MEV'nin Gizemini Ortaya Çıkarma: Karanlık Ormanı Aydınlatma

Giriş

Artan zincir üzerindeki etkinlikler ve altyapı evrimi ile birlikte, MEV Ethereum ekosisteminde en tehlikeli unsurlardan biri olarak görülmektedir ve doğrudan kullanıcıların zincir üzerindeki finansal faaliyetlerini ve deneyimlerini etkilemektedir. Bu makale, Ethereum 2.0'ın blok oluşturma mekanizmasını ve önerici-yapıcı ayrımı (PBS) teknolojisini analiz etmeyi, beraberinde getirdiği merkeziyetçilik ve güven sorunlarını ve Ethereum'un değerleriyle olan çelişkilerini tartışmayı amaçlamaktadır.

MEV'nin etkisi iki taraflıdır: bir yandan DEX fiyat farklarını azaltabilir, işlemleri tasfiye etmeye yardımcı olabilir; diğer yandan kullanıcı çıkarlarına zarar verebilir. Bu nedenle, MEV çözümleri daha çok olumsuz etkileri hafifletmeye yöneliktir, kökünden çözmeye değil. Şu anda üç ana önlem bulunmaktadır: açık artırma mekanizması iyileştirmeleri, konsensüs katmanı iyileştirmeleri ve uygulama katmanı iyileştirmeleri. Bu çözümler MEV yapısını etkileyecektir, ancak bazı çözümler kullanıcıların karşılaştığı sorunları tamamen çözemez. Kullanıcı işlem gizliliğini korumak için gizlilik havuzları teknolojisinin getirilmesi keşfedilmeye değer bir yönüdür.

Ayrıca, Layer2 mimarisi, hesap soyutlama gibi yeni teknolojilerin uygulanmasıyla birlikte, MEV daha fazla teknik zorluk ve fırsatla karşılaşacaktır. Bu makale, MEV'nin olumsuz etkilerini azaltma potansiyel çözümlerini araştırmayı, mevcut MEV çözümlerinin avantaj ve dezavantajlarını kapsamlı bir şekilde anlamayı ve gelecekteki araştırmalara fikir sağlamayı ummaktadır.

Ethereum 2.0 Mimarisi

The Merge'den bu yana, Ethereum ağı güvenliğini sağlamak için POS mekanizmasını benimsemiştir, hesaplama gücü rekabetinden vazgeçmiş ve hisse kanıtı sistemine geçmiştir. Birleşmeden sonra, Ethereum iki katmana ayrılmıştır: yürütme katmanı ve konsensüs katmanı. Blok üretim döngüsü de değişiklik göstermiştir:

• Her Epoch bir POS döngüsüdür.
• Her Epoch 32 Slot'a ayrılır, her Slot 12 saniyelik blok oluşturma zaman birimidir

Ağ, her Epoch'ta rastgele bir komite seçer, komite içinde de rastgele bir blok önericisi seçilir. Önerici, işlemleri paketleme ve sıralama ile blok üretmekten sorumludur, diğer komite üyeleri ise denetler ve oylama yapar. Komite, her Epoch'ta yeniden seçilir.

Bu yapı altında, Payload yürütme yükünü ifade eder, yani işlemin durum değişikliği, blokların bir parçası olarak görülebilir. Blok önericisi, yürütme yükünü uygulamak ve blok önermekle sorumludur.

PBS Mimarisi

Aslında, blok önericisi olarak seçilen doğrulayıcıların Payload'u uygulama konusunda genellikle motivasyonu yoktur, çünkü bu büyük miktarda hesaplama kaynağı gerektirir. İşlemlerin sıralamasının merkeziyetsizliğini sağlamak için merkeziyetsiz bir komite seçimleri ile gerçekleştirilmesi düşünülmüştü, ancak doğrulayıcılar bu kısmı dışarıda bırakmayı tercih ediyor ve kendileri sadece blok önerimine odaklanıyor. Bu nedenle, blok önerimi ve inşasını ayıran PBS tasarımı ortaya atılmıştır:

• Düğüm önericileri yalnızca blokları doğrulamaktan sorumludur, inşaat sürecine katılmazlar.
• Teklif sahibi, blok inşaatçısından blok alır.
• Yapıcılar, blokları oluşturmak için birbirleriyle rekabet ederler ve öneren kişiye en yüksek ücreti sunarlar.
• Bu bir "blok ihale" piyasası oluşturdu.

PBS(Önerici Yapıcı Ayrımı)'in mühürlü ilk ihale modeli süreci aşağıdaki gibidir:

1. Kullanıcı, açık Mempool'a işlem göndermek için RPC kullanır.
2. Birden fazla Builder en iyi işlem sıralamasını arar, kârı maksimize eden bloklar oluşturur.
3. Builder, MEV-Boost Relayer aracılığıyla Proposer ile etkileşime geçer:
   • Builder, Relayer'a teklif sunuyor.
   • Relayer, Proposer'a birden fazla blok başlığı ve teklif sunar.
   • Proposer genellikle en yüksek teklifi veren bloğu kabul eder.
4. Tüm bilgiler mühürlü, Relayer yalnızca Proposer'a blok başlığını sunar, sansüre karşı dayanıklılığı garanti eder.

Relayer, MEV-Boost standardını uygular, Builder ile Proposer arasındaki etkileşim tekliflerini standartlaştırır.

PBS altında katılımcı oyunu

PBS mimarisinin ana katılımcıları arasında Builder, Relayer, Proposer ve MEV botu ( Searcher ) bulunmaktadır.

Builder

Builder, blok içeriğini oluşturmakla sorumludur. MEV-Boost teknolojisi, Builder'ın teklif verme sürecinde daha avantajlı olmasını sağlar, çünkü yalnızca Gas ücretlerini değil, aynı zamanda MEV kazançlarını da destekler. Builder, kullanıcı ve Searcher işlemlerini doğrudan inceleyebilir, bu da sürekli eleştirilmektedir. Özellikle Amerika'nın OFAC'ı yayınlamasından sonra, birçok Builder OFAC uyumluluğuna katıldı; son zamanlarda blok inceleme oranlarında bir düşüş olsa da, Builder'ın işlem incelemesi konusundaki doğrudan etkisi devam etmektedir.

Şu anda Builder pazar payında, inceleme gerektirmeyen beaverbuild.org kâr odaklı olarak pazar payını giderek artırıyor.

Arayıcı

Maksimum kar elde etmek için Searcher ve Builder işbirliği yapmalıdır. Searcher genellikle belirli bir Builder ile işbirliği yaparak Dark Pool veya Private Pool oluşturur. Teorik olarak, eğer Builder kötü niyetliyse veya sansür uyguluyorsa, Searcher başka Builder'ları seçebilir, bu da Builder'ın pazar payının düşmesine yol açar. Bu nedenle Builder, kötü niyetin gizli maliyetlerini dikkate alacaktır.

Searcher, CEX-DEX arbitrajı ( off-chain ) ve DEX, ara katman, likidasyon ( tamamen on-chain ) olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır. Şu anda Wintermute, CEX-DEX arbitraj pazarında birinci sıradadır. Tamamen on-chain MEV, stüdyolaşma eğilimindedir, jaredfromsubway.eth %37.2 pazar payına sahiptir ve sandviç saldırıları konusunda uzmandır.

Searcher ile Builder arasındaki sıkı ilişki nedeniyle, birçok Searcher sadece ilk üç Builder'a sipariş akışını gönderir, böylece ekosistem etkisini korur ve küçük Builder'ların sipariş akışını bölerek stratejinin başarısız olmasını önler.

Relayer

Relayer, teklifleri toplamakla ve Proposer'a blok başlıkları ve teklifler sunmakla sorumludur. Proposer blok başlığını seçip imzaladıktan sonra, Relayer tam işlem içeriğini serbest bırakır. Relayer, ekonomik teşvik olmadan büyük bir güven kazanan bir üçüncü şahıs olarak, Builder ve Proposer tarafından güvenilir bir şekilde kullanılmaktadır. Tarihte Ultrasound Relayer açığı nedeniyle Proposer'ın MEV'yi aşırı çektiği olaylar yaşanmıştır.

Şu anda tamamen MAX Profit'in Builder pazar payı giderek artıyor, insan kontrolü ile MEV'in serbest piyasada gerçekleştirilmesi mümkün değil. Relayer, ekonomik teşvik eksikliği ile karşı karşıya, Blocknative bu yöndeki geliştirmeleri durdurdu. Ethereum topluluğu, PBS'yi protokol seviyesine dahil etme konusunda araştırmalar yapıyor.

Teklif Sahibi

Proposer, doğrulayıcılardan rastgele seçilir. Proposer, yürütme yükünü dışa aktarmayı tercih eder, bu da Builder ile dikey işbirliği yapma olasılığını artırır. MEV-boost'un Relayer'ı, doğrudan iletişimi azaltmak için ara nokta olarak hareket etmek ister. Şu anda madencilik havuzları ve LSD doğrulayıcı havuzları ölçek etkisine sahiptir ve doğrulayıcı havuzları merkezileşme eğilimindedir.

Lido %28.7% pazar payına sahip, Coinbase ve Ether.fi onu takip ediyor. Çoğu Proposer, işlem sıralama yürütme yeteneğinden vazgeçti ve yürütme yükünü üçüncü taraf müzayedelere dış kaynak sağladı.

Kullanıcı

Kullanıcılar bu yapı içinde en zayıf durumda, işlemler açık Mempool'a konuluyor ve MEV botları tarafından arbitraj yapılması kolaylaşıyor. Ancak MEV'nin olumlu etkileri de var, örneğin DEX'te kaymaları ve fiyat farklarını azaltmak. İzlenmekten kaçınmak için bazı RPC sağlayıcıları özel Mempool hizmeti sunuyor.

OFA(Order Flow Auction), kullanıcıların emir akışını araklayarak, Searcher ile işbirliği yaparak, bazı MEV kârlarını kullanıcılara geri döndüren yenilikçi bir yöntemdir. Şu anda özel emir akışını kullanan kullanıcı oranı yaklaşık %10'dur, bu da esasen eğitim maliyeti ve operasyonel karmaşıklıktan kaynaklanmaktadır.

Özet

PBS mimarisi altında, MEV-BOOST'un tanıtılması, kar maksimizasyonu için kapalı teklif müzayede mekanizmasının Builder ve Searcher arasında işbirliği ve güven eğilimini artırdığı ve belirgin bir merkezileşme eğilimi gösterdiği anlamına gelmektedir. PoS altında Validator da merkezileşme eğilimindedir. Tüm MEV endüstri zincirinin her aşaması merkezileşmiş hale gelmekte ve çok taraflı güven sorununu beraberinde getirmekte, bu da Ethereum'un merkeziyetsizlik ve güven olmama vizyonu ile çelişmektedir.

Ethereum topluluğu merkeziyetsizliği azaltmak için üç öneri tartışıyor:

1. SUAVE teknolojisi: Ticaret şeffaflığını artırır, Arayıcıların Builder'a olan güven eşiğini düşürür.
2. Enshrined PBS: PBS'yi protokol katmanına dahil et, Relayer'a olan bağımlılığı ortadan kaldır.
3. Merkeziyetsiz AVS: SSV, Lido ile iş birliği yaptı.

MEV Durumu

Şu anda zincir üzerindeki ana MEV türleri arbitraj, sandviç saldırıları ve tasfiye. Son 30 günde:

• Arbitraj kârları en yüksek, MEV botları 2.6 milyon dolar kâr elde etti.
• Sandviç saldırılarının ortalama her bir işlemden elde edilen karı 0.8 dolar, toplam kar yaklaşık 880,000 dolar.

MEV'nin olumlu etkileri arasında DEX fiyat farklarını azaltmak ve likidite sağlamaya yardımcı olmak yer alırken; olumsuz etkileri esasen kullanıcı kayıplarıdır. Kısa vadede MEV etkinliklerindeki artış, Gas ücretlerinin fırlamasına ve kullanıcı deneyimini etkilemesine neden olabilir.

Ethereum'un Layer2'ye geçişiyle birlikte, çapraz zincir MEV sorunu da ortaya çıktı.

Layer2 Mimarisindeki MEV Karmaşıklığı

Gelecekte büyük ölçekli zincir üstü arbitraj faaliyetleri daha karmaşık çok zincirli çapraz zincir MEV'ye yönlenecek. Şu anda yapılan araştırmalar az, çoğunlukla sıralayıcı iyileştirmeleri üzerine odaklanıyor. Çapraz zincir köprüleri gerekli ürünlerdir, Searcher, Layer2 arasındaki parçalı likidite akışını yavaşlatmaya yardımcı olabilir, ancak çapraz zincir köprü deneyimi ve güvenliği geliştirilmelidir.

EIP-4337'nin potansiyel MEV'i

EIP-4337, hesap soyutlaması ve yeni işlem türlerini tanıtarak MEV yapısını etkileyecektir:

• Mempool'a yeni User Operation işlem tipi eklendi
• Bundler rolü, User Operation'ı normal bir işlem haline getiren Builder ile benzerdir.
• Bundler, User Operation'ı yeniden sıralamak için Searcher ile işbirliği yapabilir ve MEV elde edebilir.
• Farklı zincirlerdeki Kullanıcı İşlemleri standartları farklılık gösterebilir, bu da çapraz zincir MEV teknolojisinin engelini artırır.

MEV yavaşlatma keşif yönü

Geçmişte Ethereum ekosistemi PBS'yi gerçekleştirmek için Flashbots'a bağımlıydı. Güvensizliği ve sıfır ekonomik teşvik sorununu çözmek için Ethereum, üçüncü taraf Relayer'a bağımlılığı önlemek amacıyla e-PBS protokol düzeyinde iyileştirmeler yapmayı düşünmektedir.

MEV sorununu tamamen çözmek şu anda mümkün değil, daha çok olumsuz etkilerini azaltmaya yönelik. Ana araştırma yönleri arasında: protokol seviyesi, uygulama seviyesi ve müzayede mekanizması iyileştirmeleri bulunuyor.

SUAVE

SUAVE(Tek Birleştirici Açık Artırma Değer İfadesi)Flashbots tarafından önerilen, MEV'nin olumsuz etkilerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Temelinde, EVM akıllı sözleşmelerini destekleyen MEVM sanal makinesi ile birlikte yeni bir blok zinciri olan SUAVE'yi inşa etmek yer almaktadır. Ana özellikler:

• EVM tabanlı MEV akıllı sözleşmelerinin geliştirilmesini destekler
• MEV uygulamalarının oluşturulma eşiğini düşürmek, mekanizmalar arası rekabeti teşvik etmek
• Merkezileşmiş altyapıyı merkeziyetsiz akıllı sözleşmelere programlamak
• Merkeziyetsiz bir sıralayıcı ve niyet tanıma makinesi olarak zincir üzerindeki Proposer'a sunulur
• Ethereum'i düzenleme katmanı olarak kullanma
• Kullanıcı niyetli işlemleri destekler, SUAVE tarafından analiz edilir ve MEV şeffaflığı maksimize edilir.

SUAVE, uygulama vergisi gibi mekanizmaların uygulanması için uygundur, Paradigm bu projenin danışmanı ve yatırımcısıdır.

OFA

OFA(Sipariş Akış Müzayede), müzayede mekanizmasının bir iyileştirmesidir:

1. Sipariş başlatıcısı siparişi OFA'ya gönderir, OFA kısmen bilgi ifşa etmekte seçici olur.
2. Teklif sahipleri fiyat teklifinde bulunur ve ödeme fiyatını belirtir, karşılık gelen sipariş akışı MEV yetkisini alır.
3. Özel sipariş akışı yalnızca Teklif Verenler tarafından görülebilir, piyasa rekabetini artırarak şeffaflığı yükseltir.

Şu anda OFA tabanlı birden fazla projenin geliştirilmekte olduğu, ana bileşenlerin uygulama detaylarının farklılıklar gösterdiği belirtilmektedir.

Özel Ticaret Havuzu Kripto

Özel işlem havuzu şifrelemesi, Arayıcı'nın gizlilik sorununu çözmeyi amaçlamaktadır. Ana şifreleme yöntemleri şunlardır:

1. Çok taraflı hesaplama (MPC): Çok taraflılar, MPC kullanarak işlem ayrıntılarını gizler.
2. Doğrulanabilir Gecikme Fonksiyonu ( VDF ): Hesaplamak için T zamanı gerektirir, doğruluğun hızlı bir şekilde doğrulanması.
3. Eşik Şifreleme ( TSS ): Birden fazla tarafın ortak katılımıyla şifreleme ve şifre çözme, tek bir tam anahtara gerek kalmadan.
4. Sıfır Bilgi Kanıtı ( ZKP ): belirli bir bilgi açıklanmıyor