マイナー抽出可能な値: それは何ですか?

概要

マイナーは暗号通貨マイニングと呼ばれるプロセスを使用してトランザクションを検証するため、暗号通貨のセキュリティには不可欠です。ブロックの検証はマイナー間で絶え間なく行われる競争です。ネットワークのセキュリティと完全性は、この競争によって部分的に保たれます。

新しいブロックをブロックチェーンに正常に追加し、トランザクション手数料を受け取ることで、従来のマイニングのマイナーは報酬を得ることができます。しかし、マイナーは他の方法でもお金を稼ぐことができます。マイナーがブロック報酬以外の方法で価値を取得できる可能性について考えたことがありますか?

マイナーはしばしば強い立場にあるため、より計算された方法でブロックチェーンに関与することができます。マイナーは他の方法でお金を稼ぐことができますか?これらのオプションを検討することは、マイナーが自らの権力とアクセスをどのように活用してネットワークだけでなく自らの利益をさらに高めるかについて、より徹底的な議論につながり、場合によっては従来のブロック生成の基本を超えます。

マイナー抽出可能値 (MEV): それは何ですか? 

マイナー抽出可能価値 (MEV) は、マイナーが作成するブロックへのトランザクションの包含、除外、および順序を調整することによって、従来の Proof of Work (PoW) システムで得られる利益を説明するために使用される用語です。 

ただし、イーサリアム 2.0 とそのプルーフ オブ ステーク (PoS) コンセンサス方式への切り替え以来、この表現は変わりました。 MEV は現在、PoS システムでは Maximal Extractable Value (MEV) と呼ばれています。ここでは、ブロック提案者はマイナーとして機能するのではなく、バリデーターとして機能します。したがって、この値を抽出できるのは彼らです。 

ブロック内のトランザクションを検証する機能は、イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク システムのマイナーまたはバリデーターに付与されます。最終的なトランザクションの保証に関しては、他のユーザーよりも優れています。最大の手数料は、理想的にはトランザクション シーケンスの先頭にある必要があります。ただし、マイナーはより多くのお金を稼ぐために、戦略的にトランザクションの順序を変更する機会がある場合があります。 

では、マイナーがその追加収入を得ることの何が問題なのでしょうか?本当の問題は、単純そうに見えますが、これらのマイナーの一部が、強力な計算と高レベルの機能を備えた高度な機器にアクセスできる場合にあり、これにより、他のネットワーク ユーザーよりもはるかに迅速に MEV の収益機会を特定して活用できるようになります。 

こうした MEV の収益機会は複雑であることがよくあります。ユーザーはチェーンを分析して、これらのチャンスを探す必要があります。特殊なボットを使用してこれらの識別を実行するユーザーは、追加の報酬を受け取る可能性が高くなります。これは、ブロックチェーンの分散構造に対する深刻な懸念を引き起こし、集中ネットワークへの扉を開きます。

最大抽出可能価値 (MEV): 概要 

ブロック内のトランザクションの順序や選択を変更することで得られる利益は、最大抽出可能価値 (MEV) の概念をよりよく概念化する方法です。この操作には、新しいトランザクションの追加、既存のトランザクションの再配置、または一部のトランザクションの完全な削除 (検閲) が含まれる可能性があります。 

新しいブロックの提案を担当するバリデーターは、イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク（PoS）メカニズムに基づいて、どのトランザクションがどのような順序で含まれるかについて、かなりの制御権を持っています。バリデーターは、トランザクション処理に影響を与える能力のおかげで、トランザクション手数料や従来のブロック報酬を超えた価値を引き出す強力なツールを備えています。 

MEV は、ブロックチェーンのトランザクション処理に関連する競争力と遅延を利用します。ユーザーによって送信されたトランザクションは、確認される前に、まず待機領域である mempool を通過します。 

バリデーターはこのメモリプールからトランザクションを選択し、最も高い手数料がかかるトランザクションを頻繁に選択します。ただし、有利になるようにトランザクションの順序を変更することもできます。これにより、ブロック作成プロセスの担当者は、場合によっては一般ユーザーを犠牲にして、個人の収入を増やすことができます。 

分散型取引所 (DEX) 間の価格差、融資プラットフォームの清算イベント、その他の市場の非効率性はすべて、MEV にチャンスをもたらす可能性があります。バリデーターおよびトランザクションの順序付けに関する権限を持つその他の個人が、これらの状況を利用する可能性があります。 

ブロックチェーン コミュニティでは、MEV を抽出する可能性について懸念が生じています。これは、権力の集中、一部のメンバーの不当な優位性、ネットワーク全体のセキュリティに対する危険など、多くの問題が生じる可能性があるためです。フロントランニング、サンドイッチ攻撃、さまざまな裁定取引スキームは、こうした搾取手法の典型的な例です。 

すべてのマイナーが理解すべき重要な考え方は、抽出可能な最大値です。ブロックチェーンと分散型金融（DeFi）分野がPoWとPoSネットワークを組み合わせて急速に発展するにつれて、MEVのような問題に対処することが不可欠になっています。その結果、暗号/ブロックチェーン空間の完全性、セキュリティ、分散化を維持することができます。

MEV はどのように動作するのか?マイナー抽出可能値 (MEV) の歴史

最大抽出可能値と最小抽出可能値 (MEV) は、頻繁に同じ意味で使用されます。ただし、「抽出可能な最大値」という用語は、実際には、マイナーに限らず、ブロックチェーン トランザクションを操作するあらゆる行為者に当てはまります。

分散型金融 (DeFi) の分野が拡大し続けるにつれて、MEV が問題になる可能性があります。さらに、DeFi プラットフォームの大部分は、暗号通貨取引とスマート コントラクトに依存しています。したがって、重大な危害をもたらす可能性があるため、悪用の可能性は考慮できません。これらすべての結果として、MEV コンセプトは広範な研究と議論の対象となりました。

このアイデアはしばらく前から存在していましたが、実際に普及したのは、主にネットワーク上の分散型アプリの成長により、イーサリアムがより有名になったときです。研究者の Phil Daian 氏、Steven Goldfeder 氏、Tyler Kell 氏、Ari Juels 氏は、2019 年の研究「Flash Boys 2.0: Frontrunning, Transaction Reordering and Consensus Instability in Decentralized Exchanges」の中で、「マイナー抽出可能な値」というフレーズを生み出しました。

この画期的な研究は、MEV がもたらす危険性と困難さに注目を集め、イーサリアム ユーザーの間でさらなる調査と議論を刺激しました。

MEVはどのように機能しますか?

「ブロックプロデューサー」として知られる分散型マシンの集合体が、ビットコインやイーサリアムなどのブロックチェーンネットワークを保護し、永久的なデジタル記録として機能します。これらは、Proof-of-Work (PoW) システムではマイナーと呼ばれ、Proof-of-Stake (PoS) システムではバリデータと呼ばれます。ネットワークがそれらを検証した後、保留中のトランザクションを収集し、それらをブロックに編成し、それらのブロックをブロックチェーンに追加する責任があります。

これらのネットワークは、新しいブロックが定期的に追加され、すべての取引が正当であることを保証します（二重支払いの禁止など）が、取引が提出された正確な順序で表示されることは保証されません。

ブロックチェーン上の各ブロックの容量は限られているため、ブロックプロデューサーは、メモリプール (未確認のトランザクションの一時保持領域) から各ブロックに含める保留中のトランザクションを選択できます。彼らは通常、より多くのお金を稼ぐために最大の手数料（ガソリン価格）を提示する取引を優先しますが、この順序に従う義務はありません。財務上の利点を得るために取引を再編成する能力は、最大抽出可能価値 (MEV) として知られています。

MEV の抽出には高度な技術的専門知識とリソースが必要となるため、ブロック メーカーはブロックの構築を支援するためにサードパーティのネットワークに依存することがよくあります。これらのネットワークには通常、検索者、構築者、中継者の 3 人の主な参加者が関与します。

検索者は MEV の可能性を見つけてトランザクション バンドルをコンパイルし、他のユーザーからのトランザクションを頻繁に組み込みます。その後、ビルダーはこれらのバンドルを受け取り、それらを組み合わせてブロック全体を形成します。中継者は、ビルダーとブロックチェーンのブロックプロデューサーの間の橋渡しをし、ビルダーからこれらのブロックを受け取ります。これは MEV 抽出の典型的な構成の 1 つにすぎませんが、このエコシステムの構成と機能は常に変化しています。

通常の消費者は、MEV 抽出によって頻繁に被害を受けますが、場合によっては、トランザクションが終了するまで気付かれないような秘密の方法で被害を受けます。たとえば、MEV を利用するユーザーが実質的に価値を盗むことになり、ユーザーの取引実行が低下する可能性があります。

MEVの例

この分野は常に変化しており、検索者は収入を守るために自分の戦術を秘密にすることが多いため、MEV 抽出技術の網羅的なリストを作成することは困難です。それにもかかわらず、動作中の MEV のよく知られ、記録されているインスタンスが多数あります。

1. フロントランニングとサンドイッチで攻撃する 

ボットによる分散型取引所 (DEX) の先行取引は、ユーザーに損害を与える MEV の明らかな例です。ユーザートランザクションは通常、パブリックメモリプールを経由するため、未確認のトランザクション用の待機スペースが存在します。これらのボットは、大きな取引を特定し、価格変動から利益を得るために最初に独自の取引を迅速に開始することができますが、その場合、多くの場合、ユーザーが犠牲になります。 

たとえば、フロントランニング ボットは、大規模な取引を検出した場合、ユーザーの取引を複製し、自分の取引が最初に配置されるトランザクション バンドルを作成する可能性があります。その結果、ユーザーの取引が実行される前に資産の価格が変動し、スリッページ、つまり予想される取引価格と実際の取引価格の乖離が増大します。 

ユーザーの取引が終了し、価格が変動し続けると、ボットはすぐにフォローアップ取引で資産を売却して利益を確定します。この戦術を「サンドイッチ攻撃」と呼びます。 

ユーザーの取引はより低い為替レートで処理されるため、分散型取引所の使用コストが増加します。その結果、ユーザーが受け取るトークンは予想よりも少なくなり、「目に見えない料金」が発生します。 

2. 取引所における清算と裁定取引

サードパーティのボットが 2 つ以上の分散型取引所 (DEX) 間で裁定取引を行う場合にも、MEV が発生する可能性があります。仮想通貨資産の価格が取引所間で変動する場合、多くの場合、いずれかの取引所での重要な取引の結果として、裁定取引の機会が生じます。 

利益を得て取引所間の価格均衡に貢献するために、ボットはこれを利用して、より安価な場所で資産を購入し、より高価な場所で販売します。この種のアービトラージはクロスドメイン MEV と呼ばれることが多く、異なるブロックチェーン上の DEX 間で、あるいはオンチェーン DEX とオフチェーンの集中取引所の間でさえ発生する可能性があります。 

DeFiの利用とDEXの流動性が高まるにつれて、裁定取引の機会は頻度と収益性が増加しました。その結果、アービトラージボットの競争は熾烈になっています。これらのボットは頻繁に入札合戦に参加し、プロデューサーをブロックしてそのトランザクションをブロックに含めることを目的として、プロデューサーにこれまで以上に高い手数料を与えます。 

裁定取引は通常、市場活動の前向きな側面ですが、MEV ボットは通常のユーザーからこうしたチャンスを不当に盗む能力を持っています。彼らは、メモリプール内の保留中の裁定取引に注意を払い、それらを複製し、プロデューサーに追加料金を請求してプロデューサーをブロックし、その取引が最初に表示されるようにすることでこれを実現します。 DeFi 融資プラットフォームでも同様の状況が発生し、MEV ボットが他のボットより先にローン清算を利用するために互いに競い合います。 

3. フロントランニング全般

一般化フロントランニングとして知られる手法を使用するボットの使用は、MEV を抽出するより洗練された方法です。これらのボットは、パブリック メモリプールで保留中のトランザクションをスキャンした後、プロデューサーをブロックするために、より高い料金で同一のトランザクションを迅速に送信します。ただし、元のユーザーのアドレスを自分のアドレスに置き換えます。 

リスクにさらされているユーザーの資金を保護しようとするホワイトハットハッカーの試みも、この戦略によって阻止されたことさえある。トランザクションの機能は、これらのボットによって完全に理解されているわけではありません。むしろ、アルゴリズムを利用して、アドレスを切り替え、トランザクションを複製し、トランザクションが送信される前に利益が得られるかどうかを判断します。 

これらは、MEV がどのように悪用され、どのようにユーザーに損害を与える可能性があるかを示すほんの数例にすぎません。ただし、MEV は他のさまざまな方法でも発生する可能性があります。ブロックプロデューサーは、より多くの MEV を自分のものにし始めた場合、トランザクションの順序を変更し、消費者からさらに多くの価値を引き出すために、これまで以上に洗練された技術を使用する可能性があります。

MEV: 利点と欠点

MEV には、仮想通貨や分散空間には欠点があり、不向きであるにもかかわらず、いくつかの利点があります。

利点

MEV は、DeFi プロトコルの経済的問題を軽減します。たとえば、MEV の迅速な清算では、債務者が十分な担保を維持できなかった場合に、貸し手が返済されることを保証します。さまざまな DEX のトークン価格は、裁定トレーダーによって市場全体の需要に合わせて維持されます。

これらのプレーヤーは、MEV を利用して収益を最適化し、DeFi エコシステムを強化および改善することで、特定のプロトコルの非効率性への対処を支援します。さらに、支持者は、マイナーやバリデーターが新しいブロックを生成する機会を争うよう奨励することで、MEV がブロックチェーンのセキュリティを強化すると主張しています。

欠点

日常的なユーザーにとって、MEV は状況を悪化させる可能性があります。たとえば、DEX サンドイッチ攻撃の場合、大きなスリッページを伴う取引が発生する可能性があり、ユーザーが予想していたよりも低い価値を得る可能性があります。さらに、自分たちのトランザクションを最初に紹介してもらうために、一般化したフロントランナーは頻繁に高いガソリン価格を支払うため、ネットワークが遅くなり、他のユーザーのトランザクションコストが上昇する可能性があります。

さらに、ブロックプロデューサーは、MEV 報酬が通常のブロック報酬よりも大きくなった場合、より多くの MEV を取得するために以前のブロックを変更しようとする可能性があります。これにより、ネットワークの安定性が損なわれる可能性があります。

最終結果

プルーフ・オブ・ステーク システムでは、最大抽出可能価値とも呼ばれるマイナー抽出可能価値 (MEV) は、ブロックチェーン アーキテクチャ、インセンティブ、およびユーザー エクスペリエンスの複雑な関係を浮き彫りにします。 MEV は裁定取引や清算を通じて市場の効率を高めることができますが、セキュリティと公平性を損なうことが多く、サンドイッチ攻撃やフロントランニングなどの戦略を通じて一般ユーザーに影響を与えます。

よりオープンで安全、そしてユーザーフレンドリーなエコシステムを保証するには、MEV 関連の危険に対処することが不可欠です。現在の研究とイノベーションは、利益インセンティブとネットワークの完全性および分散化の間のバランスを取る上で極めて重要です。