네오 사이드체인 분석: dBFT+를 사용한 밀봉 거래로 악의적인 MEV 저항

2024년이 시작된 지 두 달이 지났고, 암호화폐 시장은 상승세를 보이고 있습니다. 비트코인과 이더리움을 비롯한 여러 주요 암호화폐의 가격이 연속적으로 강세를 보였으며, 비트코인은 설 연휴 동안 52000달러에 도달했고, 이더리움도 한때 3000달러를 돌파하며 역사적인 최고점에 점점 가까워지고 있습니다.

며칠 전, Uniswap 재단은 프로토콜 수수료를 스테이킹된 UNI 토큰 보유자에게 분배하는 새로운 제안을 발표하여 DeFi 시장을 뜨겁게 만들었습니다. DeFi의 선두주자들이 모두 상승세를 보이는 것뿐만 아니라, Frax Finance와 같은 다른 DeFi 프로젝트도 Uniswap과 유사한 토큰 스테이커 보상 메커니즘 도입을 고려하고 있다고 밝혔습니다.

데이터 제공업체 DeFi Llama의 데이터에 따르면, 지난해 11월 이후 DeFi에 집중하는 블록체인의 총 가치(TVL)는 약 40% 증가하여 약 600억 달러에 달하며, 2022년 8월 이후 최고 수준을 기록했습니다. 2024년 여름, DeFi 시장의 전망은 밝습니다. DeFi 시장이 번창하는 가운데, 사용자에게 공정하고 안전한 환경을 구축하는 것이 매우 중요해졌습니다.

DeFi 소액 투자자, MEV에 오랫동안 고통받다

체인 상의 사용자, 특히 자주 끼어드는 DeFi 소액 투자자들에게 MEV는 이미 잘 알려진 개념입니다. MEV는 최대 추출 가능 가치(Maximal Extractable Value)의 약자로, 이는 채굴자나 검증자가 메모리 풀 내 동일 블록의 거래를 재정렬하여 추출하는 최대 이익을 의미합니다.

MEV에는 여러 유형이 있으며, 가장 일반적인 것에는 선행 거래, 따라 거래 및 샌드위치 공격이 포함됩니다. 선행 거래는 MEV 차익 거래자가 가격 변동에 대한 예측을 이용해 메모리 풀에서 다른 거래보다 먼저 매수하거나 매도하여 가격 변동에서 이익을 얻는 것입니다. 따라 거래는 그 반대이며, MEV 차익 거래자가 다른 알려진 거래 뒤에 자신의 거래를 배치하여 이익을 얻습니다. 샌드위치 공격은 MEV 차익 거래자가 곧 발생할 대규모 거래를 겨냥하여 해당 거래의 전후에 각각 매매 활동을 수행하여 가격 변동에서 이익을 얻는 것입니다.

MEV는 여러 목적을 가질 수 있으며, 그 중 일부는 중립적인 거래입니다. 예를 들어 DEX의 차익 거래는 롱테일 시장에 더 나은 유동성을 제공하거나 대출 프로토콜의 청산 효율성을 높일 수 있습니다. 그러나 대부분의 선행 거래 공격과 샌드위치 공격은 MEV 로봇인 Searcher에 의해 발생하며, 사용자의 거래 내용을 검토하여 부가 가치를 감지한 후 거래를 재정렬하고 검증자에게 높은 수수료를 지불하여 블록 생성과 가치를 확보합니다. 이러한 것은 악의적인 MEV 공격에 해당합니다.

중립적으로 볼 때, MEV는 효과적인 수익 창출 메커니즘이며, 중립적인 MEV 행동은 DeFi 생태계에서 가격 차이를 통해 수익을 얻는 기존 시장 메커니즘을 구성하고 상당 부분의 시장 활동을 차지합니다. 그러나 악의적인 MEV 수익은 일반 사용자의 이익과 네트워크 성능을 희생하는 경우가 많아 전체 DeFi 생태계에 중대한 영향을 미칩니다.

1. 추정에 따르면, 이더리움 한 체인에서 악의적인 MEV의 연간 총 수익은 2022년에 약 4억 달러에 달했습니다. 이를 바탕으로 2022년 9월 이더리움 병합 시점까지 역사적으로 누적된 악의적인 MEV 수익은 약 9억 달러에서 10억 달러에 이를 것으로 합리적으로 추정할 수 있습니다.

2. MEV 로봇이 가져오는 고빈도, 집중된 체인 상 활동은 GAS 비용을 상승시키고 네트워크 혼잡을 초래합니다.

3. MEV 활동은 일반적으로 극소수의 채굴자와 검증자에 의해 발생하며, 대부분의 사용자는 참여할 수 없어 네트워크에 큰 중앙화 위험을 초래합니다. 이는 블록체인 네트워크의 탈중앙화, 공정성 및 참여 장벽을 낮추려는 초기 취지와 상반됩니다.

MEV 방어 솔루션은 종종 비용과 효율성을 대가로 한다

따라서 중립적인 MEV를 촉진하고 악의적인 MEV를 방지하는 혁신이 현재 MEV 행동에 대한 최적의 전략입니다. 현재 악의적인 MEV를 방지하는 두 가지 주요 접근 방식이 있습니다:

1. 차익 거래자를 위한 MEV 전용 통로 구축

Flashbots는 항상 차익 거래자에게 이더리움의 MEV 관련 도구를 제공해왔습니다. 현재 가장 뜨거운 논의는 PoS 메커니즘을 위해 출시된 MEV Boost입니다. 사실 이러한 도구들은 차익 거래자에게 검증자와의 독립적인 정보 소통 채널을 제공하여 차익 거래자가 MEV를 얻는 것이 일반 사용자와 네트워크 성능에 미치는 영향을 줄이는 것입니다.

2. 일반 사용자에게 MEV 보호 제공

사용자들이 자신의 상호작용이 자주 끼어드는 것을 발견하면서, 악의적인 MEV의 피해를 방지할 수 있는지도 dApp 선택 시 고려 사항이 되었습니다. 점점 더 많은 DeFi 프로젝트와 개발자들이 MEV 방어를 위한 개선 작업을 시작하고 있습니다. 사용자 지향의 MEV 방어 기능은 일반적으로 두 가지 방법으로 구현됩니다:

• 오프체인 주문 매칭. 1inch, Matcha, Cowswap을 포함한 많은 DEX는 차익 거래자가 MEV를 얻을 기회를 줄이기 위해 특정 오프체인 주문 매칭 메커니즘을 도입했습니다. 그러나 이러한 메커니즘은 유동성이 낮은 환경에서 더 큰 슬리피지와 거래 지연을 초래할 수 있으며, 중앙화 위험을 동반합니다.

• 전용 거래 통로. Flashbots가 출시한 MEV Protect와 일부 DEX의 전용 거래 서비스는 사용자에게 전용 거래 통로를 구축하여 개인 RPC와 유사한 기능을 제공합니다. 사용자는 더 높은 GAS를 지불하여 자신의 거래를 메모리 풀을 거치지 않고 검증자에게 직접 전송할 수 있습니다.

현재 이더리움 네트워크에는 기본적인 원주율 MEV 솔루션이 내장되어 있지 않다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 일반 사용자가 선행 거래와 샌드위치 공격의 피해를 받지 않으려면 제3자 도구와 서비스에 의존해야 합니다. 먼저, 적합한 제품을 찾기 위해 연구를 해야 하며, 또는 플러그인을 설치해야 합니다. 반면, 이러한 서비스를 사용하는 것은 종종 높은 수수료와 낮은 거래 효율성을 의미합니다. 이는 대부분의 가끔 DeFi를 사용하는 사람들에게 여전히 높은 진입 장벽과 낮은 비용 효율성을 제공합니다.

최근 Neo는 원주율 MEV 방어를 위한 사이드체인을 출시할 예정이라고 발표했습니다. 만약 Neo 사이드체인이 정말로 원주율 MEV 방어 기능을 갖춘다면, DeFi 프로젝트와 대다수의 일반 사용자에게 블록체인의 공정하고 탈중앙화된 정신에 더 부합하는 선택이 될 수 있습니다.

Neo 사이드체인: dBFT + 밀봉 거래로 악의적인 MEV 방어

Neo의 사이드체인은 EVM 체인임에도 불구하고 이더리움 및 다른 EVM 체인과는 큰 차이점이 있습니다: 그것은 PoS가 아니라 dBFT입니다. Neo는 태생부터 dBFT 합의 메커니즘을 사용해왔으며, 이전 공지에서도 새로운 사이드체인도 dBFT를 계속 사용할 것이라고 확인했습니다. 이 기반 위에 Neo 사이드체인은 새로운 거래 유형인 밀봉 거래를 추가했습니다. 새로운 블록이 제안될 때까지 이러한 거래는 암호화 상태를 유지합니다. 이는 거래가 실행되기 전에 아무도 거래를 볼 수 없고, 거래 의도를 미리 알 수 없으므로 누구도 차익 거래를 할 수 없음을 의미합니다.

위의 두 가지 핵심 기본 특성은 Neo 사이드체인이 프로토콜 수준에서 악의적인 MEV에 대한 방어 능력을 갖추게 합니다. 개발자는 dApp에 이 원주율 기능을 직접 통합할 수 있으며, 이는 다른 체인에서는 현재 제공할 수 없는 기능입니다. 사용자에게는 다양한 도구와 제품에 대해 복잡한 이해와 비용 추정을 할 필요 없이, 일반 사용자가 인식하지 못하는 상태에서 악의적인 MEV에 대한 보호를 받을 수 있습니다.

Neo 사이드체인이 원주율 MEV 방어를 어떻게 실현하는가

Neo 사이드체인의 MEV 방어 기술적 특성에 대해 관심이 있는 분들을 위해, 필자는 현재 공식 발표와 미디어 보도를 통해 알게 된 정보를 정리했습니다, TLDR:

1. dBFT 합의 메커니즘

• Neo 사이드체인은 dBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance) 합의 메커니즘을 계속 사용할 것이며, PoS 체인에 비해 시간 강도 및 블록 차감과 같은 MEV 공격을 방지하는 본질적인 이점을 가지고 있습니다.

• 블록 생성 후, Neo 사이드체인은 즉시 블록 확인을 완료하여 공격자가 제출된 거래 순서를 재배열하는 것을 방지합니다.

• 합의 노드의 행동은 커뮤니티의 감시를 받으며, 블록 시간을 과도하게 지연시키면 처벌을 받게 되어 시스템의 공정성과 안전성을 보장합니다.

2. 밀봉 거래

• Neo 사이드체인은 밀봉 거래를 도입하여 거래가 새로운 블록이 제안될 때까지 암호화 상태를 유지할 수 있게 합니다.

• 아무도 거래 실행 전에 거래 내용을 볼 수 없으며, 거래 의도의 유출을 방지하여 차익 거래를 효과적으로 방지합니다.

• 사용자가 대리인을 통해 거래를 전송할 수 있도록 지원하여 거래 발신자가 실행 전에 익명성을 유지할 수 있습니다.

3. 문턱 해독 및 분산 키 생성(DKG, Distributed Key Generation)

• 밀봉 거래 시, Neo 사이드체인은 "문턱 해독" 도구를 사용하고 "분산 키 생성"을 통해 문턱 해독 키를 설정합니다.

• 합의 노드는 일부 개인 키만 보유하며, 모든 노드는 공동으로 하나의 공개 키를 소유합니다.

• 이 메커니즘은 거래의 프라이버시를 보장하며, 충분한 수의 노드가 협력해야만(2/3 노드가 합의에 도달해야 함) 안전하게 전체 거래 데이터를 재구성할 수 있습니다.

4. MEV 방어 거래와 일반 거래 분리

• Neo 사이드체인은 MEV 방어 거래를 저장하기 위한 전용 메모리 풀을 설정하여 일반 거래와 분리하여 MEV 방어 거래가 정상 거래에 영향을 미치지 않도록 합니다.

• 각 블록에서 일반 거래는 항상 악의적인 MEV 거래 뒤에 배치되며, 암호화 거래 발신자는 여전히 일정한 우선 수수료를 설정할 수 있어 거래가 다른 사람에 의해 대체되는 것을 걱정할 필요가 없습니다.

• 메모리 풀은 잠재적인 문제가 전체 체인 거래에 미치는 영향을 최소화하기 위해 추가 검사를 설정합니다(예: DoS 공격 또는 오래된 MEV 거래의 해독 실패 등).

종합적으로 볼 때, Neo 메인 체인은 이미 3세대로 업데이트되었으며, 생태계는 계속해서 미온적인 상태입니다. EVM과의 호환성을 통해 Neo는 사이드체인에서 더 많은 EVM 생태계 애플리케이션과 사용자를 유치하고자 하며, 오랜 역사를 가진 공공 체인으로서 일정한 영향력과 호소력을 가지고 있습니다. 한편, 독특한 dBFT와 밀봉 거래의 지원으로 사용자는 낮은 비용으로 안전하고 프라이빗한 거래 환경을 얻을 수 있으며, 더 이상 거래가 끼어드는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

이러한 설계가 실현될 수 있다면, Neo 사이드체인은 더 공정하고 소액 투자자 친화적인 EVM 생태계가 될 수 있으며, 전체 생태계와 커뮤니티에 새로운 활력을 불어넣을 것입니다. 또한, 테스트넷 출시와 함께 진행되는 상호작용 에어드랍도 기대할 만합니다.