MEV 추출량이 최근 두 달 동안 3억 달러를 초과했는데, 이더리움 생태계에 어떤 영향을 미칠까요?

이 글은 바비트 정보에 게시되었으며, 저자: Alex Obadia, 번역: 화면.

DeFi가 전통 금융의 목숨을 끊어야 한다고들 하는데, 스마트 계약과 채굴자가 중개자의 역할을 대체하면 전통 금융의 단점이 사라질 수 있을까요? 금융 시스템의 진화를 패치 작업에 비유한다면, 오늘날 우리는 블록체인 위에 여전히 적용되지 않은 패치가 있다는 것을 발견했습니다. 전통 금융 시장에서 중개인은 고객과 시장 간의 중개자로서 미래에 시장에 영향을 미칠 수 있는 매매 주문 거래에 대한 내부 정보 우위를 가지고 있습니다. 중개인은 고객의 거래를 실행하기 전에 자신의 거래를 우선 실행하여 이익을 얻을 수 있으며, 이러한 행위는 규제된 금융 시장에서는 불법입니다.

하지만 이러한 불법 행위는 체인 상에서 "합법적으로" 진행되고 있습니다. CoinDesk의 보도에 따르면, 연구 결과 지난 한 달 동안 이더리움 네트워크의 "결함"을 이용한 합리적 차익 거래 로봇이 최소 10억 7천만 달러를 벌어들였으며, 이러한 수익은 채굴자가 추출할 수 있는 가치(Miner Extracted Value, MEV)로 불립니다. 이러한 "합법적" 행위는 우리가 자주 듣는 선행 거래(frontrunning)이며, 현재 점점 더 많은 채굴자들이 MEV를 얻기 위한 게임에 적극 참여하고 있습니다. 채굴자의 권력은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 클 수 있으며, 그들은 어떻게 선행 거래를 통해 MEV를 얻고 있으며, 이러한 행위가 이더리움 생태계에 어떤 영향을 미칠까요?

MEV가 스마트 계약 블록체인에 미치는 부정적인 외부성과 위험을 완화하기 위해 노력하는 연구 및 개발 조직 Flashbots는 MEV에 대한 심층 연구를 처음으로 진행했습니다. 그들은 2020년 첫 블록부터 이더리움 블록체인을 조사하여 130만 건 이상의 MEV 거래를 분류했으며, 2020년 1월 1일 이후 최소 3억 1천4백만 달러의 MEV가 추출되었음을 발견했습니다. 실패한 MEV 거래는 450만 달러의 가스 비용을 낭비했으며, 이는 4500개의 이더리움 블록 공간을 낭비한 것과 같습니다! 아래는 Flashbots가 공개 대시보드와 실시간 MEV 거래 브라우저 MEV-Explore를 통해 발표한 연구 결과입니다.

소개

MEV는 허가 없이 블록체인 내의 블록에서 거래 쌍을 재정렬, 삽입 또는 삭제하여 추출할 수 있는 총 가치를 측정하는 지표입니다. 현재까지 이더리움에서의 MEV는 주로 DeFi 거래자와 로봇이 거래 순서가 중요한 전략을 실행할 때 추출되며, 일부는 이러한 거래자나 로봇이 MEV를 추출할 때 발생하는 가스 비용입니다. MEV-Explore V0은 특정 블록에서 추출할 수 있는 이론적 가치를 제공하지 않으며, 예를 들어 채굴자가 자신이 생산하는 블록에서 거래를 재정렬하여 얼마나 많은 MEV를 얻을 수 있는지를 보여주지 않고, 현재 이더리움에서 발생하는 MEV 활동의 경험적 증거에 집중합니다.

이더리움에서 얼마나 많은 MEV가 추출되었을까요? DeFi 거래자와 로봇은 얼마나 많은 MEV를 얻었을까요? MEV 거래에 소요된 가스 중 얼마나 많은 금액이 MEV 거래를 채굴한 채굴자에게 지급되었을까요? 가장 일반적인 MEV 추출 전략에는 어떤 유형이 있을까요? 어떤 DeFi 프로토콜이 가장 많은 MEV를 포함하고 있을까요? 성공적인 MEV 거래와 실패한 MEV 거래는 얼마나 많은 네트워크 자원을 차지할까요?

이러한 질문을 가지고 우리는 이더리움을 조사하였고, 8종 이상의 주요 DeFi 프로토콜을 포함하여 2020년 1월 1일 이후 체인 상의 130만 건 이상의 MEV 거래를 수집했습니다. 우리가 출시한 MEV-Explore v0 (explore.flashbots.net) 공개 대시보드를 통해, 여러분은 이더리움에서의 최신 MEV 거래 상황을 실시간으로 추적할 수 있습니다.

2020년 1월 1일 이후 MEV 추출량은 최소 3억 1천4백만 달러

2020년 첫 블록(9193266)부터 시작하여, 우리는 이더리움에서 추출된 MEV가 최소 3억 1천4백만 달러(약 54만 ETH)에 달한다는 것을 발견했습니다. 여기에는 성공적인 MEV 거래, 반환된 거래 및 검토된 거래와 이러한 거래와 관련된 가스 비용이 포함됩니다.

그림 1: 2020년 1월부터 현재까지 누적된 MEV

추출된 MEV는 크게 증가했습니다: 2021년 1월 MEV 추출액은 5700만 달러(4.76만 ETH)로, 2020년 1월 기록된 18만 달러(1.1만 ETH)와 비교할 때, 달러 기준으로 300배 이상 증가하였고, ETH 수량으로는 43배 증가했습니다. 데이터 수집 과정에서 모든 프로토콜과 거래 유형이 포함되지 않았기 때문에, 실제로 추출된 MEV는 위의 기준보다 높을 것이라고 믿습니다. 이 지표는 계속 증가할 것으로 예상되며, DeFi는 계속 성장하고, 이더리움의 복잡성은 증가할 것이며, 복잡성이 증가함에 따라 거래 정렬에서 가치를 얻는 새로운 방법이 파생될 것입니다. 더 복잡한 MEV 추출 방법의 출현은 MEV 수치를 더욱 높일 것입니다.

MEV-Explore v0에서는 MEV-Inspect를 통해 MEV 활동을 정량화하고 분류했습니다. 현재 우리는 이러한 지표를 기반으로 데이터를 수집하여 아래 표에 나열된 8개 프로토콜(그림 2)을 관찰했습니다. 많은 신흥 DeFi 프로토콜은 MEV 노출이 상당히 두드러지며(예: ESD/DSD), DeFi 폭발 이전부터 MEV 노출이 있었던 DeFi 프로토콜(예: Bancor, Kyber, Etherdelta, Airswap)도 있습니다. 우리는 다음 버전에서 이러한 프로토콜에 대한 관찰을 추가할 계획입니다. 또한 다수의 MEV 활동이 포함되지 않았으며, 예를 들어 다중 거래 기회(예: 샌드위치 거래)와 CEX-DEX 가격 차익 거래 등이 있습니다.

그림 2: 포함된 프로토콜

추출된 MEV는 무엇을 포함하고 있나요?

앞서 언급했듯이, 현재 MEV는 거래자가 거래 순서에 의존하는 거래 기회를 포착하여 얻는 것입니다. 여기에는 Uniswap에서의 토큰 간 가격 차익 거래, dYdX에서의 오라클 업데이트 후 대출 청산, ESD(알고리즘 안정화폐)의 교환권 상환 등의 기회가 포함됩니다.

우리는 MEV 거래를 두 가지 주요 유형으로 나누었습니다: 성공적인 거래와 실패한 거래. 실패한 거래는 두 가지 하위 유형으로 나뉩니다: 반환 거래와 검토 거래.

성공적인 MEV 거래는 MEV 기회를 추적하고 이를 성공적으로 포착한 거래를 의미합니다.

반환 거래는 거래자가 MEV 기회를 추적하지만 여러 가지 이유로 이를 포착하지 못한 실패한 MEV 거래입니다. 예를 들어 누군가가 그들보다 먼저 기회를 잡았거나, 가스가 부족하거나, 시장 조건이 불리하게 변하는 경우입니다.

검토 거래는 또 다른 유형의 실패한 MEV 거래로, 실패의 원인이 다소 미묘합니다. 발신자는 가스 비용을 절약하기 위해 먼저 기회가 여전히 존재하는지 확인한 후 MEV 거래를 시작합니다. 발신자는 결국 검토에 대해 가스 비용을 지불해야 하지만, 직접 거래를 시작하는 것보다 비용이 훨씬 낮습니다.

몇 가지 예를 살펴보겠습니다:

예 1: 가스 비용 우선 입찰을 통한 성공적인 MEV 거래

3개의 유동성 풀: Balancer의 ETH/USDC, Sushiswap의 USDC/SIL 및 Sushiswap의 SIL/ETH 간의 3단계 차익 거래를 수행하며, 12 ETH(당시 1.41만 달러)의 거래 수수료를 지불하고 16.7 ETH(당시 1.96만 달러)의 MEV를 추출했습니다.

https://etherscan.io/tx/0x2bde6e654eb93c990ae5b50a75ce66ef89ea77fb05836d7f347a8409f141599f

높은 거래 수수료는 발신자가 다른 거래자와의 차익 거래 기회를 경쟁하기 위해 기존 거래가 패키징되기 전에 반복적으로 입찰하여 차익 거래의 가스 가격을 높였다는 사실을 나타냅니다. 여기서 가스 경매의 실패자는 1.18 ETH의 "검토" MEV를 잃었습니다(예 3 참조). 위의 승리한 거래는 결국 5.16만 gwei의 가스 가격을 지불했으며, 이는 당시 평균 가스 가격(94 gwei)보다 547배 높지만, 실패자보다 2배 높습니다(2.76만 gwei).

tx#1의 MEV 추출 세부 사항: 발신자는 4.7 ETH(당시 5.5천 달러), 해당 블록의 채굴자 F2Pool은 12 ETH(당시 14.1천 달러)입니다.

tx #2의 MEV 추출 세부 사항: 해당 블록의 채굴자 F2Pool은 1.18 ETH(당시 1.4천 달러)입니다.

예 2: 실패한 반환 거래

Cream Finance의 청산에서 MEV를 얻으려는 거래가 가스 부족으로 실패하여 발신자가 5.75 ETH(당시 약 1만 달러)의 거래 수수료를 잃었습니다.

https://etherscan.io/tx/0x8cfb46876ce1d40250e9690482bdaaffc1f6b60e18c3405ff5e98b636840875f

이 거래는 Cream Finance의 포지션을 청산하기 위해 1.5M 가스를 사용하여 거의 6 ETH의 비용을 지불하고 8.8만 USDC의 플래시 론을 신청했습니다. 처음에는 이렇게 실행되었으나, 필요한 가스 비용이 부족하여 중간에 실패했습니다. 표면적으로 0x8cfb4는 매우 무죄처럼 보이지만, 내부 거래는 237건 이상을 보여줍니다. 이는 EVM 계산에서 복잡한 논리를 가진 매우 복잡한 거래로, 결국 1.5M의 가스를 사용하여 포함된 블록의 13%에 해당합니다! 가스를 얼마나 사용했든 간에, 이 거래는 가스 부족으로 실패하여 발신자가 약 5.75 ETH(당시 약 1만 달러)의 거래 수수료를 잃게 되었습니다.

이 "반환된" 거래 이후에도 기회는 여전히 존재하며, 가스 비용이 두 번째로 높은(또는 첫 번째 실패자) 입찰자가 이를 포착하여 총 MEV 추출 값은 4.125 ETH이며, 지불된 가스 비용은 3.75 ETH입니다.

tx#1의 MEV 추출 세부 사항: 발신자의 수익은 0 달러, 해당 블록의 채굴자 Sparkpool의 수익은 약 5.75 ETH(당시 약 9.3K 달러)입니다.

tx#2의 MEV 추출 세부 사항: 발신자 #2의 수익은 0.375 ETH(당시 600 달러), 해당 블록의 채굴자 Sparkpool의 수익은 3.75 ETH(당시 약 6천 달러)입니다.

예 3: 실패한 검토 거래

Uniswap WETH/PRT, Uniswap SFI/PRT 및 Sushiswap SFI/WETH의 유동성 풀을 검토하여 3단계 차익 거래 기회를 찾으려는 거래가 기회가 존재하지 않음을 발견하고 돌아가며, 43K 가스를 소모하여 발신자가 약 0.01 ETH(당시 19 달러)의 거래 수수료를 잃었습니다.

https://etherscan.io/tx/0xf629036e2740a98e1ca5ce32fff85f27337d224e94cbeee6c3d7aabb7507b050

일부 거래자는 예 2의 첫 번째 발신자보다 비용을 더 절약하며, 복잡한 논리를 가진 거래를 보내기 전에 기회가 여전히 존재하는지 확인하기 위해 "검토"를 수행합니다. 우리는 이러한 거래도 실패한 MEV 거래로 간주합니다. 왜냐하면 MEV 거래가 결국 전송되지 않았기 때문입니다. 검토 결과 기회가 사라졌기 때문입니다.

추출된 MEV 세부 사항: 발신자의 수익은 0 달러, 해당 블록의 채굴자 수익은 0.01 ETH(당시 19 달러)입니다.

MEV 거래는 그 복잡성, 혹은 어느 정도 우아하게 실패하는 방식, 그리고 그들이 이야기하는 익명 사용자에 대한 이야기(예를 들어, 겉보기에는 잘못된 0x 공개 주문서에서의 이 차익 거래는 발신자에게 190만 달러의 수익을 안겨주고 73 달러의 거래 수수료를 부과했습니다) 등 많은 매력이 있습니다.

MEV 추출의 네트워크 비용

DeFi 거래 로봇은 예 1에서와 같은 선행 거래/우선 가스 경매에 참여하고, 추적 거래(backrunning)에 참여하여 MEV 기회를 차지합니다(즉, 동일한 블록 내에서 네트워크에 여러 개의 가스 가격이 목표보다 약간 낮거나 같은 거래를 전송하여 특정 거래(예: 오라클 업데이트) 뒤에 최대한 따라가도록 합니다).

이 두 가지 방법은 이더리움에 불리하며, 체인 상의 거래량이 급증하고 가스 비용에 상향 압력을 가합니다. 이는 위의 예 2에서의 높은 가스 가격과 같습니다. 이렇게 높은 가격은 이더리움의 허가 필요성을 충격에 빠뜨리며, 소규모 사용자에게는 비용이 너무 높아져 네트워크를 떠나게 만듭니다.

또한, 한 거래가 MEV 기회를 얻으면, 우리는 이더리움 블록체인에서 반환된 거래와 검토된 거래가 곳곳에 존재한다는 것을 발견했습니다. 우리는 이를 실패한 MEV 거래로 분류했습니다. 우리는 이러한 실패한 MEV 거래가 체인에 기록될 필요가 없으며, 귀중한 블록 공간을 차지한다고 생각합니다.

2020년 1월 1일 이후, MEV 추출 작업은 이더리움 네트워크 전체 가스 소비의 최소 3%를 차지합니다(그림 4 참조). 확대 및 복원 및 검토된 MEV 거래를 통해, 우리는 이들의 가스 소비가 최소 4500개의 이더리움 블록을 채울 수 있으며, 많은 귀중한 블록 공간을 낭비하고 있음을 발견했습니다!

그림 3: 2020년 1월 1일 이후, 성공적인(녹색) 및 실패한(빨간색) MEV 거래에 따라 추출된 MEV의 가스 양이 전체 네트워크 가스 양에 대한 비율

MEV의 진화: 채굴자가 최대 추출 가능 가치

오늘날 이더리움이 POS로 전환하기 전에, 채굴자는 거래 패키징 및 정렬에서 가장 큰 권한을 가지고 있습니다. MEV라는 용어는 Phil Daian 등이 2019년 연구 보고서 "Flash Boys 2.0: Frontrunning, Transaction Reordering, and the Consensus Instability of DEX"에서 처음 제안했으며, 채굴자가 추출할 수 있는 가치를 의미합니다. 그러나 MEV는 모든 스마트 계약 블록체인에서 존재하며, 거래 정렬을 담당하는 한 쪽이 있으며, 이 작업을 수행하는 것이 반드시 채굴자는 아닙니다. 예를 들어 ETH2.0의 검증자와 Optimistic Rollups의 롤업 제공자도 포함됩니다. 따라서 우리는 MEV의 이름을 최대 추출 가능 가치(maximal extractable value)로 변경하여 다른 블록체인 아키텍처를 포함하도록 범위를 확장하고, 여전히 MEV라는 이름을 유지할 것을 제안합니다.

MEV의 이름에서 채굴자라는 단어를 제거하는 것은 또 다른 일반적인 혼란을 해결합니다: 채굴자만이 이 가치를 얻는 유일한 역할이라는 생각입니다. 현실은 지금까지 이더리움에서의 MEV는 주로 비채굴 DeFi 거래자와 로봇에 의해 추출되고 있다는 것입니다.

그림 4: 2020년 1월 1일부터 MEV Tx 발신자와 MEV Tx 채굴자 간의 추출 MEV 분배(가스 비용)

그러나 최근 몇 달 동안 우리는 더 많은 채굴자들이 MEV 게임에 적극 참여하는 것을 보기 시작했습니다. 그들은 자신이 로봇을 운영하여 직접 추출하거나, DeFi 거래자와 수익 분배 계약을 체결하거나, Flashbots의 MEV-Geth와 같은 MEV 추출 시장 기반 시설을 사용할 수 있습니다.

MEV 위기 피하기

MEV 위기는 다음과 같은 여러 측면에서 발생할 수 있습니다:

채굴자 인센티브 불균형으로 인한 합의 불안정, 일방적인 채굴자 거래로 인한 불공정한 정보 비대칭, 그리고 네트워크 비용이 너무 높아져 이더리움 사용 불가능. 이 위기는 해결하기 어렵습니다. 왜냐하면 채굴자나 거래자가 MEV 수익 흐름을 얻는 것을 막으려는 모든 시도가 불투명한 프로토콜 외 시장의 출현을 초래할 수 있기 때문입니다. 그러나 이더리움의 복잡성이 점점 더 높아지고(예: 새로운 스마트 계약 배포, 새로운 사용자 추가, 새로운 조합 가능성) MEV의 규모는 계속 증가할 것입니다.

우리는 MEV 추출이 불가피하다고 생각합니다. MEV 위기를 피하기 위해서는 추출이 신뢰할 수 없고 공정하며 효율적인 방식으로 이루어져야 합니다. 이 위기를 피하기 위한 첫 번째 단계는 효율적이고 공정한 추출 메커니즘을 만드는 것이며, 그 신뢰 보장을 개선하기 위해 노력하는 것입니다.

전망

MEV에 대한 많은 관심이 있지만, 여전히 이론적 단계에 머물러 있었고, 최근 몇 달 동안에야 실천으로 나아가기 시작했습니다. Zhou 등이 발표한 연구 논문 "Quantifying Blockchain Extractable Value: How Dark is the Forest"와 1월 21일 우리의 MEV 세미나에서 진행된 논의에서 이를 확인할 수 있습니다. 이는 MEV를 정량화하는 것이 매우 번거롭기 때문입니다. 이는 많은 인프라, 데이터 분석 및 스마트 계약과의 상호작용을 통해 깊이 있는 이해가 필요합니다. 더욱이, 점점 더 많은 안전 핵심 인프라가 체인 외부로 이전되고(예: 청산기 로봇의 거래 논리가 체인 외부로 이전됨), 체인 상의 상태와 규모가 증가함에 따라 MEV를 이해하는 것은 점점 더 복잡해질 것입니다.

우리는 미래에 MEV가 이더리움에 중요한 주제가 될 것이라고 믿으며, 2021년에는 더욱 많은 관심이 쏠릴 것입니다. 사람들은 이더리움의 사회적 측면과 기술적 측면을 분리할 수 없습니다. 궁극적으로 MEV에 대한 논의와 이더리움의 미래는 커뮤니티가 합의에 도달할 사회적 규범과 관련이 있을 것입니다. 우리는 MEV-Explore가 이러한 규범에 대한 논의에 도움이 되기를 바랍니다.