블록체인 생태계에서 최대 추출 가치(MEV)는 중요한 연구 분야가 되었습니다. 이는 기술 구현뿐만 아니라 시장 행동과 경제적 효율성에도 관련이 있습니다. 이더리움이 지분 증명(PoS)으로 전환함에 따라 MEV 개념은 상당한 변화를 겪었습니다. 검증자는 이제 새로운 핵심 참여자가 되어 거래 순서를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 전략을 통해 이익을 최적화할 수 있습니다. 이러한 변화는 MEV의 정의와 다양한 합의 메커니즘에서의 성과를 재검토하게 합니다.
Bing Ventures는 항상 산업의 최전선 탐색에 전념하고 있으며, 본 기사는 심층 기술 분석을 통해 MEV가 가져오는 도전과 기회를 이해하는 데 도움을 줄 것입니다.

MEV의 변천

최대 추출 가치(MEV)는 네트워크에서 블록 생산을 통해 채굴자나 검증자가 추출하는 가치의 총량을 의미하며, 이는 표준 블록 보상 및 가스 요금을 초과합니다. 작업 증명(PoW) 맥락에서 MEV는 처음에 "채굴자가 추출할 수 있는 가치"로 불리며, 채굴자가 거래 선택 순서와 블록에 포함할 수 있는 능력을 이용해 이익을 극대화하는 것과 관련이 있습니다. 이는 재정적 이익을 얻기 위해 거래 순서를 조작하는 다양한 전략을 포함할 수 있습니다.
2022년 이더리움이 지분 증명으로 전환하면서 MEV 개념은 확장되고 발전했습니다. 현재의 용어는 "최대 추출 가치"를 포함하여 채굴자(현재 PoS 시스템에서 검증자)뿐만 아니라 다른 네트워크 참여자도 가치를 추출할 수 있음을 반영합니다. PoS 시스템의 검증자는 PoW 시스템의 채굴자처럼 거래 순서를 제어하고 어떤 거래가 블록에 포함될지를 영향을 미칠 수 있습니다.
MEV의 주요 참여자

1. 검증자/채굴자: 그들은 거래를 정렬하고 포함할 독점적인 권한을 가지고 있어 MEV를 직접 추출할 수 있습니다.
2. 검색자: 이들은 알고리즘과 봇을 사용하여 수익성 있는 MEV 기회를 식별하는 독립적인 참여자입니다. 그들은 일반적으로 검증자에게 높은 가스 요금을 지불하여 자신의 거래가 우선적으로 포함되도록 하며, 이는 간접적으로 검색자가 MEV로부터 이익을 얻을 수 있게 합니다.

MEV 추출 전략

1. 프론트 러닝(Front-Running)

이는 봇이 메모리 풀에서 수익성 있는 거래를 감지하고 더 높은 가스 요금을 지불하여 자신의 거래를 먼저 처리하도록 하는 것입니다. 예를 들어, Flashbots는 사용자가 거래 순서에 대해 미리 합의할 수 있도록 하여 이 과정을 더욱 투명하고 공정하게 만드는 시장을 제공합니다.

2. 샌드위치 공격(Sandwich Attacks)

이는 봇이 탈중앙화 거래소(DEX)에서 대규모 거래 전후에 주문을 배치하여 시장 가격을 조작하고 발생한 슬리피지로부터 이익을 얻는 보다 악의적인 전략입니다. 이는 원래 거래자의 재정적 결과에 직접적인 영향을 미칩니다.

3. DEX 차익 거래(Dex Arbitrage)

검색자는 서로 다른 DEX 간의 토큰 가격 차이를 이용합니다. 한 거래소에서 낮은 가격으로 토큰을 구매하고 다른 거래소에서 높은 가격으로 판매함으로써 시장 가격을 조정하고 시장 효율성을 높입니다.

4. 청산(Liquidations)

DeFi 대출에서 차용자는 담보로 일부 암호화폐를 예치해야 합니다. 차용자가 대출을 상환할 수 없는 경우, 프로토콜은 일반적으로 누구나 담보를 청산하고 차용자로부터 청산 수수료를 얻을 수 있도록 허용합니다. MEV 검색자는 어떤 차용자가 청산될 수 있는지를 결정하기 위해 경쟁하며, 자신을 위해 청산 수수료를 수집합니다.

시장 규모 : Cancun Upgrade 이후의 새로운 변화

MEV 분야의 선두주자인 Flashbot은 사용자가 거래 순서에 대해 미리 합의할 수 있도록 하여 MEV가 보다 균형 잡히고 구조화된 환경에서 이루어질 수 있도록 하는 시장을 제공합니다. 지난 6개월 동안 "기반 시설" 부문에서의 프로젝트를 되돌아보면, MEV는 Flashbot이 4월까지 뛰어난 수익 성과를 보였으며, 12월의 단일 주에 $1.428M의 수익을 기록하여 다른 프로젝트를 압도했음을 알 수 있습니다. 그러나 이더리움의 3월 Cancun Upgrade 이후 Flashbot의 수익은 크게 감소했으며, 그 이유는 다음과 같습니다.

1. EIP-4844(프로토타입 샤딩 기술):

2. 투명성과 예측 가능성 향상: 데이터 블록(blobs)을 도입함으로써 이 프로토콜은 거래 데이터 처리 방식을 변경하여 네트워크가 대량의 데이터를 처리하는 방식을 더욱 효율적이고 예측 가능하게 만듭니다. 이러한 변화는 거래 지연이나 재정렬을 이용한 MEV 기회를 줄입니다.

3. 네트워크 효율성 향상 및 가스 요금 감소: 이 EIP는 대량의 데이터를 저장하는 효율적인 방법을 제공하여 대규모 데이터 처리 거래의 가스 요금을 낮추고, 데이터 처리 속도가 향상됨에 따라 경쟁이 강화되었습니다.

4. EIP-1559(수수료 시장 개혁):

5. 투명성과 예측 가능성 향상: 기본 수수료와 피크 수수료 개념을 도입하여 네트워크 거래 수수료에 대한 더 나은 예측 가능성과 안정성을 제공하고, 거래 수수료 조작을 통한 MEV 기회를 줄입니다.

6. EIP-2929(특정 연산 코드의 가스 비용 증가):

7. 실행 비용 증가: 특정 스마트 계약 작업의 가스 비용을 증가시킴으로써, 이 변경은 복잡한 스마트 계약 상호작용에 의존하는 MEV 전략에 직접적인 영향을 미칠 수 있으며, 다단계 차익 거래나 계약 상호작용을 더 비싸고 매력적이지 않게 만듭니다.

   

출처: EigenPhi
MEV 산업 성과 측면에서, 5월 17일까지의 7일 동안 DEX 차익 거래에서 얻은 수익은 샌드위치 공격의 약 두 배에 달했습니다. 거래량 측면에서 샌드위치 공격은 DEX 차익 거래의 약 7배에 달하며, DEX 차익 거래의 수익/거래량 비율은 약 14%로, 샌드위치 공격의 0.01%보다 훨씬 높습니다. 이를 통해 DEX 차익 거래가 산업에서 가장 수익성 있는 작업임을 알 수 있습니다.

출처: jhackworth
Uniswap은 차익 거래량이 가장 높은 탈중앙화 거래소로, 유동성 풀에서의 차익 거래 성과를 분석함으로써 전체 DEX 차익 거래 상황을 깊이 이해할 수 있습니다.

출처: OP Crypto
체인 상 거래 관점에서, MEV는 Uniswap에서 거래량의 비율이 매우 두드러집니다.

산업 맵 : 상중하류의 주요 참여자

출처: OP Crypto
상류: 거래 서명 및 방송.
중류: 거래 정렬 및 MEV 기회 발견.
하류: 블록 제안 및 검증, MEV 추출 완료.
상류
상류는 주로 거래에 서명하고 서명된 거래를 네트워크 전체에 방송하는 PRC 제공자를 포함합니다. 이러한 작업은 일반적으로 사용자 또는 기타 임의의 발신자가 제출하며, 처음에는 공용 메모리 풀(mempool)에 포함됩니다. 상류 단계의 주요 작업은 거래를 생성하고 방송하는 것입니다.
중류
중류는 공개 또는 비공식 환경에서 블록 구축을 담당합니다. 이 단계에서 블록 생산자(예: 검증자 및 블록 구축자)는 메모리 풀에서 거래를 선택하고 선호도에 따라 정렬하고 패키징합니다. 이익을 극대화하기 위해 블록 생산자는 일반적으로 거래 수수료의 높이에 따라 거래 순서를 결정합니다. 또한, 그들은 차익 거래 기회와 같은 MEV 기회를 직접 찾아 MEV 이익을 분배하는 방법을 결정합니다. 예를 들어, 그들은 검색자의 거래를 복사하고 작업 검토를 수행하여 직접 거래를 실행하거나, 검색자가 작업 수수료를 조정하여 블록에 포함될 수 있도록 경쟁하도록 허용할 수 있습니다. 중류 단계의 핵심 활동은 거래 정렬 및 MEV 기회의 발견 및 활용입니다.
하류
하류는 주로 새로운 블록을 제안하고 검증하여 사용자의 거래와 MEV 거래가 네트워크 합의에 의해 최종적으로 MEV 수익을 얻도록 하는 역할을 합니다. 검증자는 이 단계에서 중요한 역할을 하며, 그들은 CEX, 유동성 스테이킹, 기관 스테이킹 또는 개인 스테이킹 등 다양한 경로에서 올 수 있습니다. 하류 단계의 핵심 작업은 정렬된 거래를 블록에 패키징하고 네트워크 합의 메커니즘을 통해 최종적으로 이러한 거래를 확인하여 전체 MEV 추출 과정을 완료하는 것입니다.

출처: ChainLink
검색자

• 코드를 작성하고, 일반적으로 복잡한 독점 알고리즘을 사용하여 메모리 풀에서 MEV 기회를 식별합니다.
• 공공 거래 풀 및 MEV 프로젝트의 비공식 거래 풀을 모니터링합니다.
• 다른 검색자와 경쟁하여 블록 구축자에게 "거래 패키지"(bundles)를 제출하며, 최대 지불할 의사가 있는 가스 요금을 첨부합니다.

블록 구축자

• 실시간 시장에서 경쟁하여 검증자를 대신해 블록을 구축합니다.
• 검색자의 거래를 수락하고 가장 수익성 있는 거래 패키지를 선택하여 MEV 프로그램(예: MEV Boost, Flashbot)을 통해 이러한 블록을 중계자에게 보냅니다.

중계자

• 블록 구축자와 검증자 간의 중개자로서, 검증자가 자신의 블록 공간을 제공할 수 있도록 합니다.

산업 최신 발전

지난 몇 달을 돌아보면, MEV는 다양한 분야에서 두드러진 성과를 보였습니다. 예를 들어, Flashbots는 혁신적인 시장 구조를 통해 MEV가 높은 투명성과 구조화된 환경에서의 잠재력을 보여주었습니다. 비록 이더리움의 Cancun 업그레이드로 인해 Flashbots의 수익이 감소했지만, 분석을 통해 이러한 변화가 주로 네트워크 효율성 향상과 새로운 프로토콜의 시행에서 비롯되었음을 알 수 있습니다. 이는 MEV 전략이 적응하고 진화하는 과정에서의 동적 특성을 반영합니다.
MEV의 미래 발전에서는 Gnosis의 Agnostic Relay와 Automata Network의 Conveyor와 같은 여러 새로운 프로젝트와 기술이 지속적으로 등장하여 다양한 기술 및 시장 조건에서 MEV 도전에 대응하는 새로운 방법을 보여주고 있습니다. 또한, SUAVE는 크로스 체인 통합 메모리 풀을 통해 크로스 체인 MEV 문제를 해결하는 혁신적인 아이디어를 제공하며, 이는 MEV 연구에 새로운 시각을 제공합니다.

Gnosis

Gnosis의 Agnostic Relay는 이더리움 네트워크에서 MEV Boost 중계를 제공하는 오픈 소스 도구로, 누구나 블록 구축 및 생산에 참여할 수 있도록 합니다. 그 설계와 구현은 Gnosis 커뮤니티의 지식과 경험에 의존하며, Flashbots 팀의 지원과 기여를 받았습니다.

• 중립 블록 구축/생산: Agnostic Relay는 제출된 모든 거래가 필터링 없이 검증될 수 있도록 보장합니다. 이러한 중립성은 블록체인의 탈중앙화 및 검열 저항 특성을 유지하는 데 매우 중요합니다.
• Flashbots MEV-Boost 중계의 포크: Agnostic Relay는 Flashbots MEV-Boost 중계의 포크로, Flashbots 팀과 커뮤니티의 깊은 지식과 활발한 지원을 결합하여 기술적 및 실제 응용에서의 신뢰성을 보장합니다.

AutoMeta

Automata Network는 TEE(신뢰할 수 있는 실행 환경) 협력 프로세서를 통해 기계 수준의 신뢰를 이더리움으로 확장하는 모듈화된 증명 계층입니다. 이더리움은 이 네트워크에서 글로벌 검증자로 작용하여 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소 간의 탈중앙화 증명 네트워크를 고정합니다.

• MEV 방어(Conveyor):
• Conveyor는 거래 전송 순서를 결정하여 채굴자가 거래를 재정렬하는 것을 방지하여 "샌드위치 공격"을 방지합니다. 이는 마치 컨베이어 벨트처럼 거래를 적절히 정렬하여 사용자를 악의적인 조작으로부터 보호합니다.
• 거버넌스 프라이버시(Witness):
• Witness는 사용자가 신원을 공개하지 않고 제안 및 투표를 할 수 있도록 하며, 제로 가스 인센티브를 통해 토큰 보유자가 참여하도록 유도합니다. 사용자는 간단한 인터페이스를 통해 제안을 제출하고 커뮤니티 구성원에게 투표를 초대할 수 있으며, 투표는 프라이버시 중계기를 통해 전송되고, 결과는 제안 생성 시 선택된 프라이버시 수준에 따라 표시됩니다.

Eden

Eden Network는 여러 제품을 통해 이더리움 생태계에 보호 및 지원을 제공하여 MEV의 부정적인 영향을 줄이고, 검증자, 구축자 및 검색자의 수익을 높이기 위한 도구와 데이터를 제공합니다.

• Eden RPC:
  악의적인 MEV 공격(예: 프론트 러닝 및 샌드위치 공격)으로부터 이더리움 사용자를 보호하는 엔드포인트 집합입니다. 더 안전한 거래 환경을 제공하여 사용자가 MEV로 인해 발생하는 추가 비용을 줄입니다.
• Eden Relay:
  이더리움 검증자와 구축자가 수익을 극대화할 수 있도록 돕는 도구 세트입니다. 최적화된 블록 구축 및 제안 프로세스를 제공하여 검증자와 구축자의 수익을 증가시킵니다.
• Eden Bundles:
  고급 MEV 검색자가 거래 패키지를 구축자 네트워크에 제출할 수 있도록 하는 엔드포인트입니다. 더 효율적인 MEV 추출 방법을 제공하여 검색자와 구축자의 수익을 증가시킵니다.

Eden은 0xProtect, Eden Public Data 및 Ethereum Mempool Streaming Service의 세 가지 제품 업데이트를 제공합니다.

• 0xProtect:

• 기능: 체인 상의 OFAC 제재 목록을 유지하여 블록 생산 관련자가 제재된 지갑 주소를 포함한 거래를 자동으로 필터링할 수 있도록 합니다.

• 작동 원리: 스마트 계약 레지스트리를 통해 실시간으로 제재 목록을 업데이트하고 유지하여 모든 거래가 OFAC 제재 요구 사항을 준수하도록 보장합니다. 관련자는 해당 레지스트리에 직접 접근하여 비준수 거래를 자동으로 필터링할 수 있습니다.

• 응용 사례: MEV 검색자, 블록 구축자, 중계자 및 검증자는 0xProtect를 활용하여 자신의 작업이 규정 준수 요구 사항을 충족하도록 하여 법적 및 규제 위험을 피할 수 있습니다.

• Eden Public Data:

• 기능: BigQuery에 저장된 공공 데이터 세트를 제공하여 다양한 데이터 추출 및 로딩(ETL) 프로세스를 지원합니다.

• 주요 데이터 세트:

  • MEV-Boost:
  1. MEV-Boost 입찰: MEV-Boost 생태계의 중계에서 수집된 구축자 입찰 데이터.
  2. MEV-Boost 페이로드: MEV-Boost 생태계의 중계에서 수집된 유효한 페이로드 데이터.
  • Flashbots:
  1. Mempool Dumpster: Flashbots Mempool Dumpster에서 감지된 거래.
  2. MEV-Share: Flashbots MEV-Share에서 감지된 거래.
  • Gnosis:
  1. MEV Blocker: Gnosis MEV Blocker에서 감지된 거래.
  • Ethereum Auxiliary:
  1. Tags by Pubkey: 이더리움 공개 키의 태그.

• Ethereum Mempool Streaming Service:

블록 구축자, MEV 검색자 및 dApps에 실시간 거래 데이터 스트림을 제공하여 블록 및 거래 패키지 구축 프로세스를 최적화하는 것을 목표로 합니다.

1. 실시간 데이터 스트림:

2. 실시간 거래 데이터 스트림을 제공하여 사용자가 이더리움 공공 메모리 풀에서 대기 중인 거래를 즉시 확인할 수 있습니다.

3. 데이터 포인트 풍부:

4. 거래 해시, 발신자, 수신자, 거래 금액, 가스 가격 등 수천 개의 거래 데이터 포인트를 제공합니다.

5. 블록 구축 최적화:

6. 실시간 접근 및 풍부한 데이터 포인트를 통해 사용자가 더 나은 블록 및 거래 패키지를 구축할 수 있도록 돕습니다.

CoW Protocol

MEV Blocker는 CoW DAO가 개발하여 이더리움 거래를 프론트 러닝 및 샌드위치 공격으로부터 보호하는 것을 목표로 합니다. 이 프로젝트는 RPC 엔드포인트를 통해 거래를 검색자 메모리 풀로 전송하고, 검색자는 기회를 추적하여 사용자와 수익을 공유합니다.

• RPC 엔드포인트:

• 기능: 이더리움 거래를 프론트 러닝 및 샌드위치 공격으로부터 보호하는 RPC 엔드포인트를 제공합니다.

• 검색자 메모리 풀:

• 기능: 거래가 RPC 엔드포인트를 통해 검색자 메모리 풀로 전송되어 검색자가 거래 추적 기회를 경매합니다.

• 수익 공유 메커니즘:

• 기능: 검색자가 거래를 성공적으로 추적한 후, 수익을 90/10 비율로 사용자와 검색자에게 공유합니다.

SUAVE (Flashbot)

SUAVE는 Flashbots가 제안한 새로운 모델로, 현재 MEV 추출에서의 몇 가지 주요 문제(예: 크로스 체인 MEV 및 구축자 중앙화)를 해결하는 것을 목표로 합니다. SUAVE는 여러 블록체인 네트워크의 공동 메모리 풀로서 layer-0 블록체인을 생성하여 크로스 체인 통합을 실현합니다.

• 선호 제출:

• 기능: 사용자는 더 이상 특정 거래를 제출하지 않고, 목표를 반영하는 "선호"를 제출하며, 이러한 선호는 특정 조건에 따라 설정할 수 있습니다.

• 크로스 체인 통합 메모리 풀:

• 기능: SUAVE는 layer-0 블록체인으로서 여러 블록체인 네트워크를 아우르는 통합 메모리 풀을 생성합니다. 크로스 체인 통합 메모리 풀을 통해 SUAVE는 크로스 체인 MEV 문제를 효과적으로 해결하고 크로스 체인 거래의 공정성과 투명성을 높일 수 있습니다.

MEV의 미래: 기술과 윤리의 융합

MEV 추출의 투명성은 그 장점이자 잠재적 위험입니다. 미래의 블록체인 기술은 투명성과 조작 방지 사이에서 새로운 균형을 찾아야 합니다. 우리는 더 복잡한 제로 지식 증명(ZKP) 기술을 채택하여 거래가 검증되기 전에 익명성을 유지하면서도 합법성을 보장할 수 있습니다. 이는 사용자 프라이버시를 보호할 뿐만 아니라 악의적인 조작 행위를 방지하고 네트워크의 공정성을 유지하는 데 기여할 것입니다.
스마트 계약과 머신 러닝의 융합
스마트 계약의 자동화와 머신 러닝의 결합은 MEV 추출의 미래 방향입니다. 스마트 계약은 실시간으로 시장 데이터를 분석하고 머신 러닝 알고리즘을 활용하여 최적의 거래 전략을 예측할 수 있습니다. 이러한 동적 조정 능력은 MEV 추출의 정확성을 크게 향상시킬 것입니다. 예를 들어, 실시간 시장 데이터를 결합하여 스마트 계약은 거래 순서를 자동으로 조정하여 이익을 극대화할 수 있습니다.
크로스 체인 MEV의 잠재력과 도전
크로스 체인 MEV 추출은 아직 완전히 개발되지 않은 분야로, 큰 잠재력을 가지고 있습니다. Cosmos와 Solana와 같은 새로운 크로스 체인 프로토콜을 개발함으로써 서로 다른 블록체인 네트워크 간의 MEV 추출을 실현할 수 있습니다. 이러한 크로스 체인 솔루션은 MEV의 유연성과 적용 범위를 높일 뿐만 아니라 블록체인 생태계의 상호 운용성을 촉진할 수 있습니다. 그러나 이는 또한 크로스 체인 거래의 안전성과 효율성 문제와 같은 새로운 도전을 가져오며, 혁신적인 기술적 수단을 통해 해결해야 합니다.
동적 MEV 시장의 부상
미래의 MEV 시장은 더욱 동적이고 복잡해질 것입니다. AI와 빅 데이터 분석 기술을 활용하여 시장 동향과 거래 행동을 실시간으로 포착하고 MEV 추출 전략을 동적으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 머신 러닝 알고리즘을 통해 과거 거래 데이터를 분석하여 미래의 시장 변동성을 예측하고 더 효과적인 MEV 추출 전략을 수립할 수 있습니다. 이러한 동적 시장의 부상은 기존 MEV 생태계를 완전히 변화시켜 더욱 스마트하게 만들 것입니다.
최적화된 인센티브 메커니즘
더 많은 참여자를 유치하고 네트워크의 건강한 발전을 유지하기 위해 우리는 경제적 인센티브 메커니즘을 지속적으로 최적화해야 합니다. 새로운 보상 모델과 분배 메커니즘을 도입하여 각 참여자가 MEV로부터 공정하게 이익을 얻을 수 있도록 보장해야 합니다. 또한 MEV 보호 서비스 제공 및 MEV 최적화 도구 개발과 같은 새로운 비즈니스 모델을 탐색하여 전체 생태계의 가치를 증가시킬 수 있습니다. 이는 네트워크의 장기적인 안정성을 유지하는 데 도움이 될 것입니다.
MEV는 단순한 기술적 문제일 뿐만 아니라 윤리적 고려가 포함된 복잡한 분야입니다. 우리는 기술 혁신을 추구하는 동시에 그 윤리적 영향을 깊이 고려해야 합니다. 예를 들어, 새로운 기술을 개발할 때 이러한 기술이 시장의 불공정 현상을 초래하지 않도록 하고 블록체인 네트워크의 투명성과 공정성을 유지해야 합니다. PoS 시스템에서 검증자는 거래 순서를 제어하여 MEV를 추출할 수 있는 능력이 있으며, 이는 네트워크 중앙화 및 불공정 현상을 초래할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 동적 검증자 선택 및 신뢰 기반 보상 시스템과 같은 새로운 메커니즘을 탐색할 수 있습니다. 더 많은 무작위성과 다양화된 인센티브 조치를 도입함으로써 네트워크의 탈중앙화와 공정성을 보장할 수 있습니다.