Особая благодарность Nikete Della Penna, RJ, Matthew Finestone и Brecht Devos за рецензии и ценные замечания.
В этой статье мы "составили карту" текущего ландшафта L2 MEV, размышляя о различных последствиях MEV для различных конструкций L2. Мы также кратко рассмотрим различные способы децентрализации L2 и то, как это может повлиять на L2 MEV.
Оговорка: не стесняйтесь пропустить, если вы знакомы с MEV. Подробное объяснение MEV можно найти в статье "Ethereum - темный лес" от Paradigm и в статье "Flash Boys 2.0".
MEV - Maximal Extractable Value (экс-Miner Extractable Value до слияния) - стоимость, извлекаемая непосредственно из смарт-контрактов благодаря контролю за упорядочиванием транзакций в конкретную эпоху. Впервые она была формально определена в документе "Flash Boys 2.0" в 2019 году.
Чтобы понять, что такое MEV, мы должны понять, кто такие арбитражные боты: арбитражные боты просматривают системы блокчейн (особенно децентрализованные биржи, DEX), чтобы найти и использовать сделки обычных пользователей на DEX.
В самом начале MEV на Ethereum добывался майнерами. mev-geth был клиентом для майнинга Ethereum и мог принимать пакеты от поисковиков. Поисковики соревновались друг с другом в поиске MEV в mempool, создании связки с наибольшим потенциальным MEV и победе в аукционе, чтобы mev-geth включил их связку в блокчейн. До слияния было добыто $675,6 млн MEV.
После перехода на Proof of Stake добыча MEV стала доступной для валидаторов: был введен mev-boost (автор Flashbots) для обеспечения Proposer Builder Separation (PBS), что превратило добычу MEV в огромную многомиллионную высококонкурентную индустрию (с момента Merge было добыто 217 147 ETH (около $415M) MEV).
Однако, поскольку дорожная карта Ethereum ориентирована на роллапы, и ожидается, что 99% всей активности будет приходиться на L2 (и выше), как только роллапы достигнут зрелости, дизайн роллапов должен учитывать гонку добычи MEV.
Поскольку предполагается, что участники создания и проверки блоков являются рациональными экономическими субъектами, участвующими в системе, прибыльные возможности получения MEV могут разумно повлиять на поведение этих участников, которое является вредоносным с точки зрения сети.
Ниже мы рассмотрим различные конструкции rollup и последствия L2 MEV для каждой из них.
Дисклеймер: Это гипотетическая ментальная карта L2 MEV для создания хотя бы некоторых очертаний этого ландшафта. На данный момент большинство роллапов имеют один централизованный секвенсор, так что это почти единственный доступный на сегодня вариант. Реальность может быть иной. Поэтому, пожалуйста, воспринимайте эту статью как приглашение к дальнейшим исследованиям.
Когда мы говорим: "99% всей активности будет (однажды) на L2 и выше", возникает следующий вопрос: "При 99% активности на L2 означает ли это, что 99% MEV также будет захвачено на L2?".
Все исследования L2 MEV можно разделить на две категории: (i) изолированное количественное определение и извлечение MEV на каждой цепочке отдельно и (ii) межцепочечный MEV (поскольку у нас несколько цепочек, каждая со своими возможностями MEV).
MEV - это темный лес, поэтому мы не можем точно знать, что происходит в этой области. Но было проведено несколько экспериментов по количественному определению L2 MEV. Некоторые примеры ниже:
FlashBabies paper (2021): Обзор концепции L2 MEV + развертывание инструмента количественной оценки MEV на Optimism и Polygon;
MEV на Polygon (PoS) Explorer;
Статья о формализации кросс-доменного MEV (2021);
Таблица лидеров междоменных MEV.
Дисклеймер: возможно, существует гораздо больше задокументированных исследований в этой области. Приведенный выше список содержит лишь некоторые примеры.
Однако L2 отличаются от Ethereum. Поэтому предположения о MEV Ethereum могут быть ошибочными в отношении L2. Область L2 MEV призывает любопытных исследователей MEV. Ниже мы вкратце рассмотрим основные конструкции рулонов и подумаем о возможных последствиях MEV для каждой из них.
Роль sequencer заключается в упорядочивании транзакций в блок и отправке этого блока на L1. На сегодняшний день большинство секвенсоров в L2 Ethereum Rollups - это отдельные централизованные организации. И эти структуры (в разной степени) отвечают за упорядочивание транзакций. То есть, в большинстве rollups L2 Ethereum (как они есть), извлечение MEV находится в руках единственного секвенсора.
Однако в rollups с различными механизмами секвенирования свобода секвенирования также варьируется. Например, в модели First Come First Served (в настоящее время используется Arbitrum) работа секвенсора заключается в том, чтобы организовать транзакции в блок точно в том же порядке, в котором он их получил. Следовательно, способность секвенсора извлекать MEV весьма ограничена случайностью.
В то время как, например, в Оптимизме, секвенсор имеет больше власти над последовательностью транзакций - фактически, он может упорядочивать транзакции по своему усмотрению. Таким образом, формально у него есть гипотетическая возможность извлекать MEV при секвенировании. Однако его власть также ограничена: если транзакция не была включена в блок в течение определенного временного окна, она будет принудительно включена в следующий блок.
В 2020 году Karl Floersch предложил идею MEVA (MEV Auctions) на форуме ethresearch. Идея заключалась в том, что "одна искушенная сторона выигрывает аукцион и может захватить весь MEV. Победитель аукциона может изменять порядок представленных транзакций и вставлять свои собственные, если они не задерживают какую-либо конкретную транзакцию более чем на N блоков". Однако официально мы ничего не знаем о его реализации.
С 2018 года, когда на Ethereum был развернут первый ZK-Rollup, с момента сотворения мира все роллапы имеют намерение быть децентрализованными. ****Насколько известно на сегодняшний день, большинство из них начинаются с централизованных sequencers и намерением децентрализовать их в будущем. Однако следует отметить, что пока существует механизм принудительного включения транзакций в разумные сроки - это не представляет реальной опасности для цензуроустойчивости роллапа. Но на сегодняшний день одним из недостатков существующих механизмов принудительного включения транзакций является то, что они довольно дороги, поэтому можно утверждать, что принудительное включение транзакций все еще не доступно для широкой аудитории, поэтому его нельзя считать на 100% устойчивым к цензуре.
Однако при использовании централизованных sequencers возможности извлечения MEV довольно ограничены (пока вы не запустите секвенсор). Справедливым (в какой-то степени) способом является его централизованное извлечение, а затем прозрачное перераспределение для общественных благ или других "хороших" целей.
Однако, поскольку MEV считается потенциальной угрозой консенсусу для общей устойчивости сети Ethereum (а большинство rollups все еще намереваются децентрализовать секвенсор в будущем), давайте перейдем к следующей главе и посмотрим, как мы можем с этим справиться!
Децентрализация может иметь различные формы:
Децентрализованная ~ без разрешения, то есть любой может присоединиться и покинуть сообщество, когда захочет;
Частично децентрализованная, то есть у нас есть ограниченное число участников, которые курируются/попадают в белый список или выбираются по другому критерию.
Существует множество вариантов реализации децентрализации:
Аукционы: участники делают конкурентные ставки в открытом или закрытом формате (например, Dutch Auction, Sealed-Bid Second Price Auction и т.д.) Победитель может быть назначен на один слот или на определенный период;
Случайные выборы лидера: случайный выбор из числа участников, соответствующих определенному критерию (например, из тех, кто сделал ставку в 32 ETH);
"Proof-of-Work style": множество потенциальных секвенсоров конкурируют за слот или период, будучи самыми эффективными, самыми быстрыми и т.д;
Экономическая конкуренция: различные стороны соревнуются за достижение наилучшего экономического результата (например, включение блоков в соответствии с платой за блок).
Помимо чистого механизма децентрализации, можно также использовать аналогию с PBS (Proposer Builder Separation) на L1, разделяя сторону, которая создает пакеты транзакций, и сторону, которая строит блоки.
Однако наличие децентрализованного секвенсора - не единственный вариант децентрализации создания блоков. Другой способ - передать предложение блоков третьей стороне (например, Shared Sequencer или Ethereum).
Передача предложения блока на аутсорсинг Shared Sequencer (просто сервис, а не цепочка, например, Espresso и Astria);
Передача предложения блоков другой цепочке (SUAVE - по сути, это цепочка, поэтому мы передаем построение блоков и обслуживание mempool другой цепочке);
Передача создания блоков на аутсорсинг L1 (это Based Rollup, например, Taiko);
Некоторые более причудливые варианты: фреймворк для размножения фрактальных экземпляров, где любой блокчейн может стать фрактальным экземпляром (Anoma);
Учитывая появление слоев доступности данных и развитие ландшафта L2, Shared Sequencers начали появляться как единое окно для создания блоков для нескольких доменов.
*Слои доступности данных являются представителями модульных блокчейнов. Краткая идея модульных блокчейнов заключается в том, что вместо того, чтобы быть монолитными, L2 должны специализироваться на одной или нескольких (но не всех) функциях: исполнение, расчеты, консенсус и доступность данных.
Источник изображения: celestia.
Общие секвенсоры (такие как Espresso и Astria) производят блоки для нескольких доменов.
Shared Sequencers действует как общий пропозиционер для других роллапов: он создает блоки, включающие и упорядочивающие транзакции, и отправляет готовые блоки стороне, которая будет их выполнять (это могут быть сами роллапы или буквально третья внешняя сторона);
Как пропозиционер, он гарантирует атомарное включение транзакций во всех роллапах, включенных в него;
Они также могут обеспечить довольно быстрое предварительное подтверждение и условное включение транзакций;
Однако Shared Sequencer не выполняет транзакции, поэтому он не может гарантировать, что транзакция не вернется;
Упорядочение для Shared Sequencer не имеет статического характера - узлам Shared Sequencer не нужно хранить полное состояние для всех различных сверток;
SS могут быть построены на L1 или отдельных уровнях доступности данных (таких как EigenLayer и Celestia);
Но когда речь идет об устойчивости к цензуре, нас волнует только включение и упорядочивание транзакций (не уровень исполнения), поскольку транзакции могут подвергаться цензуре именно на этапе упорядочивания. Для упорядочивания СС могут использовать случайную ротацию лидеров, FIFO с зашифрованными транзакциями (например, Radius) или некоторые другие механизмы.
*Источник диаграммы: легендарная статья Jon Charbonneau "*Rollups Aren't Real".
Когда речь заходит о Shared Sequencers, основным ценностным предложением MEV является кросс-цепочечный MEV;
Поскольку в настоящее время ни один SS не работает, мы должны предположить некоторые характеристики. Но согласно документации, Shared Sequencers позволяют роллапам извлекать межцепочечный MEV, поэтому можно предположить, что бенефициарами межцепочечного MEV в SS являются сами роллапы;
Однако Shared Sequencer является центральным актором и имеет доступ к извлечению MEV, или, по крайней мере, полномочия принимать решения о распределении извлеченных межцепочечных MEV между роллапами;
Shared Sequencer также может обеспечить атомарность кросс-цепочки и одновременное выполнение транзакций на двух разных цепочках, что делает кросс-цепочечный MEV невероятно прибыльным (например, один и тот же актив торгуется на двух разных цепочках по двум разным ценам);
Однако Shared Sequencer не может гарантировать, что транзакции будут выполняться в том порядке, который они обеспечивают, и что они вообще будут выполнены. Формально, роллапы могут выполнять второй раунд обработки транзакций и переупорядочивать их;
Поэтому наилучшей достижимой гарантией является "все или ничего": либо выполняются оба транзакта в двух цепочках, либо не выполняется ни один;
Дисклеймер: для официального описания SUAVE ознакомьтесь с этой статьей на сайте Flashbots.
SUAVE - это отдельная цепочка, которая предоставляет услуги mempool и децентрализованного билдера.
Представьте, что у нас есть блокчейн X, который использует SUAVE. Тогда пользователи блокчейна X отправляют транзакции в мемпул SUAVE, а не в мемпул X. Далее SUAVE создает блоки для цепочки X и отправляет их дальше валидаторам.
Наличие нескольких транзакций цепочки в одном мемпуле позволяет строителю обеспечить:
Более высокую эффективность (например, сделки с совпадением желаний) благодаря агрегированию и клирингу предпочтений от нескольких цепочек;
Конфиденциальность как услугу (например, реализация SGX находится в дорожной карте, но возможны и другие решения);
Улучшенный UX (например, SUAVE платит за газ от имени пользователей в межцепочечной сделке).
Предпочтения пользователей: Предпочтения пользователей из разных сетей агрегируются в мемпуле SUAVE. Предпочтение - это сообщение, которое пользователь подписывает, чтобы выразить определенную цель, и которое разблокирует платеж, если условия пользователя выполнены;
Исполнители: Сеть "исполнителей" прослушивает мемпул SUAVE и соревнуется на аукционе за выполнение предпочтений пользователя. В случаях, когда транзакция пользователя создает MEV, исполнители также фиксируют его и соревнуются в выплате как можно большей его части обратно пользователю. Однако исполнители не обязательно являются валидаторами других цепочек, поэтому они не могут гарантировать атомарное включение транзакций X-цепочки;
Block Builders: Децентрализованная сеть построения блоков берет собранные предпочтения, многие из которых уже имеют оптимизированные пути выполнения, и превращает их в блоки во всех участвующих доменах.
Фактически, SUAVE продолжает работать над "намерениями" (введенными Anoma несколько лет назад): абстрактное изложение того, чего хочет достичь пользователь, а оптимальная маршрутизация зависит от исполнителя (это может быть как обычная "простая" транзакция, так и сложная последовательность событий в нескольких доменах), что предоставляет выгодные возможности для оптимизации эффективности рынка (например, уменьшение проскальзывания). Тем не менее, есть много вещей, которые могут пойти не так: (i) создание пула намерений (он же mempool для намерений) с правом доступа влечет за собой риск централизации, (ii) высокий входной барьер для новых участников влечет за собой риск низкого уровня инноваций и разнообразия, (iii) риск непрозрачности системы, при котором неясно, как и удовлетворяются ли ожидания пользователей, а угрозы для экосистемы остаются незамеченными. Подробное объяснение намерений можно найти в статье Paradigm.
Источник диаграммы: Paradigm.
Никакой MEV (помимо платы за бензин/сетевых чаевых) сам SUAVE не получает;
Поисковики (которые выражают свои предпочтения как пользователи на SUAVE) получают MEV, прося исполнителей взять их пакеты (включая межцепочечный MEV);
Исполнители также получают долю MEV поисковиков (возвращая поисковикам как можно больше).
Rollups также могут передавать секвенирование Ethereum (например, Taiko). Этот подход был впервые описан в Vitalik’s article как "Total Anarchy" роллап в начале 2021 года, а в марте 2023 года - в “Based Rollup” concept Джастина Дрейка.
L2 поисковики собирают L2 txs в пучки и отправляют их L2 block proposers (тем, кто собирает L2 пучки в L2 блок);
Предложившие блок L2 берут пучки L2 от искателей L2 и создают блок;
Поисковики L1 включают блоки L2 в свои пучки.
MEV естественным образом частично перетекает в Ethereum, укрепляя экономическую безопасность L1;
Поисковики L2 (которые создают L2-пакеты) и билдеры L2 (которые могут просто запустить mev-boost) также получают часть MEV;
Если искатель L2 отслеживает мемпул Ethereum, мемпул Based Rollup и состояние обеих цепочек, он может создавать связки с чистым межцепочечным Based Rollup <> Ethereum MEV.
В настоящее время формируется ландшафт решений L2 и L2 MEV. Возможно, появятся новые решения и альтернативные конструкции, и область для творчества довольно обширна.
Ниже мы упомянем еще несколько решений, которые работают с MEV альтернативным способом или просто как-то связаны с темой L2 MEV.
No-MEV-DEX: Penumbra
Экранированный DEX, который выполняет все свопы в блоке как единую партию с общей ценой клиринга, например, устраняет фронтраннинг, устраняя всю концепцию внутриблочного ордера, или устраняет возможность цензуры и вставки стат-арабов, поскольку движения рынка вне цепи не могут быть легко замечены.
Протокол собирает ордера, сопоставляет совпадения желаний и получает избыточный объем от всех DEX и агрегаторов DEX (решатели соревнуются в поиске лучшего источника ликвидности для вашей сделки на всех децентрализованных биржах и агрегаторах). Batches скрыты от публичных мемпулов. Однако, поскольку "согласование" покрывается решателями в частном порядке, у них может появиться стимул для создания картеля и отклонения от справедливого поведения.
Решение Drop-in для смарт-контрактов на уровне приложений, использующее пороговую криптографию на основе протокола распределенной генерации ключей (DKG) для предотвращения front running на Ethereum.
И некоторые другие решения, которые не были упомянуты в статье.
Сегодня ландшафт L2 MEV - это "пальцем в небо", поскольку большинство секвенсоров по-прежнему централизованы. Было несколько попыток децентрализовать централизованные секвенсоры, однако ни одна из них не была принята в долгосрочной перспективе, а децентрализованные решения "с первого дня" пока только зарождаются. Никто не видел, как это будет работать в отношении MEV.
На основании документов, предположений и тестов, которые мы видели, есть несколько способов децентрализации секвенсоров, необходимых для "справедливого" извлечения MEV, при этом цепочки остаются надежными, без разрешений и не поощряют централизацию. Все они имеют различные компромиссы между надежностью, отсутствием разрешений, экономической безопасностью и TBD:
Отсутствие децентрализации как решение - централизованный секвенсор несет полную ответственность за упорядочение транзакций, либо извлекая MEV в пользу DAO, пользователей, финансирования общественных благ или любых других решений, либо не извлекая MEV вообще, обеспечивая защиту от отрицательных MEV политикой no-MEV (сомнительно, что это работает как эффективная долгосрочная стратегия, но такой вариант существует).
Ограниченная децентрализация - в качестве секвенсоров может выступать ограниченное число лиц, включенных в белый список. В 2022 году Arbitrum объявил о намерении использовать этот подход. Это решение является децентрализованным, но не безразрешительным. Результат MEV зависит от протокольного решения: он может попасть к блокчейн-секвенсору, DAO, быть разделенным с пользователями и т.д. Поскольку секвенсоры внесены в белый список и их количество ограничено, межцепочечный MEV ограничен, но все же возможен.
Передача секвенсирования L1 + децентрализованное создание блоков - это часть дизайна протокола, где честное создание блоков и доказательство (разработанное аналогично PBS) стимулируется выплатами создателям и доказателям (предположительно с использованием mev-boost, как на L1), без разрешения сообщества. MEV естественным образом частично перетекает на L1, укрепляя экономическую безопасность L1. Межцепочечный MEV (как L1 <> L2, так и L2 <> L2) также может быть извлечен. В случае Based Rollup, тот же механизм работает для L3, L4 и т.д. В настоящее время Taiko разрабатывается с использованием этого подхода.
Передача секвенирования другой цепи, разработанная для эффективного межцепочечного извлечения MEV. MEV поступает к искателям и частично делится с исполнителями (теми, кто выполняет намерения пользователя). Этот подход был разработан flashbots для цепочки SUAVE.
Аутсорсинг секвенсинга в Shared Sequencer - чем больше сетевой эффект, тем выше эффективность межцепочечного извлечения MEV. Извлеченный MEV возвращается обратно к роллапам, однако, если многие роллапы полагаются на один SS - это создает единую точку отказа, и поэтому мы увидим на практике, обеспечит ли дизайн SS бескомпромиссную ****робастность и неразрешимость.
Нет последовательности - все транзакции в блоке выполняются как один пакет. Нет упорядочивания - нет MEV (например, Penumbra - это no-MEV-DEX).
Однако большинство из этих решений находятся в стадии разработки и появятся не ранее 2024 года, и могут появиться новые механизмы (например, наследование механизма сглаживания MEV-burn в Ethereum для L2s), пока дорожная карта Ethereum по-прежнему ориентирована на роллапы. Это означает, что вопрос заключается не в том, какое решение будет первым, а в том, какое решение в долгосрочной перспективе будет работать для Ethereum наиболее надежным и не требующим разрешения способом.
*Источники: explore.marlin, статья "MEV на L2" от FlashBabies, статья "*Unity is Strength: A Formalization of Cross-Domain Maximal Extractable Value", статья "The Future of MEV is SUAVE" блога Flashbots, Rollups Aren't Real блога Jon Charbonneau, odos.xyz, сообщение блога Espresso Systems, сообщение блога Astria.
Изучите открытые вакансии на нашей доске объявлений.
Чтобы быть в курсе последних новостей от Taiko:
Website: https://taiko.xyz
Discord: https://discord.gg/taikoxyz
GitHub: https://github.com/taikoxyz
Twitter: https://twitter.com/taikoxyz
Внесите вклад в Taiko и получите GitPOAP! Вы также будете упомянуты в качестве участника в нашем README. Начните с руководства по внесению вклада.
Translated by: perfeect & igorizuchaetcrypty