Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Selubung MEV

Seiring dengan peningkatan aktivitas on-chain dan evolusi serta kekayaan infrastruktur on-chain, MEV on-chain selama ini dianggap sebagai bagian paling berbahaya dari hutan gelap Ethereum, yang secara langsung menyebabkan kerugian profit dan penurunan pengalaman pengguna dalam aktivitas keuangan on-chain. Artikel ini, "Menerangi Hutan Gelap", bertujuan untuk menganalisis secara mendalam masalah sentralisasi dan kepercayaan yang timbul dari mekanisme pembangkitan blok Ethereum 2.0 dan evolusi teknologi pemisahan pengusul-pembangun (PBS), yang bertentangan dengan nilai-nilai Ethereum.

Peningkatan MEV di blockchain memang merupakan pedang bermata dua, dengan eksternalitas positif dan negatif. Eksternalitas positif termasuk mengurangi perbedaan harga DEX dan membantu likuidasi transaksi; eksternalitas negatif termasuk kerugian dari transaksi sandwich bagi pengguna. Oleh karena itu, solusi untuk MEV lebih banyak berfokus pada mengurangi eksternalitas negatif, dan tidak dapat sepenuhnya menghapusnya. Dalam proses eksplorasi mekanisme untuk mengurangi eksternalitas negatif MEV dan menyelesaikan masalah terkait middleware Relayer yang berbasis kepercayaan pihak ketiga saat ini, tindakan utama dibagi menjadi tiga kategori: perbaikan mekanisme lelang, perbaikan lapisan konsensus, dan perbaikan lapisan aplikasi. Ketiga perbaikan ini akan berdampak pada lanskap modern MEV dalam berbagai tingkat, tetapi beberapa solusi tidak dapat secara substantif menyelesaikan masalah serangan sandwich yang dihadapi pengguna, transaksi pengguna masih berada di public pool, oleh karena itu perlu diperkenalkan lebih banyak teknologi privacy pool untuk melindungi privasi opsional transaksi pengguna, solusi MEV ini patut dicoba untuk dikombinasikan.

Selain itu, MEV sebagai produk sampingan desain mekanisme yang tidak dapat dihindari, di masa depan akan semakin kompleks. Kami juga mengeksplorasi tantangan teknis dan peluang MEV yang mungkin muncul di bawah implementasi jenis transaksi baru seperti arsitektur Layer2 dan abstraksi akun EIP-4337.

Akhirnya, kami berharap melalui artikel ini, untuk mengeksplorasi solusi potensial untuk mengurangi masalah eksternalitas negatif MEV, dan memberikan pemahaman yang komprehensif tentang pro dan kontra dari skema MEV saat ini, tidak hanya untuk menerangi hutan gelap yang dihadapi pengguna di masa depan, tetapi juga untuk menerangi hutan gelap bagi para peneliti di industri untuk penelitian lebih lanjut tentang MEV.

Ethereum 2.0

Sejak The Merge, Ethereum telah mengadopsi mekanisme POS untuk memastikan keamanan jaringan, sambil meninggalkan persaingan yang memerlukan komputasi intensif dalam produksi blok, dan beralih ke bukti kepemilikan. Setelah penggabungan, Ethereum dibagi menjadi lapisan eksekusi dan lapisan konsensus. Seluruh produksi blok juga mengalami perubahan, setiap Epoch adalah satu siklus POS, dan setiap Epoch dibagi menjadi 32 Slot, di mana setiap Slot setara dengan satu unit waktu untuk menghasilkan blok, yaitu 12 detik.

Seluruh jaringan akan secara acak memilih satu komite dari validator setiap Epoch, dan orang yang mengusulkan blok dipilih secara acak dari kumpulan komite tersebut. Pengusul blok perlu mengemas transaksi dan mengeksekusi urutan untuk menghasilkan satu blok, sementara validator komite lainnya akan mengawasi proses ini dan kemudian memberikan suara untuk blok tersebut. Selain itu, komite ini akan dipilih ulang setelah setiap Epoch. Waktu operasi tertentu juga diterapkan untuk memastikan efisiensi dalam pembuatan blok dan pemungutan suara. Di sini, kami menetapkan istilah untuk pembaca, Payload adalah beban eksekusi, yang berarti perubahan status transaksi, dapat dianggap sebagai bagian dari eksekusi blok. Pengusul blok akan menerapkan beban eksekusi (Execution Payload yaitu menerapkan perubahan status hasil transaksi ) dan usulan blok.

Arsitektur PBS

Sebenarnya, ketika validator dipilih untuk menjadi usulan blok, sering kali usulan tersebut tidak memiliki motivasi untuk mengeksekusi Payload, yaitu mengurutkan dan mengeksekusi transaksi, karena hal ini memerlukan banyak kemampuan komputasi untuk melakukan perubahan status. Awalnya dipikirkan, jika kita melalui pemilihan dewan terdesentralisasi, jika kita memasukkan beban eksekusi ke dalamnya, maka pengurutan transaksi dan sebagainya akan menjadi hal yang terdesentralisasi. Namun, validator tampaknya secara alami ingin menyerahkan bagian ini kepada pihak ketiga untuk diselesaikan, sementara mereka sendiri sebagai Proposer fokus pada usulan blok. Oleh karena itu, muncul konsep PBS, yaitu memisahkan usulan blok dan konstruksi, di mana validator hanya bertanggung jawab untuk memverifikasi blok, tidak terlibat dalam konstruksi blok. Pemisahan antara usulan dan pembangun mendorong pasar terbuka, di mana usulan blok dapat memperoleh blok dari pembangun blok. Para pembangun ini saling bersaing untuk membangun blok dan menawarkan biaya tertinggi kepada pengusul, yang kita sebut sebagai "lelang blok".

Kami akan memperkenalkan secara singkat model lelang pertama yang disegel dari PBS(Proposer Builder Seperate). Ketika pengguna mengirimkan transaksi melalui proxy RPC, RPC setara dengan menjalankan sebuah node, yang mengirimkan transaksi ke Mempool publik. Beberapa Builder menemukan transaksi yang paling cocok untuk diurutkan guna menghasilkan blok dengan maksimalisasi keuntungan(, di mana maksimalisasi keuntungan mengacu pada biaya transaksi Base+Priority+MEV). Kemudian, beberapa Builder berinteraksi dengan Proposer melalui MEV-Boost Relayer. Relayer adalah jembatan bagi banyak Builder untuk berinteraksi dengan Proposer. Builder mengirimkan penawaran kepada Relayer, dan Relayer mengajukan beberapa header blok beserta penawaran yang sesuai kepada Proposer. Proposer umumnya mengadopsi blok dengan penawaran tertinggi. Di sini, Relayer akan menerapkan spesifikasi MEVBboost, yang merupakan norma teknis yang diajukan oleh Flashbot tentang bagaimana mengatur interaksi penawaran antara Builder dan Proposer. Dalam proses ini, semua informasi bersifat tertutup, Relayer hanya akan mengirimkan header blok kepada Proposer, sehingga Proposer memiliki ketahanan terhadap sensor.

Berbagai Peserta dan Permainan dalam PBS

Peserta utamanya adalah Builder, Relayer, Proposer, MEVbot(Searcher).

Builder

Builder terutama bertanggung jawab untuk membangun konten blok, setelah menggunakan teknologi MEV-Boost, mereka berada dalam posisi yang lebih menguntungkan dalam lelang, karena tidak hanya mendukung Biaya Gas, tetapi juga mendukung pendapatan MEV. Builder dapat langsung memeriksa transaksi pengguna dan Pencari, yang selama ini menjadi kritik, terutama setelah pemerintah Amerika mengumumkan OFAC, banyak Builder yang terlibat dalam kepatuhan OFAC. Meskipun proporsi pemeriksaan blok baru-baru ini telah menurun, kita dapat melihat bahwa dalam proses pembangunan blok, Builder memiliki pengaruh langsung dalam pemeriksaan transaksi.

Melihat pangsa pasar Builder saat ini, beaverbuild.org yang merupakan Build murni tanpa perlu pemeriksaan sedang secara bertahap memperluas pangsa pasarnya, semuanya berorientasi pada keuntungan.

Pencari

Pada dasarnya, pekerjaan untuk memaksimalkan keuntungan memerlukan kerjasama antara Searcher dan Builder. Searcher sering kali bekerja sama dengan Builder tertentu, sehingga terbentuklah Dark Pool atau Private Pool, di mana transaksi Searcher hanya akan ditampilkan kepada Builder tertentu. Beberapa Builder akan memperoleh transaksi MEV yang memaksimalkan keuntungan, dan kemudian menawar ruang blok. Secara teori, jika Builder berbuat jahat atau melakukan penyensoran, maka Searcher dapat memilih Builder lain, yang akan menyebabkan pangsa pasar Builder berkurang secara bertahap. Oleh karena itu, terikat pada Searcher, Builder sering kali akan mempertimbangkan biaya tersembunyi dari perbuatan jahat. Gambar di atas menunjukkan situasi pendapatan MEV dan Gas harian, di mana dapat terlihat bahwa pendapatan MEV yang diberikan oleh Searcher dapat mencapai dua kali lipat dari pendapatan Gas harian dalam kondisi fluktuasi pasar yang signifikan.

Untuk Searcher, dibagi menjadi dua kategori yaitu arbitrase off-chain CEX-DEX( dan DEX, mezzanine, likuidasi serta arbitrase on-chain murni).

Saat ini Wintermute menguasai pangsa pasar pertama untuk perdagangan arbitrase CEX --- DEX.

Untuk peluang MEV yang sepenuhnya di blockchain, ada kecenderungan untuk secara bertahap membentuk studio, di mana pangsa pasar jaredfromsubway.eth mencapai 37,2% yang mengejutkan, ia ahli dalam melakukan serangan sandwich terhadap pengguna di jaringan Ethereum, pernah menjadi pengguna dengan konsumsi gas tertinggi di blockchain, menghabiskan sekitar 1,5% dari total gas dalam sehari. Dari Februari 2023 hingga Juni 2024, bot ini telah menghabiskan total 76.916 ETH, yang jika dihitung berdasarkan nilai saat melakukan transaksi tersebut, setara dengan sekitar 175 juta dolar. Karena ada hubungan yang erat antara Seacher dan Builder, dalam praktiknya, banyak Seacher akan mengirimkan aliran pesanan mereka kepada tiga Builder teratas, padahal sebenarnya bisa disiarkan ke semua Builder, tetapi beberapa Builder kecil mungkin membagi aliran pesanan Seacher, yang menyebabkan strategi MEV Seacher menjadi tidak efektif, dan berpotensi menyebabkan risiko kerugian. Selain itu, mengikat Builder juga dapat menjaga pengaruh mereka di dalam ekosistem.

( Relayer

Relayer bertanggung jawab untuk mengumpulkan lelang, kemudian sebagai stasiun perantara mengajukan header blok dan harga lelang blok kepada Proposer, saat itu Proposer tidak mengetahui rincian transaksi dalam blok. Begitu Proposer memilih dan menandatangani header blok, Relayer akan mengeluarkan seluruh konten transaksi kepada Proposer. Kita akan menemukan bahwa Relayer bertindak sebagai pihak ketiga yang tidak memiliki insentif ekonomi, mendapatkan kepercayaan yang besar, Builder bergantung pada Proposer untuk penawaran, sementara Proposer bergantung pada penawaran Relayer dan konten blok. Dalam sejarah juga telah terjadi masalah serupa, di mana sebuah Relayer memiliki potensi celah, yang menyebabkan Proposer menarik lebih dari 20 juta dolar MEV. Meskipun celah-celah ini dapat diperbaiki, Relayer itu sendiri masih dapat memilih untuk bertindak jahat dan mencuri MEV.

![Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Tabir MEV])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-cde45fcc68b2217faa2920d7559fb1ce.webp###

Gambar di atas menunjukkan pangsa pasar Relayer, kita akan menemukan bahwa pangsa pasar Builder yang hanya menjalankan MAX Profit telah secara bertahap meningkat sejak Merge, oleh karena itu di pasar bebas, tidak mungkin untuk mengontrol MEV secara artifisial melalui Builder.

Sementara itu, Relayer juga menghadapi masalah, yaitu tidak adanya insentif ekonomi. Oleh karena itu, beberapa perusahaan juga keluar dari penelitian dan pengembangan di arah Relayer. Saat ini, Relayer bergantung pada norma MEVBoost yang diajukan oleh Flashbots untuk dibangun, Ethereum bergantung pada pihak ketiga untuk menyediakan PBS, yang selalu bukan solusi jangka panjang, oleh karena itu saat ini komunitas Ethereum juga sedang menjelajahi untuk mengintegrasikan PBS ke dalam tingkat protokol.

( Proposer

Bagi Proposer, algoritma digunakan untuk secara acak memilih sekelompok komite dari semua validator, dan dalam setiap slot, memilih satu proposal blok. Proposer blok itu sendiri memiliki kemampuan untuk mengeksekusi beban, tetapi karena Proposer secara alami ingin mengalihdayakan bagian ini, hal ini dapat menyebabkan kolusi vertikal antara Builder dan Proposer. Relayer dari MEV-boost berharap untuk bertindak sebagai titik tengah dalam cara ini, untuk mengurangi kolusi vertikal yang disebabkan oleh komunikasi langsung antara keduanya. Karena saat ini semua berada dalam kumpulan penambang sebagai kumpulan validator, tetapi kumpulan penambang ini dan kumpulan validator LSD memiliki efek skala yang sangat kuat, terutama dengan munculnya LSD, yang melepaskan potensi token yang sebelumnya dipertaruhkan, meningkatkan efisiensi modal, dan pengaruh blok DEFI di belakangnya, sehingga kumpulan validator berada dalam tren yang lebih terpusat.

![Menerangi Hutan Gelap: Mengungkap Tabir MEV])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-70929ee9898af7de34911de7d0753ebd.webp###

Sebuah proyek LSD terkenal saat ini menguasai sekitar 28,7% pangsa pasar, sementara proyek dan bursa terkenal lainnya menempati posisi kedua dan ketiga. Di masa lalu, ketika solusi MEV-BOOST PBS tidak diterapkan secara aktif, Proposer harus bertanggung jawab atas tugas Builder, yaitu mengeksekusi beban (Payload), tetapi sebagian besar Proposer menyerahkan kemampuan mereka untuk mengeksekusi urutan transaksi, karena beban komputasi yang berat akan sangat membebani kinerja verifikasi, lebih baik untuk mengalihkan beban eksekusi dan membiarkan pihak ketiga melelang blok.

( Pengguna

Akhirnya mari kita bahas tentang Pengguna, pengguna sering kali berada di pihak yang paling lemah dalam desain arsitektur, karena transaksi pengguna dimasukkan ke dalam Mempool, yang dapat menghasilkan keuntungan MEV oleh berbagai MEVbot, tetapi keuntungan ini tidak mengalir ke pengguna. Namun, itu tidak selalu merupakan kerugian, misalnya di DEX, ketika ada fluktuasi pasar yang besar di blockchain atau volume transaksi pengguna melebihi likuiditas DEX, MEVbot akan menggunakan arbitrase untuk mengurangi slippage dan perbedaan harga antar platform. Oleh karena itu, keberadaan MEV memiliki eksternalitas positif dan negatif, yang perlu dibahas secara terpisah, dan ini juga merupakan...