으로 돌아가서 다음 두 블록을 공정하게 채굴하기를 바랍니다. 이 경우 기대 수익률은 0.5 * (0.5 * (4 + 2Y)) 또는 1 + 0.5Y입니다.

• 0.5 *0.5 = 0.25 확률로 A`가 채굴되지만 B`는 채굴되기 전에 채굴됩니다. A`는 B의 삼촌이 되어 1.75 ETH의 보상을 받고 B를 따라 블록을 채굴하려고 합니다. 이 경우 기대 수익률은 0.25 * (1.75 + 0.5 * (2 + Y)) 또는 0.6875 +0.125Y입니다.

• 확률 0.25로 A`와 C`를 채굴합니다. 이 경우 예상 수익률은 0.25 * (4 + X + Y) 또는 1 + 0.25X + 0.25Y입니다.

결과적으로 2.6875 + 0.875Y + 0.25X의 예상 보수가 발생하며, 이는 다음 두 블록을 정직하게 채굴할 때 예상되는 보수보다 반드시 더 큽니다. 결과적으로 X > 0.5Y — 2.875 ETH의 필수 조건입니다. 이는 해시 비율이 51%에 가깝더라도 X가 현재 블록에서 캡처한 MEV의 절반에서 2.875 ETH를 뺀 값보다 크다는 것을 의미합니다. 간혹 이런 일이 발생하지만 2021년 7월 중순 현재 네트워크의 51%를 1시간 동안 임대하는 비용은 약 110만 달러입니다. 이는 컴퓨팅 성능의 50%를 임대하는 데(합의를 완전히 가로채지 않고 시간 도둑의 가능성을 최대화하는 데) 약 100만 달러의 비용이 든다는 것을 의미합니다. 따라서 재구성은 X > $1M 또는 작성 시점에 약 550 ETH의 가치가 있습니다. 아래 그래프에서 볼 수 있듯이 하루에 인출되는 총 MEV 금액은 일반적으로 수백만 달러이므로 타임 밴디트를 시작하기 위해 50%를 임대하려는 비용은 이점보다 훨씬 클 것입니다.

물론 이 비용을 정당화하는 단일 블록이 없다는 말은 아닙니다. Liquity에서 Justin Sun의 10억 달러 포지션이 거의 청산되고 그의 포지션 손실을 피하기 위해 3억 달러를 지불해야 하는 것과 같은 이벤트는 50% 임대를 보조할 만큼 충분히 수익성이 있는 체인의 끝에서 재구성 기회를 막을 것입니다. 그러나 단일 공격자가 해시 파워의 50%를 임대할 가능성도 낮습니다. 즉, NiceHash에서 주어진 시간에 임대할 수 있는 이더리움 해시 파워의 양은 일반적으로 10% 미만입니다.

여기에서 매개변수화하고 싶다면, 두 개의 블록을 정직하게 채굴하는 것의 예상 보수와 가장 최근 블록에 대한 시간 산적 공격을 시도하는 것의 예상 보수를 결정할 수 있는 도구를 만들었습니다. 시간으로 나누고 미래 블록에 대한 예상 광부 지불:

반면 경제적으로 조직 개편을 유인할 수 있다면 마찬가지로 억제해야 한다.

개발자 Daniel Goldman은 0xbunnygirl의 원래 Reorg 요청 계약을 뒤집었습니다. Daniel이 친절하게 지적한 것처럼 블록의 해시가 특정 수의 확인 후 특정 높이에서 변경 불가능하도록 요구함으로써 좋은 행동을 인코딩하지만 구조 조정에 대한 대부분의 경제적 인센티브를 재설계할 수 있음을 보여줍니다.

재구성의 위험을 줄이는 또 다른 잠재적인 방법은 "수수료 평활화" 접근 방식(MEV.wtf 가상 서밋에서 Ivan Bogatyy가 언급한 것처럼)을 채택하는 것입니다. 여기서 정직한 채굴자는 채굴자에게 MEV를 지불합니다. 이곳의 디자인 공간은 개편을 장려하는 공간만큼이나 풍부합니다. Tom이 MEV에 대한 지난 기사에서 말했듯이 "발견된 모든 풋건마다 1,000명의 풋건 판매원이 있고 1,000개의 풋건 방탄복 제조업체가 번성하고 있습니다."

마지막으로, 구조 조정과 이기적인 채굴이 재귀적인 네거티브섬 게임으로 발전할 수 있다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 모든 채굴자가 다른 사람들이 MEV를 찾은 다음 재구성하기를 기다리고 있었다면 네트워크가 정체되어 거래 완료 시간이 길어지고 적대적인 앞뒤 게임이 발생할 수 있습니다. 다른 광부에 의해 압류되었습니다. 이것은 당신의 이익을 감소시킵니다.

인바운드 모델과 결합된 비트코인 ​​네트워크에서 이기적 채굴을 시뮬레이션하기 위해 강화 학습(RL)을 사용하는 IC3 연구원의 논문에 따르면 모든 에이전트가 이기적 채굴 전략(시간 산적, 보상 및 수수료를 포착하기 위한 MEV 부분 없음)을 사용할 때 상대적인 보상이 떨어지다.

도표는종이에서 RL 모델로 시뮬레이션한 이기적인 마이닝 에이전트에 대한 상대적 보상.

첫 번째 레벨 제목

지분 증명 및 사회적 합의

앞서 언급했듯이 MEV-Uncle Geth 갱스터 포크 또는 Request for Reorgs의 개발에 대한 항의는 직장에서 사회적 합의의 강력한 예입니다. 해킹으로부터 복구하기 위해 비트코인 ​​롤백을 장려하지 않기로 한 바이낸스의 결정, 그리고 더 근본적으로 탈중앙화 정신에 따라 해시 파워를 50% 미만으로 유지하기로 한 채굴 풀의 결정과 같이 사회적 합의는 항상 암호화폐의 일부였습니다!

Ethereum이 Ethereum 2.0에서 지분 증명으로 이동함에 따라 MEV는 사라지지 않으며 재구성의 위험도 없습니다. Proof-of-Stake는 절대적인 트랜잭션 완결성을 제공하지만 2 에포크 후에만 발생합니다(최대 32개의 블록이 6.4분 동안 제안/증명되고 제안자는 1 에포크 전에 알려져 있으며 증명자의 수는 2입니다). 트랜잭션 완료 후 약 13분 이내에 재구성이 발생할 수 있는 시나리오가 있습니다. 그러나 시간 창을 제한하면 재구성이 더 어려워집니다.

그러나 Proof-of-Stake의 개편에 대한 가장 큰 저항은 2세대 이후의 절대적인 완결성이 아니라 "정체성"이라는 개념입니다. 제안자가 알려진 경우 악의적으로 행동하는 것으로 알려진 유효성 검사기는 참여, Flashbots 네트워크 등에서 블랙리스트에 올릴 수 있습니다. 또한 현재 대규모 채굴자(예: Ethermine)가 스테이킹을 위해 채굴 자산에서 대규모 거래소 및 플랫폼(예: Lido 및 Kraken)으로 이동함에 따라 검증인 공간을 지배하게 될 것이며 이러한 기관이 평판에 대한 위험이 없을 가능성이 점점 더 커지고 있습니다. 사회적 및 규제적 논쟁점으로 구조 조정 또는 심지어 MEV 요금 부과로 인한 피해.

첫 번째 레벨 제목

MEV 엔드게임

분명히 MEV는 Ethereum에서 곧 사라지지 않을 것입니다. 그러나 그것은 또한 그렇게 무서운 것이 아닐 수도 있습니다. MEV는 현재 또는 미래에 Ethereum 폭발의 지속적인 구조 조정으로 이어지지 않을 가능성이 큽니다. 그러나 MEV가 하는 일은 보다 공정하고 민주화된 금융 시스템을 만들기 위한 설계 공간을 발전시키는 것입니다. Flashbots와 같은 연구 집단의 생성, 공정한 트랜잭션 순서 지정의 발전, 프로토콜 및 애플리케이션 계층에서의 영지식 증명 및 임계값 암호 해독과 같은 암호화 기술의 적용은 모두 MEV를 완화하고 민주화하려는 시도입니다. 장기적으로 우리가 알고 사랑하는 암호 경제 시스템은 결과적으로 더 강해집니다. 구조 조정 드라마와 같은 이벤트는 우리가 금융의 미래를 구축함에 따라 암호 커뮤니티가 우리 시스템의 가정을 당연하게 받아들일 수 없으며 우리는 안티프래질을 추구하기 위해 계속 혁신해야 하며 올바른 커뮤니티를 가지고 있으며 이 작업을 수행.

이 기사에 대한 광범위한 피드백을 제공한 Dragonfly Capital의 Haseeb Qureshi, Tom Schmidt 및 Celia Wan과 Flashbots의 Stephane Gosselin에게 많은 감사를 드립니다.