Paradigm 새로운 문서: MEV 세금과 우선 순위

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2024-06-05 14:49:42
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MEV 세금 메커니즘은 모든 애플리케이션이 자신의 MEV를 포착하고 조합 가능성을 유지할 수 있도록 허용합니다.

저자: Dan Robinson, Dave White

편집: Joyce, BlockBeats

소개

이 글에서는 MEV 세금에 대해 소개할 것입니다. 이는 임의의 애플리케이션이 자신의 MEV를 포착하기 위해 사용할 수 있는 메커니즘입니다. 이 메커니즘은 현재 OP Mainnet, Base 및 Blast와 같은 OP Stack L2에서 사용할 수 있으며, 이 체인에서 블록 제안자는 우리가 경쟁 우선 순위 정렬이라고 부르는 규칙 집합을 따릅니다.

어느 체인에서 MEV 세금을 부과하기 위해 스마트 계약은 거래 우선 수수료의 함수로서 수수료를 부과합니다. 만약 애플리케이션이 검색자에게 1달러의 우선 수수료에 대해 99달러의 MEV 세금을 부과한다면, 해당 거래의 99%의 경쟁적 MEV를 포착할 수 있습니다.

MEV 세금은 간단한 기술로, 광범위한 설계 공간을 열 수 있습니다. 이를 통해 체인상의 모든 애플리케이션이 자체 맞춤형 MEV 경매를 운영할 수 있으며, 별도의 오프체인 인프라 없이 블록 제안자가 운영하는 단일 공유 경매에 연결하기만 하면 됩니다.

우리는 MEV 세금을 활용하여 MEV 연구에서 세 가지 주요 문제를 해결하는 방법을 설명합니다:

  • 탈중앙화 거래소(DEX) 라우터가 교환자가 받는 가격을 최적화합니다.
  • 자동 시장 조성자(AMM)가 유동성 제공자가 겪는 손실과 재조정(LVR)을 최소화합니다.
  • 사용자가 거래 생성으로 인해 발생하는 모든 "백그라운드" MEV를 포착할 수 있도록 하는 지갑입니다.

하지만 문제가 있습니다. MEV 세금은 블록 제안자가 경쟁적 우선 순위 정렬 규칙을 엄격히 준수할 때만 유효합니다. 여기에는 거래를 검열, 엿보거나 지연하지 않고 우선 수수료에 따라 거래를 정렬하는 것이 포함됩니다. 만약 블록 제안자가 이러한 규칙을 벗어난다면, 그들은 MEV 세금을 회피하고 자신에게 가치를 취할 수 있습니다. 따라서 현재 MEV 세금은 신뢰할 수 있는 L2 정렬기에 의존하며, 이더리움 L1에서는 전혀 작동하지 않을 수 있습니다. 이더리움 L1에서는 블록 구축이 경쟁적인 구축자 경매에 의해 주도되어 제안자의 수익을 극대화합니다.

그럼에도 불구하고 MEV 세금의 힘과 유연성은 현재 이러한 서비스를 제공할 수 있는 플랫폼에 대해 우선 순위 정렬이 올바른 선택일 수 있음을 시사합니다. 경쟁 우선 순위 정렬의 상대적인 단순성은 신뢰할 수 있는 단일 정렬기에 의존하지 않고 분산 방식으로 이를 시행할 수 있는 실행 가능한 방법이 존재할 수 있음을 나타냅니다. 우리는 이 글이 이 문제에 대한 추가 연구를 촉진하기를 바랍니다.

우선 순위 정렬

이더리움 L1 또는 L2에서 거래를 보낼 때, 사용자는 우선 수수료를 지정하고 이를 블록 제안자에게 지불합니다. 이를 priorityFeePerGas(우선 순위 수수료)로 지정한다고 생각할 수 있으며, 이는 거래에 사용된 가스에 곱해져 builderPriorityFee로 나타나는 총 지불액을 생성합니다.

이더리움 프로토콜에서는 블록 내의 거래가 priorityFeePerGas에 따라 내림차순으로 정렬되어야 한다고 규정하고 있지 않습니다. 그러나 이는 블록을 구축하는 인기 있는 방법입니다. 예를 들어, OP Stack 체인의 정렬자와 geth 및 reth에서 사용하는 기본 알고리즘입니다. 우선 순위 정렬은 거래자가 자신의 거래의 긴급성을 효과적으로 표현할 수 있게 해줄 뿐만 아니라 특정 유형의 MEV를 자연스럽게 블록 제안자에게 전달할 수 있습니다.

이런 일이 발생하는 이유는 우선 순위 정렬이 MEV의 경쟁을 우선 가스 경매로 전환하기 때문입니다. 체인과의 상호작용에서 이익을 얻을 기회가 있을 때, 예를 들어 AMM과 중앙화 거래소 간의 차익 거래를 통해, 검색자는 선점하기 위해 경쟁합니다. 만약 체인이 우선 순위 정렬을 사용하여 거래를 포함하고 정렬한다면, 검색자는 자신의 거래에 높은 우선 수수료를 설정하여 경쟁하게 됩니다.

무위험 이익 경쟁이 제로인 경쟁 시나리오에서, 승리한 검색자는 결국 전체 MEV 우선 수수료를 지불해야 합니다. 따라서 계약과 상호작용을 통해 100 ETH의 이익을 얻을 수 있다면, 해당 이익을 최초로 요구하는 거래는 100 ETH의 우선 수수료를 설정할 것입니다. (우리는 한계 부분에서 몇 가지 주의 사항을 논의합니다).

MEV 세금

스마트 계약이 상호작용하는 모든 거래에서 MEV를 포착하고자 한다고 가정해 보겠습니다. 스마트 계약이 자신의 MEV를 포착하기 위해 시도할 수 있는 다양한 특정 응용 방식에 대한 연구가 많이 있습니다.

하지만 사실, 우리는 애플리케이션에 대한 어떤 정보도 반드시 알아야 할 필요는 없습니다. 만약 우리가 해당 블록이 경쟁적 우선 순위 정렬을 통해 구축되었다는 것을 안다면, 우리는 거래에서 MEV의 양에 대한 일반적인 신호를 갖게 됩니다: 우선 수수료입니다.

우리는 스마트 계약이 거래의 우선 수수료를 확인하고 자신의 수수료를 특정 증가 함수로 부과할 수 있다고 제안합니다. 예를 들어, 계약은 호출자가 ETH에서 applicationPriorityFee = 99 * proposerPriorityFee를 계약으로 이전하도록 요구할 수 있습니다.

이 새로운 수수료는 거래를 전송하는 검색자가 지불하므로, 이는 해당 검색자의 행동에 영향을 미칩니다. 만약 기회에서 100 MEV가 있다면, 승리한 거래는 이제 1 ETH의 우선 수수료만 설정할 것입니다. 이는 총 100 ETH를 지불하게 됩니다(1 ETH는 블록 제안자에게, 99 ETH는 스마트 계약에 지불됨). 더 높은 우선 수수료는 거래를 수익성이 없게 만들고, 더 낮은 우선 수수료는 더 높은 수수료를 설정한 경쟁자에게 기회를 잃게 만듭니다. 이는 스마트 계약이 거래에서 99%의 MEV를 포착했음을 의미합니다.

우리는 스마트 계약이 부과하는 이 추가 수수료를 MEV 세금이라고 부릅니다. MEV 세금은 애플리케이션이 우선 순위 정렬을 탈취하여 사용자에게 MEV를 다시 포착할 수 있도록 하여, 블록 제안자에게 누출되는 것을 방지합니다.

만약 이 수수료가 priorityFeePerGas의 함수로 충분히 빠르게 증가한다면, 제안자는 미미한 MEV만을 얻을 것입니다. priorityFeePerGas는 wei(1 ETH의 10억 분의 1)로 가격이 책정되므로, 우리는 많은 정밀도를 다루어야 합니다. 예를 들어, MEV 세금이 충분히 민감하다면, 50,000의 priorityFeePerGas는 과도한 세금을 초래할 것이며, 제안자에게 지급되는 총 금액은 0.01달러 미만이 될 것입니다. (5)

그러나 중요한 경고가 있습니다. "한계" 부분에서 논의된 바와 같이, MEV 세금은 블록 제안자가 특정 규칙(우리가 "경쟁적 우선 순위"라고 부르는) 준수할 때만 작동하며, 자신의 수익을 극대화하기 위해 이러한 규칙을 벗어나지 않을 때만 유효합니다. 이러한 규칙을 신뢰할 수 없는 방식으로 시행하는 것은 해결되지 않은 문제입니다.

단일 애플리케이션 MEV 포착

여기에서는 경쟁적 우선 순위 정렬을 사용하여 블록을 구축하는 체인에서 MEV 세금이 MEV의 세 가지 중요한 문제를 완화하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 개요를 제공합니다: DEX 인터페이스가 교환자의 거래 실행을 개선하고, AMM이 LP의 차익 거래 손실을 줄이며, 지갑이 사용자의 MEV 누출을 줄이기 위해 사용자의 반대 실행 권리를 판매하는 것입니다.

탈중앙화 거래소 라우터

UniswapX 및 1inch Fusion과 같은 의도 기반 DEX 라우팅 프로토콜에서 사용자는(앨리스) 교환 의도를 서명하고, 검색자는 앨리스를 위해 최상의 가격으로 해당 의도를 라우팅하거나 채우기 위해 경쟁합니다.

UniswapX의 현재 버전은 경쟁을 위한 두 가지 메커니즘을 사용합니다: 네덜란드 경매로, 앨리스의 한도 가격이 시간이 지남에 따라 변동하며 검색자가 채울 때까지 계속됩니다; 그리고 네덜란드 경매의 시작 가격을 설정하기 위한 초기 오프체인 요청(RFQ) 경매입니다.

경쟁적 우선 순위 정렬이 보장된 플랫폼에서 UniswapX는 이러한 메커니즘을 MEV 세금이라는 단일 메커니즘으로 대체할 수 있습니다. 이는 사용자가 누구나 즉시 채울 수 있는 주문을 서명하게 하여 달성할 수 있으며, 실행 가격은 거래 우선 순위의 함수로 설정됩니다.

예를 들어, 앨리스가 1 ETH를 판매하는 UniswapX 주문이 있다면, 그녀는 주문의 실행 가격을 minimumPrice + ($0.01 * priorityFeePerGas)로 정의할 수 있습니다. minimumPrice는 그녀가 예상하는 고정 값일 수 있으며, 이는 현재 가격보다 훨씬 낮을 것입니다.

검색자는 거래를 제출하여 앨리스의 주문을 채우기 위해 경쟁합니다. 어떤 거래가 가장 높은 우선 수수료를 가지고 있고 복구되지 않는 한, 그 거래가 주문을 완료하게 됩니다. 이는 교환자가 검색자가 찾을 수 있는 최상의 가격을 받을 수 있도록 보장해야 합니다. ("한계" 부분에서 몇 가지 예외 상황을 논의합니다.)

만약 앨리스의 최소 가격이 3,000달러이고 ETH의 현재 가격이 3,500달러라면, 승리한 거래의 priorityFeePerGas는 약 50,000이 될 것입니다. (200,000 가스를 사용하는 거래에서는 블록 제안자에게 약 100억 wei(약 0.000035달러)만 지불됩니다.)

UniswapX에서 사용되는 기존 메커니즘과 비교할 때, 이는 몇 가지 잠재적인 이점을 가지고 있습니다.

네덜란드 경매를 사용하는 주문에 비해 MEV 세금을 사용하는 주문은 더 빠르게 완료되고 가격이 더 유리할 수 있습니다. 본문에서 논의된 바와 같이, 블록 간 가격 변동으로 인해 체인상의 네덜란드 경매는 일부 가치를 MEV에 누출할 수 있으며, 완료되기까지 여러 블록이 필요할 수 있습니다. 반면, MEV 세금을 사용하는 주문은 일반적으로 다음 블록에서 완료될 수 있으며, 대다수의 MEV를 포착할 수 있습니다.

오프체인 요청과 달리 MEV 세금을 사용하는 주문의 경매는 체인에서 거래가 실행될 때 자동으로 이루어집니다. 이는 낙찰자가 체인에서 거래가 성공적으로 이루어질 경우에만 주문을 채우겠다고 약속할 수 있도록 보장합니다. 이는 AMM과 같은 체인상의 유동성이 오프체인 유동성과 경쟁하기 쉽게 만들어, UniswapX가 Uniswap v4와 같은 다중 풀 시스템의 더 효율적인 라우터로 기능할 수 있게 합니다.

AMM

일반적으로 AMM은 차익 거래자에게 가치를 누출합니다. 그들은 블록 상단의 구식 가격을 기반으로 거래를 수행하며, 이는 손실과 재조정 논문에서 논의된 바와 같습니다. 우리는 MEV 세금을 사용하여 AMM이 MEV를 포착할 수 있도록 할 수 있습니다. 간단하게 하기 위해, 우리는 집중 유동성이 없는 AMM에서 어떻게 작동할 수 있는지 논의할 것입니다. (집중 유동성을 통해 이러한 문제를 해결하는 방법에 관심이 있다면, Sorella가 곧 해결책을 발표할 것입니다.)

AMM은 거래 우선 수수료의 함수로 추가 수수료를 부과하여 MEV를 포착할 수 있습니다. 이를 통해 블록 내에서 거래를 먼저 수행할 권리를 경매에 부칠 수 있습니다. 이 수수료를 계산하고 가격을 책정하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 우리는 자금 풀 유동성을 기준으로 하는 중립적인 방법인 sqrt(xy)를 논의할 것입니다. 승리한 거래는 채굴 풀 유동성을 최대한 증가시키는 거래가 될 것입니다.

블록 내의 풀에서 첫 번째 거래가 실행될 때, 풀은 조건을 강제할 수 있습니다(상수를 a로 설정) 대신 xend * yend > xstart * ystart 조건을 강제합니다:

xend * yend > (sqrt(xstart * ystart) + a * priorityFeePerGas)^2

이 공식은 차익 거래자가 실제 가격으로 거래하도록 유도하며, 해당 거래 이후 풀의 중간 가격은 실제 가격이 되어야 합니다.

첫 번째 거래 이후, 거래는 Uniswap v2에서처럼 진행될 수 있으며, 고정된 스왑 수수료를 가집니다. 추가 MEV 세금을 지불하지 않고 풀에서 거래하고자 하는 무지한 거래는 낮은 우선 수수료를 설정할 것입니다.

AMM에 MEV 세금을 시행하는 방법은 여러 가지가 있으며, 이는 다양한 효과를 생성할 수 있습니다. 예를 들어, MEV 세금은 교환의 입력 또는 출력 토큰으로 가격이 책정될 수 있으며, 이는 풀에 적용되는 교환 수수료 비율에 영향을 미칠 수 있습니다. 또는 사용자의 거래에 대한 최소 가격을 결정할 수 있습니다. 우리는 이것이 탐색할 가치가 있는 흥미로운 설계 공간이라고 생각합니다.

역행 경매

위에서 설명한 바와 같이, 특정 애플리케이션을 설계하여 MEV 누출을 방지하는 방법을 보여주었습니다. 그러나 만약 지갑이 사용자가 어떤 애플리케이션과의 상호작용에서 생성한 MEV를 포착하는 데 도움을 주고자 한다면, 심지어 MEV 세금이 없는 애플리케이션에 대해서도 어떻게 해야 할까요?

예를 들어, 앨리스가 AMM에서 대규모 거래를 수행할 때, 그녀는 종종 "백그라운드"에게 차익 거래 기회를 제공하여 가격을 되돌리게 합니다. 이는 일반적으로 MEV에 누출되며, 앨리스에게 누출되지 않습니다.

MEV-Share와 MEVBlocker는 사용자가 거래에서 MEV를 포착할 수 있도록 하는 두 가지 프로토콜이지만, 이들은 복잡한 오프체인 경매 시스템에 의존합니다. 주문 흐름 경매 설계 공간은 몇 가지 다른 솔루션을 설명합니다.

MEV 세금과 의도 기반 스마트 계약 지갑을 결합하면, 우리는 앨리스가 백그라운드에서 MEV를 포착할 수 있도록 하는 대체 시스템을 구축할 수 있습니다. 앨리스가 AMM에서 거래를 수행하는 거래를 생성하지 않고, 대신 누구나 앨리스의 스마트 계약 지갑에 제출하여 해당 작업을 수행하도록 하는 의도를 서명했다고 가정해 보겠습니다. 앨리스의 스마트 계약 지갑은 해당 거래를 제출한 사람에게 MEV 세금을 부과하며, 이 세금은 앨리스에게 지급됩니다.

앨리스의 의도를 제출한 검색자는 그녀의 거래를 자동으로 반대 실행할 수 있는 독점 권리를 가지게 됩니다. 따라서 검색자가 경쟁력이 있다면, 앨리스의 모든 이익은 MEV 세금을 통해 앨리스에게 돌아가야 합니다.

이 시스템은 사용자가 거래를 엿보는 공격으로부터 보호하지 않을 수 있습니다. 선행 거래 사용자의 거래는 해당 사용자에게 MEV 세금을 지불하지 않도록 회피할 수 있기 때문입니다. 이 문제(및 몇 가지 가능한 완화 조치)는 아래의 한계 부분에서 더 자세히 논의될 것입니다. 그럼에도 불구하고, 이는 적어도 공공 메모리 풀을 사용하고 어떤 완화 조치도 없는 시스템에 대한 개선이 될 수 있습니다.

기타 용도

이러한 예 외에도 MEV 세금의 다른 잠재적 용도는 현재 오프체인 또는 네덜란드 경매를 사용하는 거의 모든 것에 포함될 수 있습니다. 예를 들어:

  • 예언자가 생성한 예언자 추출 가능 가치를 포착하는 프로토콜, 예: Oval;
  • Blend와 같은 NFT 담보 대출 프로토콜의 재융자 경매;
  • 대출 프로토콜 청산의 누출 가치가 네덜란드 경매보다 낮은 경우;

교차 애플리케이션 MEV 포착

위의 솔루션은 단일 애플리케이션과의 상호작용에서 MEV를 포착하기 위해 설계되었습니다. 그러나 때때로 검색자는 동일한 거래에서 여러 애플리케이션과 상호작용하여 더 많은 가치를 얻을 수 있습니다.

이러한 애플리케이션 중 하나만 MEV 세금을 부과하는 경우, 거래 내의 모든 MEV는 MEV 세금을 부과하는 애플리케이션으로 이전되어야 합니다. MEV 세금이 얼마나 높거나 낮든 상관없이 말입니다.

그러나 검색자의 거래가 MEV 세금을 사용하는 두 개의 애플리케이션과 상호작용하는 경우에는 어떻게 될까요? 예를 들어, 일부 MEV가 MEV 세금을 납부하는 AMM의 UniswapX 주문을 작성하여만 포착될 수 있다면 어떻게 해야 할까요?

이 경우 각 애플리케이션이 포착하는 초과 MEV의 상대적 양은 이러한 애플리케이션이 MEV 세금을 설정하는 방식에 따라 달라집니다. MEV 세금으로 부과되는 가치 appi가 taxi(priority) 함수로 주어지면, 승리한 거래의 우선 순위는 다음 방정식에서 우선 순위를 해결하여 결정할 수 있습니다:

tax1(priorityPerGas) + tax2(priorityPerGas) = total MEV

(기술적으로, 우리는 priorityPerGas * gasUsed에 대한 세 번째 항을 추가하여 블록 제안자에게 지급되는 우선 수수료를 설명할 수 있지만, 우리는 이를 무시할 것이며, 일반적으로 이는 무시할 수 있습니다.)

MEV 세금과 priorityPerGas가 선형 관계에 있는 간단한 경우(따라서 tax1(priorityPerGas) = a1 * priorityPerGas)에서는 각 애플리케이션이 받은 MEV의 몫을 해결할 수 있습니다:

a1 * priorityPerGas + a2 * priorityPerGas = MEV
priorityPerGas = MEV/(a1 + a2)
tax1(priorityPerGas) = (a1/(a1+a2)) * MEV
tax2(priorityPerGas) = (a2/(a1+a2)) * MEV

MEV 세금을 설정할 때 애플리케이션은 균형을 맞춰야 합니다. 더 높은 세금은 교차 애플리케이션 MEV가 발생할 때 더 큰 몫을 얻지만, 이는 추출할 수 있는 경쟁 방식이 존재할 경우 일부 교차 애플리케이션 MEV를 놓칠 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, AMM이 각 거래에 대해 MEV 세금을 부과하는 경우, MEV 세금이 있는 UniswapX 주문은 다른 AMM이나 오프체인 채우는 사람이 채우는 가능성이 더 높아질 수 있습니다.

많은 경우, 두 애플리케이션이 MEV를 최대화하는 방식으로 MEV 세금을 설계하는 균형이 존재할 수 있습니다. 예를 들어, MEV 세금 AMM은 블록 상단 근처의 단일 정보 거래자로부터 가치를 얻고자 할 수 있지만, 이후에는 다른 거래자와 애플리케이션(여기에는 MEV 세금을 사용하는 애플리케이션 포함)에게 더 낮은 고정 비율로 유동성을 제공하고자 할 수 있습니다. 이러한 경우, AMM은 상대적으로 낮은 MEV 세금(예: $0.00001 * priorityFeePerGas)을 설정하여 차익 거래가 블록의 초기에 발생하도록 하고, 이후 거래에는 MEV 세금을 부과하지 않을 수 있습니다. UniswapX와 같은 애플리케이션은 AMM과 상호작용하기 위해 더 높은 MEV 세금(예: $0.01 * priorityFeePerGas)을 설정하여 풀에서 차익 거래가 발생한 후 자신의 거래가 포함되도록 할 수 있습니다. 이러한 상대적 세금을 고려할 때, UniswapX 주문에서 1달러의 MEV와 50,000달러의 MEV가 있더라도, AMM은 결국 차익 거래를 먼저 수행하게 됩니다.

우리는 이것이 미래 연구를 위한 광범위한 설계 공간이라고 생각합니다.

한계

MEV 세금에는 몇 가지 복잡성과 단점이 있으며, 우리는 이것들이 미래 연구의 흥미로운 분야라고 생각합니다.

인센티브 불일치

MEV 세금은 독점 블록 제안자에게 인센티브 호환성이 없습니다. 이는 거래 패키지의 포괄성이 공정한 경쟁이 존재할 때만 작동하며, 블록 제안자가 우리가 "경쟁적 우선 순위 정렬"이라고 부르는 규칙을 따를 때만 발생합니다. 비공식적으로 몇 가지 제안 규칙을 나열하면 다음과 같습니다:

  • 우선 정렬. 블록 내의 거래는 priorityFeePerGas에 따라 내림차순으로 정렬되어야 합니다.
  • 검열 저항. 블록 제안자가 블록 동안 거래 t1을 수신하고 해당 블록이 가득 차지 않았거나 특정 거래 t2를 포함하고 있는 경우, t2.priorityFeePerGas < t1.priorityFeePerGas라면 해당 블록은 거래 t1을 포함해야 합니다.
  • 거래 전 프라이버시. 블록 제안자는 비공식 엔드포인트를 통해 거래를 수락해야 하며, 블록에 제출되기 전에 이러한 거래를 다른 누구와도 공유해서는 안 되며, 이러한 거래의 내용을 자신의 거래를 구축하는 입력으로 사용해서도 안 됩니다.
  • 마지막 검열 없음. 블록 제안자는 특정 시간 이전에 누구의 거래 요청도 수락해야 하며, 그 이후에는 누구의 거래 요청도 수락하지 않아야 합니다.

이러한 속성 중 하나 이상을 위반하면 MEV 세금의 유효성이 약화될 수 있습니다. 검열 저항을 위반한 블록 제안자는 경쟁 거래를 제외하고 자신에게 유리한 제로 우선 거래를 제출함으로써 대부분의 MEV 세금을 회피할 수 있습니다. 거래 전 프라이버시를 위반한 블록 제안자는 다른 거래에서 MEV를 훔치거나 자신의 우선 수수료를 확인하여 얼마나 높은 수수료를 설정해야 하는지를 정확히 알 수 있으며, 다른 사람보다 늦게 거래를 제출할 수 있는 블록 제안자는 무료로 "마지막으로 다른 사람보다 높은 가격으로 기회를 얻을지 여부를 확인할 수 있는" 기회를 가지게 됩니다. 이러한 두 가지 경우 모두 역선택 문제를 초래하여 궁극적으로 경쟁을 저해할 수 있습니다.

불행히도, 첫 번째 속성은 프로토콜 계층에서 쉽게 시행할 수 있지만, 신뢰할 수 없는 방식으로 다른 속성을 시행하는 것은 해결되지 않은 문제입니다.

프로토콜 계층에서 시행이 부족한 경우, 이러한 규칙을 위반하지 않겠다고 약속하는 단일 신뢰할 수 있는 정렬기에 대한 신뢰가 필요하며, 만약 제안자가 블록 구축을 경쟁적인 수익 극대화 경매(예: 이더리움 L1의 MEV-Boost)에 아웃소싱한다면, 블록은 이러한 규칙을 따르지 않을 수 있습니다.

이러한 문제는 경쟁적 우선 순위 정렬을 사용하여 블록 구축을 약속하는 단일 신뢰할 수 있는 정렬기를 통해 "해결"될 수 있습니다. 또한, 합의, 암호학 및/또는 신뢰할 수 있는 실행 환경의 조합을 사용한 분산 메커니즘을 통해 해결될 수 있습니다. 예를 들어 Sorella의 Angstrom, Flashbots의 SUAVE, 무신뢰 경매 또는 다중성 등이 있습니다.

완전한 블록

블록이 완전히 가득 찰 때, MEV 세금이 정상적으로 작동하는 예외가 발생합니다. 이 경우 블록 제안자는 우선 순위가 낮은 거래를 포기해야 할 수도 있으며, 단순히 이를 블록에 포함시키는 것이 아닙니다. MEV 세금 애플리케이션과 상호작용하는 거래는 매우 낮은 우선 수수료를 가질 수 있으므로, 이러한 애플리케이션은 MEV 세금을 사용하지 않거나 MEV 세금이 매우 낮은 애플리케이션에 의해 밀려날 수 있습니다. 그러나 EIP-1559와 유사한 메커니즘을 사용하여 개별 기본 수수료를 설정하는 체인에서는 블록이 완전히 채워지는 경우는 상대적으로 드물어야 합니다. 또한, 블록이 가득 찼을 때 일부 거래가 지연될 필요가 있다는 점을 고려할 때, 더 높은 MEV 세금을 설정하여 긴급성이 낮은 거래를 지연시키는 것은 합리적인 결과일 수 있습니다.

복구된 거래

MEV 세금은 실제로 단일 블록 경매에 의존하며, 여기서 각 "입찰"은 하나의 거래입니다. 이러한 경매의 단점은 실패한 입찰이 종종 복구된 거래가 체인에 포함되어 기본 수수료를 지불하고 체인을 혼잡하게 만든다는 것입니다.

정렬자가 실패한 거래를 완전히 제외할 수 있다면 이 문제를 완화할 수 있지만, 심지어 중앙 집중식 정렬자를 사용하더라도 이를 달성하기는 어렵습니다. (이는 위에서 언급한 검열 저항 속성을 엄격하게 준수하지 않을 수 있지만, 정의를 조정할 수 있습니다.) 더 복잡한 정렬자는 거래가 어떤 논란의 여지가 있는 경매에 참여하고 있는지를 지정할 수 있도록 하여, 정렬자가 실패할 것이라는 정보를 충분히 얻을 수 있도록 최적화할 수 있습니다.

사용자 의도 누출

MEV 세금은 검색자 간에 경쟁이 존재할 때만 유효합니다. 이는 이 기회가 어느 정도 널리 알려져야 함을 의미합니다. AMM과 같은 애플리케이션의 경우, 기회가 체인에서 보이므로 이는 자연스럽게 발생해야 합니다. 그러나 의도 기반 라우팅이나 백그라운드 경매와 같은 애플리케이션의 경우, 이는 애플리케이션이 검색자와 사용자 의도를 공유해야 함을 의미합니다.

일부 경우, 사용자 의도가 실현되기 전에 사용자 의도를 전파하여 발생하는 일시적인 프라이버시 손실은 MEV 세금으로 회수할 수 없는 방식으로 가치를 누출할 수 있습니다.

예를 들어, 앨리스가 위의 백그라운드 경매 프로토콜을 사용하여 저유동성 토큰을 구매하고자 한다고 가정해 보겠습니다. 그녀는 AMM에서 해당 토큰을 구매하기 위한 스마트 계약 지갑의 서명된 의도를 게시하고, 일정한 슬리피지 허용치를 설정합니다. 검색자는 높은 우선 거래에서 해당 토큰의 가격을 그녀의 슬리피지 허용치까지 끌어올리기 위해 경쟁할 수 있으며, 사용자의 주문을 채우지 않고도 이를 수행할 수 있습니다. 그런 다음 승리한 사람인 밥은 낮은 우선 거래에 이를 포함시키고 반대 실행하여 비경쟁적인 방식으로 앨리스의 의도를 충족시킴으로써 앨리스를 끼워 넣고 더 나쁜 가격을 제공하며, 그녀의 MEV 세금을 회피할 수 있습니다. NFT 구매에서도 유사한 문제가 발생할 수 있습니다.

이러한 공격은 밥에게 위험할 수 있습니다. 그는 토큰을 구매하고 앨리스에게 판매하는 사이의 원자성을 보장할 수 없기 때문입니다. 순진한 밥은 "夹击撕裂" 함정에 빠질 수 있습니다: 앨리스가 자신에게서 무가치한 토큰을 구매하겠다는 의도를 먼저 게시하고, 밥이 그녀의 거래를 끼워 넣기 위해 해당 토큰을 구매하지만, 밥이 끼워 넣기 전에 앨리스가 자신의 의도를 철회합니다.

애플리케이션은 또한 사용자 의도를 공유하는 검색자 집합을 제한하고 그들의 행동을 모니터링하여 이러한 상황을 완화할 수 있습니다. 이는 많은 기존의 주문 흐름 경매가 수행하는 방식과 유사합니다.

MEV 세금을 Flashbots가 SUAVE를 위해 설계한 것처럼 프라이버시 인식 구축자 기능과 결합할 수도 있습니다.

마지막으로, 앨리스가 의도를 공유하는 비용이 경쟁적 검색의 이익보다 크다고 생각한다면, 그녀는 거래를 직접 구축하고 이를 블록에 제출할 수 있습니다. 앞서 언급한 바와 같이, 경쟁적 우선 순위 정렬의 이상적인 구현은 블록 제안자에게 거래 전 프라이버시를 제공할 것입니다.

관련 논의

우선 가스 경매. Flash Boys 2.0 논문은 탈중앙화 블록체인에서 우선 순위 정렬의 몇 가지 동적을 연구하며, 이 논문은 "채굴자가 추출할 수 있는 가치"라는 용어를 창출했습니다. 이 논문은 이더리움 채굴자(네트워크가 작업 증명을 사용할 때)가 거래를 우선 순위 정렬하고 있으며, 차익 거래자는 이러한 행동에 의존하여 "우선 가스 경매"에 참여하고, 그곳에서 블록에 포함될 권리를 입찰하여 탈중앙화 거래소 차익 거래의 대부분의 MEV가 채굴자에게 귀속된다고 지적합니다.

선착순. 거래 정렬 규칙을 통해 MEV를 완화하려는 몇 가지 시도, 예를 들어 Themis 또는 Arbitrum One의 현재 정렬자는 서로 다른 정렬 규칙을 실행하는 데 중점을 두며, 선착순(때때로 "공정 정렬"이라고도 함)으로 블록 제안자는 거래가 도착한 순서대로 거래를 정렬해야 합니다.

우선 순위 정렬은 서로 다른 접근 방식을 취합니다. 주어진 시간 내에 도착한 거래를 평등하게 대우하고, 그들의 선언된 우선 순위에 따라 정렬합니다.

선착순은 여러 검증자가 있는 실제 네트워크 환경에서 실행하거나 정의하기가 어렵습니다. 단일 신뢰할 수 있는 정렬자를 사용하더라도 지연 경쟁과 스팸이 발생할 수 있습니다. 마지막으로, MEV 세금은 자산 가격의 불연속 "점프"로 인한 차익 거래 이익과 같은 선착순 정렬로는 제거할 수 없는 특정 유형의 MEV를 제거할 수 있을 것입니다. 우선 정렬이 선착순 정렬에 비해 잠재적으로 유리한 점은 Budish, Cramton, Shim(2015)에서 논의된 이산 시간과 연속 시간 교환의 이점과 관련이 있습니다.

동시에 기본적으로 우선 순위 정렬이 MEV에 가치를 누출하는 것처럼 보이지만, 이 글은 애플리케이션을 설계하여 이를 다시 얻는 방법을 보여줍니다.

수수료 공유. Blast는 이더리움 L2로, 거래 중에 접근하는 스마트 계약과 일부 우선 수수료 및 기본 수수료를 공유합니다.

MEV 세금은 유사한 일을 허용하지만(최소한 우선 수수료에 대해서), 경쟁적 우선 정렬을 사용하는 체인의 애플리케이션 계층에서 구현될 수 있으며, 수수료 공유에 대한 특별한 지원이 필요하지 않습니다. 또한, 애플리케이션이 자신의 세금을 우선 수수료의 사용자 정의 함수로 정의할 수 있도록 하여 더 큰 유연성을 제공하고, MEV 인식 애플리케이션의 조합 가능성을 높일 수 있습니다.

신뢰할 수 없는 솔루션이 필요합니다. 이 글은 플랫폼이 경쟁적 우선 순위 정렬을 사용하는 동기와 이를 활용하는 방법에 중점을 두며, 이를 신뢰할 수 없는 방식으로 시행하는 방법에 대해서는 논의하지 않습니다.

경쟁적 우선 순위 정렬에 필요한 다른 모든 속성에 대한 중요한 논의가 이미 이루어졌습니다. 예를 들어, Fox, Pai, Resnick(2023)에서 저자들은 검열 저항이 없는 경우 체인상의 경매의 취약성을 논의하고, 여러 동시 제안자를 사용하는 검열 저항 경매의 설계를 설명합니다. 그러나 그들은 거래의 구체적인 순서를 제안하지 않았습니다.

신뢰 최소화 블록 구축 메커니즘을 구축하는 것에 대한 연구도 있으며, Flashbots의 SUAVE, Sorella의 Angstrom, Leaderless Auctions, Espresso 및 Offchain Labs의 분산 Timeboost, Péter Szilági의 강제 공공 거래 포함 등이 있습니다.

우리는 이 글이 L2가 우선 순위 정렬을 사용하는 것을 고려하도록 장려하고(OP 스택이 기본적으로 지원함), 애플리케이션이 지원되는 경우 MEV 세금을 시도하도록 장려하기를 바랍니다. 또한, 이 글이 L1 및 L2에서 신뢰 최소화 경쟁 우선 순위 정렬 프로토콜에 대한 추가 연구를 촉진하기를 바랍니다.

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