원문 제목：《MEV와 Flashbots: 독특한 DeFi 이야기》

저자：0xFishylosopher

편집：심조 TechFlow

소개

MEV, 즉 최대 추출 가치(Maximum Extractable Value)는 블록체인 설계의 부수적 산물로, 독특한 DeFi 현상입니다.

본질적으로 MEV는 블록체인의 검증자가 거래 작업을 검증하면서 최대 이익을 추구하는 행동의 사례일 뿐입니다. MEV가 자본 효율성을 높여 유익할 수 있다는 주장이 있을 수 있지만, 이는 탈중앙화 애플리케이션을 사용하는 사용자 경험에 상당한 영향을 미치며, 더 높은 가스 비용, 슬리피지, 검증자 결탁 및 중앙화와 같은 위험을 초래합니다.

이 글에서 0xFishylosopher는 먼저 MEV를 이론적 개념으로 탐구하고, 그것이 생태계에 미치는 시스템적 위험을 논의할 것입니다. 이어서 Flashbots를 사례 연구로 삼아 DeFi 커뮤니티가 MEV의 모든 부정적 외부성을 해결하기 위해 어떻게 노력하고 있는지를 살펴보겠습니다.

"플래시 보이즈" 클럽

MEV는 블록체인 기술의 특성이지 버그가 아닙니다. 주어진 블록체인 네트워크에서 검증자(또는 전통적인 PoW 모델의 채굴자)는 어떤 데이터를 체인에 넣을지를 결정합니다. 구체적으로 그들은 체인에서 데이터의 순서를 제어할 수 있습니다. 특정 거래가 검증자에게 막대한 이익을 주는 것으로 나타났습니다. 따라서 합리적인 경제 주체로서 검증자는 거래 수수료를 최대화하는 방식으로 거래를 배치합니다.

MEV 개념은 스마트 계약 연구원 Phil Dainan이 "Flash Boys 2.0"이라는 중요한 논문에서 자세히 설명하였으며, 연구자는 이 논문에서 많은 봇과 차익 거래자가 일반 사용자의 DEX 거래를 "예측하고 활용"하려고 시도하고 있음을 강조했습니다. 이는 전통 금융의 고빈도 거래자가 거래 지연을 적극적으로 최적화하는 것과 유사합니다. 이 현상의 규모를 이해하기 위해, 본 글을 작성하는 최근 24시간 동안 MEV 작업을 통해 2578 ETH, 약 490만 달러의 이익이 발생했습니다.

MEV는 다양한 차익 거래 방법과 상황을 포함하는 포괄적인 용어이지만, DeFi의 많은 MEV 기회를 뒷받침하는 몇 가지 주요 특성이 있습니다. 첫째, 많은 MEV는 "우선 가스 경매"(PGA) 과정을 통해 이루어지며, 사용자는 자신의 거래가 먼저 실행되도록 더 높은 거래(가스) 수수료를 지불할 수 있습니다. 많은 차익 거래 봇이 이익을 얻기 위해 자신의 거래가 먼저 실행되도록 의존하기 때문에, 이들 봇은 가스 입찰 전쟁에 참여하여 가격을 지속적으로 높여 자신의 거래가 검증자에 의해 실행되도록 하여 네트워크 혼잡을 초래하고, 일반 사용자가 거래를 실행할 수 없게 만듭니다. 그들이 또한 높은 거래 수수료를 지불하지 않는 한 말입니다.

반면에 검증자는 이러한 상황의 주요 수혜자 중 하나입니다. 사실, 권력이 클수록 이익도 커집니다: 검증자는(이론적으로) 어떤 거래를 실행할지를 결정할 수 있는 권한을 가지고 있기 때문에, 그들은 어떤 거래가 자신에게 가장 많은 현금을 가져다줄지를 결정함으로써 "정렬 최적화" 수수료를 얻을 수 있습니다. 그러나 실제로 검증자가 전체 MEV 검색, 패키징 및 실행 프로세스를 완료하는 것은 너무 번거롭습니다. 따라서 대부분의 "정렬 최적화"는 전문 검색자, 빌더 및 중계자에게 아웃소싱됩니다. 이 중개자들은 검증자의 "비서"로 상상할 수 있으며, 그들은 이익의 일부를 얻기 위해 MEV 프로세스를 단순화합니다. 구체적으로, 검색자는 MEV 기회를 찾고, 빌더는 이러한 기회를 완전한 "블록"으로 묶고, 중계자는 이러한 완전한 "블록"을 검증자 또는 실제 블록 빌더에게 전송합니다. 따라서 현대 MEV 생태계의 전반적인 상황은 다음과 같습니다:

앞서 언급했듯이, MEV가 가능하게 하는 차익 거래는 더 높은 자본 효율성과 다양한 거래소 간 가격 일관성을 보장하는 등 몇 가지 이점을 가져올 수 있지만, 최종 사용자에게는 더 높은 거래 비용, 실행 속도 저하 및 더 높은 슬리피지(예: 샌드위치 공격)와 같은 막대한 부정적 외부성이 존재할 수 있습니다. 그러나 이것이 MEV가 블록체인에 미치는 최대 위험은 아닙니다. 특히 검증자들이 서로 결탁할 경우, MEV는 실제로 블록체인 합의 계층의 보안 보장을 파괴할 수 있습니다.

이 보안 문제는 인센티브 조정 문제에서 비롯됩니다. 모든 이익이 되는 MEV 기회에서 채굴자는 일정한 블록 보상 수당을 고수하는 대신 거래 수수료를 최적화하여 더 많은 이익을 얻을 수 있습니다. Dainan이 쓴 바와 같이:

따라서 채굴자는 높은 수수료의 블록을 분기하여 일부 수수료를 보유하고 다른 채굴자가 해당 분기에서 구축하도록 유도할 수 있습니다. 극단적인 경우, 프로토콜에서 벗어난 인센티브는 경제적으로 합리적인 채굴자의 전략을 혼란스럽게 하여 블록 확인이 제공하는 보안을 저하시킬 수 있습니다.

이것은 "가격 인하(undercutting) 공격"이라고 불리며, MEV가 블록체인의 기본 보안을 파괴할 수 있는 여러 방법 중 하나입니다. 다른 알려진 공격으로는 "시간 강도 공격"이 있으며, 여기서 검증자는 현재 블록에서 유리한 거래를 훔치기 위해 결탁하는 것이 아니라 과거 역사에서 MEV 기회를 재작성하기 위해 결탁합니다. 게다가, MEV 추출은 체인에서 이루어질 필요가 없으며, 대형 거래자와 검증자 간의 거래와 같은 체인 외부의 백도어 거래를 통해 완전히 이루어질 수 있습니다.

따라서 우리는 MEV 관행이 블록체인 생태계에서 큰 위험에 직면해 있음을 알 수 있습니다.

Flashbots와 MEV에 대한 전쟁

제한 없는 MEV가 초래할 수 있는 잠재적인 심각한 결과를 고려할 때, 이러한 관행의 부정적 외부성을 완화하기 위해 여러 프로젝트와 팀이 노력하고 있습니다. 이 분야에서 가장 중요한 팀 중 하나는 Flashbots로, 이는 검증자가 체인을 정직하게 구축하는 행동을 충분히 보상하면서 일반 사용자에게 미치는 최악의 영향을 완화하는 방식으로 MEV 인센티브를 재조정하는 데 전념하는 프로젝트입니다.

이를 위해 Flashbots는 세 가지 다른 단계를 시도하고 있습니다: (1) MEV의 "어두운 숲"을 드러내고, (2) MEV 추출을 민주화하며, (3) 생태계로 이익을 재분배합니다. 첫 번째 목표를 달성하기 위해 Flashbots는 MEV의 "어두운 숲"을 "조명"하여 MEV가 초래하는 부정적 외부성을 정량화하고 문제의 규모를 강조하기 위한 전용 제품인 MEV-inspect를 보유하고 있습니다.

반면에 MEV 추출의 민주화와 이익 재분배라는 두 목표는 더 복잡하며, 문제의 범위와 초점의 변화에 따라 점진적으로 발전하는 전체 제품 세트를 포함합니다. 어떤 면에서는 Flashbots의 지난 2년간의 제품 개발 역사가 이더리움의 성장과 발전의 타임라인이라고 할 수 있습니다.

Flashbots가 발표한 첫 번째 주요 제품 그룹은 MEV-Geth 클라이언트로, 이는 이더리움 Golang의 수정 버전으로, MEV 조작을 방지하기 위해 거래를 개인 거래 풀로 라우팅하여 더 나은 성능을 제공합니다. 이 새로운 클라이언트 위에 MEV 경매 시장이 구축되었으며, "첫 번째 가격 밀봉 입찰" 방법(일명 "블라인드 입찰")을 사용하여 각 참가자는 하나의 가격만 제출할 수 있으며, 경매 참가자는 다른 참가자의 입찰 가격을 알 수 없습니다. 이러한 설계를 통해 Flashbots는 앞서 논의된 "가격 입찰" 전쟁을 완화했습니다.

MEV-Geth 및 MEV 시장 생성의 지침 원칙은 "제안자-빌더 분리"라는 인센티브 재조정 프로세스를 통해 검증자가 블록을 구축하는 권한과 책임을 분산시키는 것입니다. MEV 경매를 사용하는 검증자는 복잡한 MEV 검색 및 거래 패키징 프로세스를 수행할 필요가 없으며, 대신 MEV 시장을 간단히 살펴보고 어떤 거래가 그들에게 가장 높은 MEV를 제공할지를 찾아 실제 선호를 반영한 단일 입찰을 제출할 수 있습니다. 또한 검증자가 자신의 거래를 포함하고 사용자 거래의 선행 거래로부터 이익을 얻지 못하도록 실제 거래 세부사항(매수, 매도, 청산 등)은 블록이 구축된 후에야 공개됩니다.

그렇다면 검증자는 왜 이 알고리즘을 사용하고 앞서 언급한 유리한 MEV 기회를 포기할까요? 이는 Flashbots 알고리즘이 시장에서 MEV 거래를 선택하는 것만으로 검증자에게 더 쉽고 저렴하기 때문입니다. 더 많은 고품질 MEV 거래가 이 시장을 통해 이루어짐에 따라 검증자는 Flashbots를 지속적으로 사용함으로써 더 높은 수익을 얻을 수 있습니다. 결과는 매우 인상적입니다: MEV-Geth 출시 직후 90% 이상의 이더리움 검증자가 이 솔루션을 사용하기 시작하여 인센티브 재조정이 잠재적 문제 해결에 있어 중요성과 효과성을 보여주었습니다. 그러나 이더리움 생태계가 발전함에 따라 2022년 9월부터 작업 증명(PoW) 모델에서 지분 증명(PoS) 모델로 전환하면서 "제안자-빌더 분리" 개념의 변화도 불가피해졌습니다.

PoS가 PoW보다 더 효율적인 주요 이유는 PoW에서는 각 노드가 처음부터 블록을 구축하고 제안해야 하지만, PoS에서는 소수의 검증자만이 주요 블록 제안자로서 데이터를 블록체인에 추가하기 때문입니다. 이는 환경과 계산 효율성에 좋지만, MEV의 유리한 매력 때문에 추가적인 중앙화 위험을 초래할 수 있습니다. 특히 검증자("제안자")가 시장 판매자의 주요 "빌더"와 결탁할 경우 더욱 그렇습니다. Flashbots가 운영하는 개인 거래 풀조차도 결탁의 유혹을 받을 수 있으며, 물론 단일 실체(예: Flashbots)에 신뢰를 두는 것은 탈중앙화의 이념에 반합니다.

MEV-boost의 출시는 이 MEV 시장의 "공급 측"을 탈중앙화했습니다. MEV-boost는 Flashbots 개인 거래 풀의 거래(사실상 독점)를 포함할 뿐만 아니라 이 소프트웨어를 실행하는 모든 빌더가 모든 참여 검증자에게 거래를 제출할 수 있도록 허용합니다. 검증자는 더 많은 빌더가 이러한 다양한 블록을 구축하는 데 참여함에 따라 더 많은 수익을 얻을 수 있으며, 어떤 검증자가 어떤 거래에 접근할 수 있는지를 균형 있게 조정하여 더 강력하고 안전한 생태계를 구축합니다. MEV-Geth와 마찬가지로, 이러한 새로운 설계는 중앙화 위험을 피하기 위해 다수의 인센티브를 재조정하여 큰 성공을 거두었으며, 85% 이상의 네트워크가 이 설계를 채택했습니다. 이 중 Flashbots는 단지 34%의 거래만 전달했습니다.

Flashbots SUAVE

따라서 지금까지 모든 중앙화 위험을 완화하고 탈중앙화 금융을 MEV의 가장 해로운 영향으로부터 보호하는 임무는 완료되지 않았습니다. 제안자-빌더 분리를 구현함으로써 Flashbots의 솔루션은 검증자의 핵심 권한과 책임을 탈중앙화하거나 "빌더"로 재지정하여 이러한 "빌더"를 선택한 검증자 거래의 빌더와는 다른 실체로 도입했습니다. 그러나 실제로는 중요한 빌더 규모의 경제가 존재하며, 이는 다시 빌더 역할의 중앙화 위험을 초래할 수 있습니다.

그렇다면 빌더 역할의 규모의 경제는 어떤 모습일까요? 앞서 언급한 검색자, 빌더 및 중계자가 서로 다른 역할을 수행하는 것을 기억해 보십시오. 검색자는 MEV 기회를 검색한 후 이를 빌더에게 전송하고, 빌더는 완전한 블록을 중계자에게 전송합니다. 이는 검색자가 결과를 누구에게 보낼지를 선택해야 함을 의미합니다. 자신의 수익을 극대화하기 위해 그들은 검증자가 가장 자주 선택하는 거래를 가진 최고 품질의 빌더를 선택할 것입니다. 고품질 거래가 최고 빌더에게 몰리면서 중앙화 효과가 발생하여 최고 빌더는 항상 검색자로부터 최고 품질의 MEV 거래를 얻어 그들의 지위를 강화하게 됩니다.

실제로 이러한 빌더 중앙화 효과가 존재하는 것으로 입증되었습니다. 본 글을 작성하는 최근 24시간 동안 상위 5개 빌더가 총 MEV-Boost 블록의 약 90%를 제안했습니다. 이러한 중앙화 정도가 증가함에 따라 이러한 과두제는 거래를 조작하기 위해 그들의 지배력을 이용하기 시작할 수 있으며, 여기에는 특정 거래에 대한 결탁 및 검열이 포함되어 다시 한 번 기본 블록체인의 보안성을 위협할 수 있습니다. 이것이 Flashbots의 최신 프로젝트의 동기입니다: 가치 표현의 단일 통합 경매로, 이 프로젝트는 블록 구축 과정을 어떤 단일 블록체인에서 분산시키고 이를 별도의 네트워크에 아웃소싱하여 블록 빌더의 역할을 탈중앙화하는 것을 목표로 합니다.

SUAVE는 실제로 독립적이고 전용의 블록 정렬 체인으로, 거래 메모리 풀과 빌더 역할을 담당하며, 원주율 체인의 검증자(예: 이더리움)는 제안 및 증명 역할을 담당합니다. 우리가 보았듯이, SUAVE는 "제안자-빌더 분리" 원칙의 자연스러운 연장으로, 제안자와 빌더를 두 개의 완전히 독립적인 체인에 배치하여 둘 다 충분히 탈중앙화되고 서로 분리되도록 합니다. 또한 SUAVE의 비전은 여러 다른 체인의 범용 정렬 계층으로 작용하여, 이더리움, Arbitrum, Polygon 또는 기타 EVM 체인의 검증자들이 SUAVE를 사용하여 최상의 MEV 기회를 찾을 수 있도록 하는 것입니다. 이는 그들이 속한 원주율 체인뿐만 아니라 체인 간 거래의 교차 MEV에도 적용됩니다. 이러한 거래는 단순히 해당 체인의 거래 메모리 풀을 살펴보는 것만으로는 얻을 수 없습니다.

SUAVE는 모든 관련자가 혜택을 받고 이더리움 생태계를 더욱 탈중앙화하는 궁극적인 웅대한 비전을 가지고 있지만, 2022년 11월 설립 이후 6개월 동안 여전히 해결해야 할 몇 가지 핵심 설계 문제가 존재합니다. 예를 들어, SUAVE를 독립적인 L1 체인(Chainlink와 유사)으로 구축할 것인지, Rollup 솔루션을 사용할 것인지, 아니면 Eigenlayer와 같은 이더리움 검증자의 재질권 서비스를 "빌릴" 것인지가 핵심 문제 중 하나입니다. 각 솔루션은 구현 용이성, 검증자 보유, 보안성 및 유연성 측면에서 고유한 균형을 가지고 있으며, 여기서 자세히 논의하지는 않겠습니다.

또 다른 핵심 문제는 SUAVE가 자체 토큰을 발행할 것인지 여부입니다. 현재 SUAVE 포럼은 "일시적으로" 자체 토큰을 출시하지 않을 것이라고 부인하고 있으며, ETH를 원주율 체인에서의 기본 토큰으로 계속 사용할 것이라고 밝혔습니다. 그러나 Flashbots가 장기적으로 SUAVE 토큰을 출시하는 것이 가장 경제적인 선택으로 보이는 이유에 대한 몇 가지 의문이 있습니다. 또한 Flashbots가 불황 속에서 10억 달러의 유니콘 가치를 모금할 수 있다고 믿는 이유는 SUAVE 토큰이 출시될 것이라는 암묵적인 약속 때문이라고 공정하게 주장할 수 있습니다.

그렇다면 Flashbots가 SUAVE 토큰을 출시한다고 발표하지 않는 이유는 무엇일까요? 사실, 토큰을 출시하는 것은 몇 가지 골치 아픈 설계 결정을 초래합니다. 예를 들어, 이 토큰이 특정 거래에 유용한가, 아니면 단순히 "거버넌스 전용 토큰"인가? 만약 이 토큰이 실용성을 가진다면, 그 실용성은 어떤 모습일까요? Flashbots의 다양한 이해관계자(예: 다양한 체인, 최종 사용자, Flashbots의 빌더 등)가 이 새로운 토큰을 사용하고 신뢰하도록 어떻게 유도할 수 있을까요? 더 성숙한 토큰인 ETH 또는 L2 토큰(예: ARB) 대신에? 어떤 경우든 복잡한 인센티브 정렬 프로세스를 해결해야 하므로 Flashbots 팀은 이 문제를 당분간 피할 충분한 이유가 있습니다.

Flashbots를 넘어: DeFi 미래의 큰 그림

현재 SUAVE가 최종적으로 어떤 형태를 취할지, 그리고 이 새로운 정렬 체인이 그 초기 목표를 달성하고 MEV의 부정적 외부성을 진정으로 완화할 수 있는 방식으로 인센티브를 조정할 수 있을지는 아직 이르지만, MEV와 Flashbots는 진정한 탈중앙화 금융 시스템을 설계하는 데 있어 다양한 균형, 문제 및 원칙의 전형적인 이미지를 나타낸다고 생각합니다.

첫째, 앞서 언급했듯이 MEV는 블록체인 기술의 특성이며 버그가 아닙니다. 이러한 차익 거래 기회와 검증자의 이익 인센티브는 블록체인의 즉각적인 접근 가능성에서 비롯되며, DeFi의 자본 효율성을 보장합니다. MEV의 부정적 영향, 즉 네트워크 혼잡, 가스 전쟁 및 최종 사용자의 슬리피지는 이 과정의 부수적 결과와 부정적 외부성에 불과합니다.

정의상 부정적 외부성은 부정적 행동을 하는 대리인에게 영향을 미치지 않습니다. 이 경우 네트워크 혼잡과 슬리피지가 최종 사용자에게 미치는 영향은 이러한 수익성 있는 행동을 하는 검증자나 차익 거래 봇에 해를 끼치지 않습니다. 전통 경제학에서 순수한 시장화 시스템은 이러한 모든 외부성을 잘 해결하지 못합니다. 전통적으로 정부나 기타 규제 기관이 개입하여 시장 역학을 수정하고 부정적 외부성의 영향을 최소화합니다(예: 담배와 알코올에 세금을 부과).

반면에 DeFi는 본질적으로 신뢰를 배제하며, 인간 정부의 집행을 반대합니다. 그것의 가장 가까운 "집행 기관"은 코드에 규칙과 규정을 인코딩하여(예: 스마트 계약을 통해) 확실성과 투명성을 구현하는 것입니다. 따라서 Flashbots의 이야기가 보여주듯이 MEV 현상의 부정적 외부성을 줄이는 것은 항상 복잡한 인센티브 재설계 및 정렬 프로세스에 의존합니다. 결국, 월스트리트의 퀀트 트레이더처럼 DeFi 차익 거래 봇도 높은 도덕 기준과 선의로 유명하지 않습니다.

MEV의 부정적 외부성을 줄이기 위한 인센티브 재설계는 Flashbots 팀의 내재적 특성만이 아닙니다. Flashbots 외에도 MEV의 영향을 줄이기 위해 인센티브를 재조정하고 프로토콜을 개발하려는 많은 다른 팀이 있습니다. 예를 들어, Chainlink의 공정 정렬 서비스(FSS)는 탈중앙화된 오라클 네트워크를 활용하여 "거래 정렬" 프로세스를 검증자에게 아웃소싱하여 SUAVE 네트워크가 추구하는 목표와 유사한 결과를 달성합니다. 또 다른 예는 CoW 프로토콜(구 Gnosis 체인)에서의 "수요 우연" 메커니즘으로, 이는 거래가 상호 보완적인지(예: 내가 1500 USDC를 1 ETH로 교환하고 싶고, 당신은 1 ETH를 1500 USDC로 교환하고 싶어하는 경우) 여부에 따라 거래를 자동으로 결합하고, 해결자 알고리즘을 사용하여 모든 사람이 최적의 가격으로 거래하도록 보장합니다.

그러나 신뢰할 수 없는 단일 주체가 없는 탈중앙화 설정에서 인센티브를 재설계하는 것은 매우 어려운 작업일 수 있습니다. 근본적으로 규모의 경제를 상쇄하려고 시도하고 있기 때문입니다. 예를 들어, Flashbots의 빌더 중앙화의 경우, 이미 "가치를 증명한" 빌더가 검색자에게 "신뢰"받을 가능성이 높아져, 후자는 그들에게 더 많은 고품질 거래를 제공하고 시장 리더로서의 지위를 강화하게 됩니다. 인센티브를 재조정하여 탈중앙화 대안을 식별하고 해결하며 구현하는 것은 본질적으로 "두더지 잡기" 게임을 하는 것과 같습니다. 새로운 인센티브 시스템이 포함할 수 있는 중앙화 취약성과 숨겨진 규모의 경제를 알 수 없으며, 이는 사후에야 의미가 있을 것입니다.

또한, 다양한 이해관계자와 대리인이 존재하는 복잡한 시스템(예: 블록체인)에서는 외부성을 피하는 것이 거의 불가능합니다. 거의 확실히 한 구석에서 한 이해관계자의 행동이 다른 이해관계자의 행동에 영향을 미칠 것입니다. Dainan이 "Flash Boys v2.0"에서 보여준 것처럼, 이러한 외부성 중 많은 부분이 전체 시스템의 안정성을 해치는 진정한 위협이 될 수 있습니다. 따라서 어떤 탈중앙화 시스템이든------잘 설계된 게임 이론을 가진 시스템조차도------항상 이러한 내재적 복잡성, 미묘함 및 취약성을 가지고 있으며, 하나의 예기치 않은 취약점이 그 존재를 위협할 수 있습니다.

중앙화 시스템과 비교할 때 탈중앙화 시스템은 명백한 "단일 실패 지점"을 포함하지 않지만, 바로 이 점이 탈중앙화 시스템이 때때로 중앙화된 경쟁자보다 더 치명적일 수 있는 이유입니다. 시스템 설계에 결함이 있을 경우, 각 노드는 "단일 실패 지점"이 될 가능성이 있습니다.

마지막으로, MEV와 Flashbots의 이야기는 탈중앙화 시스템의 건강을 유지하기 위해 항상 지속적이고 힘든 노력이 필요하다는 것을 알려줍니다------계속해서 "두더지 잡기" 게임에 참여해야 합니다. 탈중앙화 시스템에서 신뢰의 확산은 책임과 경계의 확산을 필요로 하며, 특히 많은 경제적 인센티브가 걸려 있기 때문에 그렇습니다: 좋든 나쁘든 MEV는 항상 존재합니다.