Verständnis von MEV: Welche Risiken bestehen für Ihre DeFi-Transaktionen?

Maximum Extractable Value (MEV) ist ein komplexes Konzept, dessen Auswirkungen alle DeFi-Nutzer betreffen.

MEV entspricht der optimalen Anordnung von Transaktionen innerhalb eines Blocks, um den maximalen Wert zu extrahieren. Es stellt in den meisten Fällen einen Verlust für DeFi-Anwendungen und deren Nutzer dar, zugunsten von Arbitrage-Bots, Blockerstellern und Blockchain-Validierern.

VEM hat dennoch mehrere Vorteile: Es hilft, die Preise zwischen den verschiedenen DEXs und CEXs auszugleichen und ermöglicht es, dass Liquidationen in den verschiedenen Kreditplattformen reibungslos funktionieren.

Wir werden zunächst einige Beispiele für MEV vorstellen, dann beschreiben, wie es auf Ethereum - dem Netzwerk mit der ausgereiftesten Aktivität - organisiert ist, und anschließend auf seinen Layern 2 und Solana, bevor wir uns ansehen, welche Lösungen in Angriff genommen werden.

Einige Beispiele für MEV-Fälle

MEV umfasst viele Aktivitäten. Hier ist eine nicht erschöpfende Liste:

• Der Sandwich-Angriff: Ein Bot erkennt Ihre Kauforder, führt seine eigene vor Ihrer aus und verkauft dann sofort nach Ihrem Kauf.
• Arbitragen zwischen den verschiedenen AMMs (Automated Market Makers) und zentralisierten Handelsplattformen. Genauer gesagt, beinhalten CEX-DEX-Arbitragen oft die Ausnutzung eines AMM, der einen veralteten Preis anzeigt - aufgrund der Aktualisierungsverzögerung, die mit der Geschwindigkeit der Blockproduktion verbunden ist - im Vergleich zu einer zentralisierten Börse, bei der sich der Preis mit einer viel geringeren Latenz bewegt. Dieses Phänomen, bekannt als Loss-Versus-Rebalance (LVR), extrahiert Wert von Liquiditätsanbietern.
• Oracle Extractable Value (OEV): Dies nutzt die Preisrabattverzögerung aus, die von Orakeln bereitgestellt wird, und ermöglicht es Nutzern von Kreditplattformen, ihre Kredite auf die für sie am wenigsten vorteilhafte Weise zu liquidieren (mehr Informationen hier).

Nachfolgend eine Schätzung der MEV-Aktivität auf Ethereum.

Die MEV-Wertschöpfungskette auf Ethereum

Wenn eine Transaktion auf Ethereum durchgeführt wird, durchläuft sie mehrere Phasen, bevor sie innerhalb eines Blocks ausgeführt wird. Es gibt drei Hauptakteure in der MEV-Wertschöpfungskette: Forscher, Blockbauer und Vorschlagende.

Forscher sind anspruchsvolle, oft automatisierte Akteure, die ständig die Blockchain-Aktivität nach MEV-Möglichkeiten durchsuchen, wie die oben genannten. Insbesondere nutzen sie den öffentlichen Mempool, in dem Transaktionen darauf warten, in einen Block aufgenommen zu werden, um einige von ihnen durch Zahlung höherer Prioritätsgebühren vorwegzunehmen.

Blockbauer, ebenfalls anspruchsvolle Einheiten, sammeln Transaktionen aus dem öffentlichen Mempool und privaten Mempools, um sie innerhalb eines Blocks zu organisieren. Ihr Ziel ist es, die mit den von ihnen aufgenommenen Transaktionen verbundenen Gebühren zu maximieren. Auf diese Weise konkurrieren Forscher miteinander, um ihre Transaktionen von den Blockbauern ausgewählt zu bekommen.

Vorschlagende sind die Validierer des Ethereum-Netzwerks. Alle 12 Sekunden wird ein Validierer zufällig ausgewählt, um den nächsten Block vorzuschlagen, der an den Rest des Netzwerks übertragen wird. Der Vorschlagende erhält die Blöcke von den Bauherren und wählt denjenigen aus, der für ihn am profitabelsten ist, wodurch die Bauherren gezwungen werden, ihre Gewinne mit ihm zu teilen.

Wir sehen, dass es innerhalb der Wertschöpfungskette mehrere Wettbewerbsebenen gibt und dass nur der Vorschlagende eine Art Monopol hat, da es jeweils nur einen gibt und er das letzte Wort hat. Der Vorschlagende ist daher derjenige, der den Löwenanteil der mit MEV verbundenen Gewinne einstreicht, was letztendlich dazu beiträgt, die Belohnungen des ETH-Stakings zu erhöhen.

Einige Forscher in der Ethereum-Community wollen diesem Vorschlagsmonopol ein Ende setzen. Zum Beispiel drängt Max Resnick auf die Implementierung von Multi Concurrent Proposers (MCP). Die Idee ist, die Widerstandsfähigkeit des Ethereum-Netzwerks gegen Zensur zu stärken, um die Einhaltung der Transaktionsorganisationsregeln zu gewährleisten und somit eine bessere Vorhersehbarkeit zu ermöglichen.

VEM auf anderen Blockchains

Auf Layern 2 nimmt VEM unterschiedliche Formen an. Dies liegt hauptsächlich daran, dass sie derzeit einen einzigen Sequencer haben, der den Mempool privat hostet und sowohl als Blockbauer als auch als Vorschlagender fungiert. Diese Situation begrenzt insbesondere Sandwich-Angriffe, da nur der Sequencer über die Transaktionen informiert ist. Es bedeutet auch, dass man dem Projektteam vertrauen muss, das den Sequencer betreibt.

Chains, die auf OP Stack basieren, organisieren ihre Transaktionen auf die gleiche Weise wie Ethereum: Alle Nutzer zahlen eine gemeinsame Gasgebühr (Basisgebühr), zu der Prioritätsgebühren hinzugefügt werden können, die es ermöglichen, ihre Transaktion höher im Block zu platzieren.

Die Regeln zur Organisation von Transaktionen können ebenfalls unterschiedlich sein. Zum Beispiel werden auf Arbitrum Transaktionen einfach nach ihrer Ankunftsreihenfolge auf dem Sequencer geordnet, nach dem Prinzip "first come, first served".

Solana hingegen hat keinen Mempool und Transaktionen werden direkt an die Leader gesendet, die die Blöcke produzieren.

Das Fehlen eines Mempools oder das ausschließliche Verlassen auf einen privaten Mempool eliminiert das MEV nicht. Die Forschung von Flashbot zeigt, dass diese Situationen MEV-Strategien antreiben, die auf Transaktionsspam basieren, in der Hoffnung, die verschiedenen Arbitragemöglichkeiten zu ergreifen. Dies führt zu höheren Transaktionskosten, Netzwerkkongestion und der Stornierung bestimmter Transaktionen. Zum Beispiel liegt die Transaktionsfehlerrate auf Solana bei etwa 40%.

Die verschiedenen Lösungen

Rollup-Boost, entwickelt in Zusammenarbeit von Flashbots und Uniswap, ermöglicht es Layer 2s, Transaktionen fair zu ordnen, indem vordefinierte Regeln befolgt werden, während der Sequencer dezentralisiert wird. Die Idee ist, eine Trusted Execution Environment (TEE) zu verwenden, die den Mempool verschlüsselt und garantiert, dass die an ihn gesendeten Transaktionen fair ausgeführt werden.

Für weitere Details zu den verschiedenen Verschlüsselungsmethoden und ihren Einschränkungen können Sie unsere Analyse dazu lesen.

Die Gewährleistung der Anordnung von Transaktionen basierend auf Prioritätsgebühren ermöglicht es Anwendungen auch, den Großteil des von ihren Nutzern generierten MEV zurückzugewinnen durch die Implementierung einer "MEV-Steuer".

Arbitrum erwägt seinerseits die Implementierung von Timeboost, das zwei unterschiedliche Transaktionspfade einführt:

• Normaler Pfad: Transaktionen erfahren eine kurze Verzögerung (standardmäßig 200ms), aber ihre Verarbeitung bleibt unverändert - sie werden in der Reihenfolge ausgeführt, in der sie ankommen.
• Express-Spur: Transaktionen in dieser Spur unterliegen keiner Verzögerung.

Anspruchsvolle Akteure, die Arbitrage betreiben möchten, nehmen an Minutenausschreibungen teil, um das exklusive Recht zu erhalten, die Express-Spur für die nächste Minute zu nutzen. Die Kosten für den Zugang zu dieser Spur werden in die Kasse der DAO eingezahlt. Dieses Modell scheint dem Kanal mehr zu nützen als seinen Anwendungen.

Auf Solana hat Jito seinen eigenen Client für Netzwerkvalidierer sowie seinen Liquid Staking Token, JitoSOL, entwickelt. Jito organisiert Blockraumauktionen, um Forschern die Aufnahme von Chargen ihrer Transaktionen zu garantieren und sie daran zu hindern, das Netzwerk zu spammen, in der Hoffnung, dass alle ihre Transaktionen ausgeführt werden.

Auf Ethereum entwickelt Sorella Labs Angstrong, einen DEX basierend auf Uniswap V4, der das Konzept des Application Specific Sequencing (ASS) verwendet. ASS ermöglicht es einer Anwendung, die Reihenfolge ihrer Transaktionen innerhalb einer Charge zu organisieren. Wenn diese Reihenfolge vom Blockbauer geändert wird, werden alle Transaktionen storniert. Dies zwingt den Bauer, die korrekte Reihenfolge der Transaktionen beizubehalten, oder riskiert, Einnahmen zu verlieren, und ermöglicht es der Anwendung, den Großteil des von ihr generierten MEV zu internalisieren.

Der Hauptnachteil von SSA ist der teilweise Verlust der Komponierbarkeit zwischen Anwendungen, da die Transaktionen, die sie betreffen, nicht mehr nach einer gemeinsamen Logik geordnet werden (für weitere Details siehe diesen Artikel).

Fazit

Wir haben festgestellt, dass MEV ein unmöglich zu unterdrückendes Phänomen innerhalb von Blockchains ist, da es sich um Gewinnmöglichkeiten handelt, die auf die eine oder andere Weise immer genutzt werden. Es ist vorzuziehen, dass es eine Wertschöpfungskette mit einer klaren Organisation gibt, denn andernfalls sehen wir Transaktionsspam und das Geschäft wird undurchsichtiger.

Eines der Hauptziele einer Blockchain ist es, eine faire Organisation von Transaktionen durch vordefinierte Regeln und eine starke Widerstandsfähigkeit gegen Zensur zu erreichen, die die Anwendung dieser Regeln garantieren.

VEM-Möglichkeiten werden alle von DeFi-Nutzern geschaffen, sei es durch Swaps, die Bereitstellung von Liquidität innerhalb von DEXs oder Kredite, die auf Kreditplattformen aufgenommen werden. Es scheint daher logisch, dass Entwicklungen im Sektor zu einer Situation tendieren, in der der Großteil des MEV an diese gleichen Nutzer umverteilt werden kann.

Anwendungen haben jedes Interesse daran, so viel wie möglich des von ihren Nutzern generierten MEV zu internalisieren, um es an sie zurückzuverteilen, wenn sie attraktiv bleiben und ihr Geschäft entwickeln wollen. Die Herausforderung besteht darin, das richtige Gleichgewicht zwischen Komponierbarkeit und Internalisation von MEV zu finden, das je nach Art der Anwendung variiert.

In jedem Fall scheint es, dass MEV einen immer kleineren Teil der Einnahmen der Staker der verschiedenen Blockchains ausmachen wird.

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