Phân tích toàn diện về hệ sinh thái MEV của Ethereum: Từ tiến trình kiến trúc đến thách thức mới trên Layer2

Thắp sáng rừng đen: Khám phá bí ẩn của MEV

Tóm tắt

Với sự gia tăng hoạt động trên chuỗi Ethereum và sự phát triển không ngừng của cơ sở hạ tầng, MEV trên chuỗi đã luôn được coi là phần nguy hiểm nhất trong hệ sinh thái Ethereum, ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận và trải nghiệm tài chính trên chuỗi của người dùng. Bài viết này nhằm phân tích vấn đề tập trung và sự tin cậy mà cơ chế này mang lại, cũng như mâu thuẫn với lý tưởng phi tập trung của Ethereum, từ góc độ cơ chế sinh khối của Ethereum 2.0 và sự tiến hóa của công nghệ phân tách người đề xuất - người xây dựng (PBS).

Sự gia tăng MEV trên chuỗi là một con dao hai lưỡi, vừa có tác động tích cực như giảm chênh lệch giá DEX, giúp thanh lý giao dịch, vừa có tác động tiêu cực như gây hại cho người dùng do các giao dịch kẹp. Do đó, các giải pháp cho MEV chủ yếu là giảm thiểu tác động tiêu cực, chứ không phải hoàn toàn loại bỏ. Trong quá trình khám phá giảm thiểu tác động tiêu cực của MEV và giải quyết vấn đề của trung gian Relayer dựa trên niềm tin của bên thứ ba hiện tại, chủ yếu được chia thành ba loại biện pháp: cải tiến cơ chế đấu giá, cải tiến lớp đồng thuận và cải tiến lớp ứng dụng. Những giải pháp này sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc MEV ở những mức độ khác nhau, nhưng một số giải pháp không thể giải quyết triệt để vấn đề người dùng bị tấn công kẹp. Do đó, cần phải giới thiệu thêm công nghệ hồ bơi riêng tư để bảo vệ tính riêng tư tùy chọn của giao dịch người dùng, những giải pháp MEV này đáng để kết hợp thử nghiệm.

Ngoài ra, MEV như một sản phẩm phụ của thiết kế cơ chế không thể tránh khỏi, trong tương lai sẽ trở nên phức tạp hơn. Chúng tôi cũng đã thảo luận về những thách thức và cơ hội công nghệ MEV có thể xuất hiện dưới việc triển khai các loại giao dịch mới như kiến trúc Layer2, trừu tượng tài khoản EIP-4337.

Cuối cùng, chúng tôi hy vọng thông qua bài viết này khám phá các giải pháp tiềm năng để giảm thiểu tác động tiêu cực của MEV, và nhận thức toàn diện về lợi ích và bất lợi của các giải pháp MEV hiện tại, không chỉ giúp người dùng rọi sáng vào khu rừng tối tăm, mà cũng chỉ ra hướng nghiên cứu tiếp theo về MEV cho các nhà nghiên cứu trong ngành.

Chiếu sáng rừng đen tối: Khám phá bí mật của MEV

Ethereum 2.0

Kể từ The Merge, Ethereum đã áp dụng cơ chế POS để đảm bảo an toàn cho mạng lưới, từ bỏ việc cạnh tranh sản xuất khối tốn nhiều tài nguyên tính toán, chuyển sang chứng minh cổ phần. Sau khi hợp nhất, Ethereum được chia thành lớp thực thi và lớp đồng thuận. Việc sản xuất khối cũng đã thay đổi, mỗi Epoch là một chu kỳ POS, mỗi Epoch lại được chia thành 32 Slot, mỗi Slot tương đương với một đơn vị thời gian sản xuất khối 12 giây.

Mạng sẽ ngẫu nhiên chọn ra một ủy ban xác thực trong mỗi Epoch, từ đó chọn ngẫu nhiên một người đề xuất khối có trách nhiệm đóng gói giao dịch, sắp xếp thực hiện và tạo ra khối, các xác thực viên khác trong ủy ban giám sát quá trình này và bỏ phiếu cho khối. Ủy ban sẽ được chọn lại sau mỗi Epoch. Đồng thời cũng có giới hạn thời gian hoạt động, để đảm bảo hiệu quả trong việc tạo khối và bỏ phiếu. Ở đây, chúng ta quy định lại thuật ngữ, Payload chỉ trạng thái thay đổi của giao dịch, có thể xem như là một phần của việc thực hiện khối. Người đề xuất khối sẽ chịu trách nhiệm thực hiện Payload và đề xuất khối.

Chiếu sáng rừng tối: Khám phá chiếc áo choàng bí ẩn của MEV

Kiến trúc PBS

Thực tế, khi các xác thực viên được chọn làm người đề xuất khối, họ thường thiếu động lực để thực hiện Payload, vì điều này cần rất nhiều sức mạnh tính toán. Ban đầu, đã dự kiến rằng việc bầu cử một ủy ban phi tập trung sẽ đưa việc thực hiện tải vào đó, khiến việc sắp xếp giao dịch trở thành một công việc phi tập trung. Nhưng các xác thực viên dường như có xu hướng tự nhiên là thuê ngoài phần công việc này và tập trung vào việc đề xuất khối. Do đó, ý tưởng PBS đã ra đời, tức là tách biệt việc đề xuất và xây dựng khối, người đề xuất chỉ chịu trách nhiệm xác thực khối, không tham gia vào việc xây dựng. Sự tách biệt này thúc đẩy một thị trường mở, nơi người đề xuất khối có thể nhận khối từ các nhà xây dựng. Các nhà xây dựng cạnh tranh lẫn nhau để xây dựng khối và cung cấp phí cao nhất cho người đề xuất, chúng tôi gọi đây là "đấu giá khối".

Giới thiệu ngắn gọn về mô hình đấu giá đầu tiên của PBS(Proposer Builder Separate): Khi người dùng gửi giao dịch qua RPC proxy, RPC tương đương với việc chạy một nút, gửi giao dịch đến Mempool công khai. Nhiều Builder tìm kiếm giao dịch phù hợp nhất để sắp xếp, tạo ra khối tối đa hóa lợi nhuận(lợi nhuận = Base + Priority + MEV). Sau đó, nhiều Builder tương tác với Proposer thông qua MEV-Boost Relayer, Relayer đóng vai trò là cầu nối tập hợp nhiều báo giá của Builder, gửi nhiều tiêu đề khối và báo giá tương ứng cho Proposer, Proposer thường chấp nhận tiêu đề khối có báo giá cao nhất. Relayer thực hiện quy định MEV-Boost, đây là tiêu chuẩn kỹ thuật mà Flashbot đề xuất cho việc tương tác đấu thầu giữa Builder và Proposer. Trong toàn bộ quá trình, thông tin đều được giữ kín, Relayer chỉ gửi tiêu đề khối cho Proposer, do đó Proposer có khả năng chống kiểm duyệt.

Chiếu sáng rừng tối: Khám phá bí ẩn của MEV

Các loại người tham gia và trò chơi trong PBS

Các bên tham gia chính bao gồm Builder, Relayer, Proposer và MEV bot(Searcher).

Builder

Builder chủ yếu chịu trách nhiệm xây dựng nội dung khối. Sau khi sử dụng MEV-Boost, họ ở trong vị trí thuận lợi hơn trong việc đấu thầu, vì không chỉ hỗ trợ phí Gas mà còn hỗ trợ lợi nhuận MEV. Builder có thể trực tiếp xem xét các giao dịch của người dùng và Searcher, điều này luôn bị chỉ trích. Đặc biệt là sau khi chính phủ Mỹ công bố OFAC, nhiều Builder tham gia vào việc tuân thủ OFAC. Mặc dù tỷ lệ xem xét khối gần đây đã giảm, nhưng chúng ta vẫn thấy Builder có tác động trực tiếp trong việc xem xét giao dịch.

Dựa trên thị phần của Builder hiện tại, các Builder hoàn toàn không cần kiểm tra như beaverbuild.org đang dần mở rộng thị phần, tất cả đều dựa trên lợi nhuận.

Chiếu sáng khu rừng tối: Khám phá bí ẩn của MEV

Tìm kiếm

Để tối đa hóa lợi nhuận, Searcher và Builder cần hợp tác chặt chẽ. Searcher thường làm việc với một Builder cụ thể, hình thành Dark Pool hoặc Private Pool, giao dịch của Searcher chỉ có thể nhìn thấy bởi Builder cụ thể đó, một số Builder có thể đạt được giao dịch MEV tối đa hóa lợi nhuận, từ đó cạnh tranh không gian khối. Về lý thuyết, nếu Builder có hành vi xấu hoặc kiểm duyệt, Searcher có thể chọn Builder khác, điều này sẽ dẫn đến việc giảm thị phần của Builder đó. Do đó, Builder sẽ cân nhắc đến chi phí ngầm của hành vi xấu. Lợi nhuận MEV có thể đạt gấp đôi lợi nhuận Gas trong ngày khi thị trường có sự biến động rõ rệt.

Searcher được chia thành hai loại lớn: CEX-DEX( chênh lệch giá ngoài chuỗi ) và DEX hoàn toàn trên chuỗi (, bao gồm lớp giữa và thanh lý ). Hiện tại, Wintermute chiếm thị phần lớn nhất trong thị trường giao dịch chênh lệch giá CEX-DEX.

Đối với cơ hội MEV thuần túy trên chuỗi, có xu hướng dần hình thành các studio. jaredfromsubway.eth có thị phần lên tới 37,2%, chuyên về việc thực hiện tấn công sandwich đối với người dùng Ethereum, từng trở thành người tiêu thụ gas cao nhất trên chuỗi, với mức tiêu thụ hàng ngày chiếm khoảng 1,5% tổng lượng. Từ tháng 2 năm 2023 đến tháng 6 năm 2024, robot này đã chi tiêu tổng cộng 76.916 ETH, tương đương khoảng 175 triệu USD. Do Searcher liên kết chặt chẽ với Builder, nhiều Searcher sẽ gửi dòng lệnh cho ba Builder hàng đầu, điều này giúp duy trì ảnh hưởng sinh thái.

Chiếu sáng rừng tối: Khám phá bí ẩn MEV

Relayer

Relayer chịu trách nhiệm tập hợp đấu giá, đóng vai trò là trung gian gửi tiêu đề khối và giá đấu thầu cho Proposer, lúc này Proposer không biết chi tiết giao dịch của khối. Một khi Proposer chọn và ký tiêu đề khối, Relayer sẽ phát hành toàn bộ nội dung giao dịch. Chúng tôi phát hiện rằng Relayer, với tư cách là một bên thứ ba không có động lực kinh tế, đã nhận được sự tin tưởng lớn. Builder phụ thuộc vào báo giá của Proposer, Proposer phụ thuộc vào báo giá của Relayer và nội dung khối. Trong lịch sử đã xảy ra vấn đề tương tự, Ultrasound Relayer có lỗ hổng tiềm ẩn dẫn đến việc Proposer rút hơn 20 triệu đô la MEV. Mặc dù lỗ hổng có thể được sửa chữa, nhưng Relayer vẫn có thể hành động ác ý để đánh cắp MEV.

Về thị phần Relayer, tỷ lệ chiếm lĩnh thị trường Builder chạy với lợi nhuận MAX thuần túy đã dần dần mở rộng kể từ sau Merge, do đó trong thị trường tự do, việc kiểm soát MEV một cách nhân tạo thông qua Builder là không thể.

Đồng thời, Relayer đang phải đối mặt với vấn đề thiếu động lực kinh tế. Blocknative đã rút lui khỏi nghiên cứu phát triển theo hướng Relayer. Hiện tại, Relayer dựa vào quy định MEV-Boost do Flashbots đưa ra để xây dựng, Ethereum phụ thuộc vào các bên thứ ba cung cấp PBS không bao giờ là giải pháp bền vững, vì vậy cộng đồng Ethereum đang khám phá việc đưa PBS vào cấp độ giao thức.

Chiếu sáng rừng tối: Khám phá bí ẩn MEV

Người đề xuất

Đối với Proposer, việc chọn ngẫu nhiên một nhóm ủy ban từ tất cả các validator, sau đó chọn người đề xuất khối trong mỗi slot. Người đề xuất khối vốn có khả năng thực hiện tải trọng, nhưng tự nhiên muốn chuyển giao nó, dễ dẫn đến sự hợp tác dọc với Builder. Relayer của MEV-boost muốn đóng vai trò là điểm trung gian để giảm thiểu sự thông đồng do giao tiếp trực tiếp mang lại. Do hiện tại, chủ yếu là các pool khai thác đóng vai trò là pool validator, nên pool khai thác và pool validator LSD đều có hiệu ứng quy mô mạnh mẽ, đặc biệt là sự xuất hiện của LSD, giải phóng tiềm năng token được stake, tăng cường hiệu suất vốn. Bị ảnh hưởng bởi các khối DEFI, pool validator cũng có xu hướng tập trung hóa.

Lido hiện chiếm khoảng 28,7% thị phần, Coinbase và Ether.fi theo sát phía sau. Trong quá khứ, khi chưa chủ động triển khai giải pháp MEV-BOOST PBS, người đề xuất cần chịu trách nhiệm về nhiệm vụ của Builder tức là tải trọng thực hiện, nhưng phần lớn người đề xuất đã từ bỏ khả năng thực hiện xếp hạng giao dịch, vì tính toán nặng nề sẽ nghiêm trọng làm chậm hiệu suất xác minh, không bằng việc thuê ngoài tải trọng thực hiện, để cho bên thứ ba đấu giá các khối.

Chiếu sáng rừng tối: Khám phá bí ẩn của MEV

Người dùng

Người dùng ở vị trí yếu nhất trong toàn bộ cấu trúc, vì giao dịch được đưa vào Mempool, sẽ bị các bot MEV kiếm lợi nhuận, nhưng những lợi nhuận này sẽ không chảy về phía người dùng. Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn xấu, chẳng hạn như khi có sự biến động lớn về giá trên chuỗi trong DEX hoặc khi khối lượng giao dịch của người dùng vượt quá tính thanh khoản của DEX, các bot MEV sẽ thông qua việc chênh lệch giá để giảm thiểu trượt giá và sự chênh lệch giá giữa các nền tảng. Do đó, MEV có các ngoại tác tích cực và tiêu cực, cần được thảo luận riêng biệt, đây cũng là điểm phức tạp của nó.

Để tránh việc người dùng bị tổn hại bởi việc bot MEV theo dõi, nhiều nhà cung cấp nút RPC có thể giúp người dùng đặt giao dịch vào Mempool không công khai, chẳng hạn như có thể tương tác trực tiếp qua RPC của Builder. Một cách mới mẻ là thông qua OFA(Order Flow Auction) để bù đắp lợi nhuận MEV cho người dùng, các nhà điều hành OFA RPC hợp tác với Searcher, đấu giá đơn hàng của người dùng cho Searcher, Searcher đạt được lợi nhuận MEV tối đa, đưa toàn bộ dòng đơn hàng vào khối, rồi trả lại một phần lợi nhuận cho người dùng.

Hiện tại, tỷ lệ người dùng sử dụng dòng lệnh riêng vẫn không cao, khoảng 10%, chủ yếu do chi phí giáo dục người dùng cao, khó phổ biến kiến thức và biện pháp đối phó với MEV, thao tác phức tạp. Tối ưu hóa trải nghiệm người dùng cần để người dùng tiếp nhận một cách thụ động hơn là chủ động.

Chiếu sáng khu rừng tối tăm: Khám phá bí ẩn MEV

Tóm tắt

Trong cấu trúc PBS hiện tại, sau khi tiêu chuẩn MEV-BOOST được giới thiệu, cơ chế đấu thầu kín tối đa hóa lợi nhuận này đã dẫn đến việc Builder và Searcher dần phát triển theo hướng hợp tác và tin cậy, với xu hướng tập trung rõ rệt. Dưới POS còn dẫn đến sự tập trung của Validator, toàn bộ chuỗi công nghiệp MEV ở các khâu đều có xu hướng tập trung, và còn dẫn đến vấn đề tin cậy đa bên, Searcher tin tưởng Builder, Builder và Proposer tin tưởng Relayer. Sự phát triển của MEV theo hướng tập trung và tin cậy rõ ràng mâu thuẫn với tầm nhìn phi tập trung và phi tin cậy của Ethereum. Hiện tại, cộng đồng Ethereum đang thảo luận ba đề xuất nhằm giảm thiểu sự tập trung:

  1. Đối với việc bundling Builder và Searcher tập trung: Công nghệ SUAVE do Flashbot đề xuất, giúp giao dịch trở nên minh bạch hơn, giảm bớt ngưỡng tin cậy của Searcher đối với Builder, khuyến khích Searcher gửi luồng đơn hàng đến tất cả Builder.

  2. Đối với việc tin cậy Relayer: Sử dụng Enshrined PBS thay thế cho giải pháp PBS hiện tại, loại bỏ sự phụ thuộc vào Relayer trong quá trình đấu thầu.

  3. Đối với sự tập trung của Validator: áp dụng AVS phi tập trung, như SSV, Lido đã hợp tác với nó.

Chiếu sáng khu rừng tối tăm: Khám phá bí ẩn MEV

Tình trạng MEV

Hiện tại, các loại MEV chính trên chuỗi bao gồm arbitrage, tấn công sandwich và thanh lý. Trong đó, lợi nhuận từ arbitrage là lớn nhất, trong 30 ngày qua, các bot MEV có thể thống kê lợi nhuận khoảng 2.6 triệu USD. Trên thực tế, lợi nhuận trung bình mỗi giao dịch khoảng 0.8 USD, và trong 30 ngày qua, tổng lợi nhuận từ tấn công sandwich trên chuỗi Ethereum khoảng 880,000 USD.

MEV có tác động bên ngoài tích cực và tiêu cực. Tích cực bao gồm giảm chênh lệch giá giữa các DEX thông qua arbitrage, giúp thanh lý giao dịch, v.v. Tiêu cực chủ yếu là tổn hại đến giao dịch của người dùng do các giao dịch kẹp. Dưới cơ chế phí trên chuỗi hiện tại, mặc dù

ETH-4.03%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 4
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
MetaNeighborvip
· 08-01 07:37
Điểm đau vĩnh viễn của MEV
Xem bản gốcTrả lời0
ForkTroopervip
· 08-01 07:33
Blockchain bạn đừng cười
Xem bản gốcTrả lời0
ForkYouPayMevip
· 08-01 07:31
MEVĐược chơi cho Suckersthật tuyệt
Xem bản gốcTrả lời0
PanicSellervip
· 08-01 07:17
Đứng là nhà tạo lập thị trường
Xem bản gốcTrả lời0
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)