暗い森にはいつも魅力的な宝物が隠されています。 MEV(Maximal Extractable Value、最大抽出可能値)は、先着順でユーザーから価値を抽出します。 プライオリティ・ガス・オークション(PGA)によるブロックの混雑問題から、バリデーターとブロックビルダーの間の脆弱性の可能性まで、イーサリアムのエコシステム内の公的な問題に対する懸念があります。

AMMはMEV抽出プロセスにおける最も簡単なステップであり、DEXユーザーはmempoolのパーミッションレスな可視性により、必然的にMEVボット攻撃のリスクにさらされます。 同時に、アービトラージロボットは、AMMと市場の価格発見効率を向上させる上で重要な役割を果たします。

本稿では、DEX全体における一般的なMEVの分類とその市場規模からスタートし、DEX MEVの開発段階を概観する。 虫眼鏡でズームインし、ブロックエクスプローラーからMEVケースを分析します。 さまざまなDEXにおけるMEVの特性を比較して理解することで、MEVのソリューションと開発の方向性を探ります。

一目でわかるDEX MEVの開発の全体像

DEX MEVは、主にサンドイッチ、アービトラージ、清算の3つのタイプに分けられます。 EigenPhiのデータによると、過去30日間で、イーサリアムで$1.64MのアービトラージMEVが発生し、$1.74Mのサンドイッチ攻撃MEVが発生し、$21.01Kの清算MEVが発生しました。アービトラージとサンドイッチがDEX MEVの主な収益源であり、99.38%を占めており、本レポートの焦点でもあることがわかります。

過去30日間の清算、サンドイッチ、アービトラージのパフォーマンス、出典:EigenPhi

先に進む前に、3つのMEVタイプの攻撃の原則を簡単に紹介しましょう。

• サンドイッチ攻撃:攻撃者は、未確認の取引を監視し、マイナーに賄賂を贈り、ターゲット取引の前後に独自の取引を挿入させることで、ターゲット取引の価格に影響を与え、そこから利益を得ます。
• アービトラージ:DEX環境では、アービトラージには通常、異なる取引プラットフォーム間の価格差を利用することが含まれます。 DEXは分散型であるため、価格の更新が遅れることがあります。 アービトラージャーは、あるプラットフォームで低価格の資産を購入し、別のプラットフォームで同じ資産をより高い価格で売却することで利益を得ることができます。
• 清算: 清算イベントは、借り手の担保の価値が所定のしきい値を下回ったときにトリガーされます。 この時点で、この契約により、誰でも担保を清算し、債権者にすぐに返済することができます。 清算ラインがトリガーされると、清算ボットは清算注文を挿入して後で手数料を受け取ります。

データから、清算MEVは頻繁に発生するものではなく、大規模な清算攻撃は通常、極端な市場で発生することが分かり、清算MEV攻撃の原理から理解することは難しくありません。 例えば、10月23日と24日にBTCが10ポイント上昇したため、その日の清算MEVの出来高は$561Kと、他の時期よりも大幅に増加しました。

清算されたMEVのサイズと量、出典:EigenPhi

サンドイッチ攻撃のほとんどは、市場シェアの約3/4を占める主要なDEXであるUniswapで発生しています。 これに僅差で続いているのがアグリゲーターです。 1inch v5(Aggregation)と0x(Exchange)を均等に分割し、MEV全体の10%を占めています。 Metamask:Swap Routerが4.8%を占めています。

サンドイッチ攻撃はさまざまなルートに分散されています、出典:EigenPhi

1回の取引での利益の82.18%は0ドルから10ドルの範囲で、6.84%は1回の取引で10ドルから100ドルの利益を上げ、9.28%は1回の取引で10ドルから100ドルの損失を出しました。

MEVの利益分布、出典:EigenPhi

インサイト - ブロックエクスプローラーからMEVの発生を掘り下げる

MEVがどのように発生するかを理解し、MEVボットの利益がどのように計算されるかを理解するために、MEV攻撃のプロセス全体を説明する例として、EigenPhiのWebサイトから最近のサンドイッチ攻撃を選択しました。 これは、2023-10-23 21:00:35に発生したサンドイッチ攻撃です。 攻撃者は634.93ドルを費やしました。 6,167.48ドルを獲得し、5,532.55ドルの利益を上げました。

MEV攻撃の解釈例、出典:EigenPhi

サンドイッチ攻撃は、フロントラン、ビクティム、バックランの3つのステップに分かれており、ブロック18413129にぎっしりと詰まっています。 各ステップをよりよく説明するために、Etherscanのタグ機能を使用してアドレスにタグを付けました。 被害者の txn の送信元アドレスは「Victim」としてタグ付けされ、front-run と back-run のインタラクション アドレスは "Attacker" としてタグ付けされ、残りのタグはネットワークからのものです。 「残りのタグはネットワークからのものです。

フロントラン:購入する前に購入してください!

フロントランでは、攻撃者は最初に304.03 WETHを攻撃者2に転送し、非常に低いスリッページでLido Curveプールを介して304.027 stETHを交換しました。 その後、stETHはUniswap V2:stETH 2プールで259.59WETHに交換され、流動性シフトが起こりました。 (リドプールには56,000ETHとstETHがあります)

フロントラントランザクション、ソース:Etherscan

被害者:貴重な(そしてより高価な)トークンを購入しました

その後の取引では、被害者は同じUniswap v2プールを通じて20.37stETHを14.81WETHに交換しました。 攻撃者はフロントラン中に事前に大量のstETHをWETHに交換するため、AMM曲線にシフトが生じ、被害者のWETH/stETHの平均価格が上昇します。 被害者はMEV攻撃を受けました。

被害者トランザクション、ソース:Etherscan

バックラン:彼らはお金を持って逃げました😭

BackRun: その後、攻撃者2はこのプールを通じて259.59 WETHをstETHに交換し、307.76 stETH(注:以前より3.76増加)を取得しました。 最後に、攻撃者2はLido Curveプールを使用して、非常に低いスリッページでWETHからstETHをスワップし、攻撃者に転送しました。 利益が取れた!

バックラントランザクション、ソース: Etherscan

決済画面

コストは2ガスとマイナーへのチップとして0.3667ETHで、収益は3.76WETHで、利益は5,532.55ドルでした。 Curveから、被害者の20.3691 stETHはUI上で20.359 WETHと見積もられており、被害者は14.81ETHしか受け取っていないため、被害者はなんと37.5%のスリッページに見舞われたことになります。

Curveの20.3691 stETHの引用、出典:Curve UI

注:ここでの攻撃者はMEVボットを指し、本当の暴利をむさぼるのはボットとのやり取りのアドレス、つまり0xFac...da00 を From.

Eigentxは上記の処理をトークンフローで表示することで、理解した上での復習や可視化がしやすく、より直感的に操作できます。 下図は、Front-run、Victim、Back-runのトークンフローを順番に示しています。 数字は、読者が記憶を整理するための出現順を示しています。

MEV攻撃などのトークンフロー、出典:Eigentx

この取引から、MEVが利益を上げるために必要な条件をまとめることができます。

• まず、AMM曲線の流動性のシフトを事前に引き起こすためには、多額のスワップが必要です。
• トランザクションをソートし、被害者を挟み込む フロントランとバックランのスワップ
• 同時に、被害者のスワップ結果がスリッページ制限を超えていないことを確認してください(そうしないと、トランザクションは失敗します)

最初のステップでは、攻撃者は通常、フラッシュローンを利用して多額の初期資金を取得します。 フラッシュローンは、同じ取引で返済できるものであれば、元本0%で多額のお金を貸し出すことができるブロックチェーン独自の融資方法です。 2番目のステップでは、攻撃者はトランザクションをバンドルして短時間で世界中のノードにブロードキャストする能力を持ち、ETHでマイナーを買収して、このトランザクションをブロックにパックすることを優先させる必要があります。MEV:攻撃者は、被害者のスワップスリッページが合意値を超えないように、高精度で計算する必要もあります。 また、マイナーへの賄賂の額を合理的に計算し、同時に利益を最大化するようにし、他のMEV攻撃者に利用され、損失を被らないようにする必要があります。

1つ1つの分析 - DEXのMEVの問題点

ここでは、ETHチェーンの取引量で上位にランクされたDEXを分析します:DODO、Uniswap、Curve、Pancakeswap、TVL、取引量、レート、スリッページが重要な指標です。 EigenPhiのデータと組み合わせて、DEX MEVの「普遍的な法則」を守るために、長い間市場シェアの50%を保持してきたDEXであるUniswapから始めましょう。 Uniswapの豊富な取引量は、MEVを観察するための多数のサンプルをもたらすと同時に、Uniswapには多くのフォークが付属しており、ベンチマークの参照として適しています。 同時に、Uniswapには多数のフォークも付属しており、ベンチマークのリファレンスとして適しています。 そして、DEX MEVと他のDEX MEVの特性を比較することで、その違いの理由を探り、DEX MEVへの理解を深めていきます。

1.Uniswap - 典型的なMEVボットの活動

Uniswapは、ETHチェーンでほぼ半分の市場シェアを持つ主要なDEXとして、MEVのトランザクション数とトランザクション量が最も多く、最も多いです。 ベンチマークとしてのUniswapでのMEVのパフォーマンスから、いくつかの普遍的な結論を引き出すことができます。

• アービトラージロボット、サンドイッチロボット、LPの間に利益相反はありません。
• アービトラージ攻撃とサンドイッチ攻撃の発生は、市場価格の変動の激しさに関連しています。
• トランザクション量の多いマイニングプールは、サンドイッチボットによる価値抽出の影響を受けやすくなります。
• 2つの会場が関与する空間アービトラージは最も一般的なパターンであり、最大100以上の会場が関与します。
• 収益性とSandwichbotの活動の間には正の相関関係があります。

1.1 アービトラージロボット、サンドイッチロボット、LPの間に利益相反はありません

まず、MEV RobotsとLPの収益規模を見てみましょう。 「MEVがUniswapに与える影響」レポートでは、2022年1月1日から10月31日までのV3 LPの収益と、アービトラージ、サンドイッチ、JITの3つのロボットの収益を下図のように計算しました。 収益規模を見ると、3台のMEVロボットがLP収益の25%以上を占め、5億4,000万ドルに達しました。 これはLPと相場を奪い合い、LPに帰属するはずの利益をトレーダーから奪おうとしているようです。

アービトラージ、JIT、サンドイッチ攻撃からの利益、およびLP取引手数料からの収入。 ソース: EigenPhi

しかし、MessariがDuneで提示した相関係数によれば、アービトラージロボットやサンドイッチロボットはLPの収入と負の相関関係はなく、アービトラージやサンドイッチMEVの発生はLPと利益相反がないことを意味します。 これは、Sandwich Botの攻撃が、ユーザーが取引する2つの通貨ペアだけでなく、ステーブルコインのUSDCとDAIを通貨ペアに必要なETHに変換するなど、トークンを交換するためにヘッドリクイディティプールにルーティングされるためである可能性があります。. アービトラージやサンドイッチ攻撃がユーザーの通常の取引に加えて取引量を増やす限り、LPの収益に悪影響を与えることはなく、収益は市場全体によって変動する可能性が高くなります。

アービトラージ、JIT、サンドイッチ攻撃による利益とLP取引手数料収入の相関係数行列、出典: Dune、@messari

1.2 アービトラージやサンドイッチ攻撃の発生は、市場価格の変動の激しさに関係している

アービトラージとサンドイッチロボットの収入の影響要因を探るために、その収入市場価格変動の関係を探った。 EigenPhiレポートのデータは、下のチャートに示すように、ETHの価格変動とアービトラージおよびサンドイッチ活動の間の定量的な関係を示しています。 ETHの価格変動が大きくなると、アービトラージとサンドイッチの総回数も増加し、明らかな正の相関関係が見られることがはっきりとわかります。

ETHの7日間の価格変動率(ボラティリティ強度)とアービトラージおよびサンドイッチ活動の量、出典:EigenPhi

この現象が発生する理由はいくつか考えられます。

• 市場価格の変動は価格の不整合を悪化させる可能性があります:ETHの価格の大きな変動は、異なる取引所間で一時的な価格の不整合を引き起こす可能性があります。 アービトラージボットは、これらの不整合を利用して利益を得るため、価格変動が大きい時期にアービトラージ活動が増加します。
• 大きな価格変動は市場の流動性の低さに対応する可能性があります:価格変動はしばしば市場の流動性に関連しています。 流動性の低い市場では、大量注文が市場価格に大きな影響を与え、裁定取引やサンドイッチ取引の機会を提供する可能性があります。
• 価格変動が取引活動を刺激する:ETH価格のボラティリティが高まると、トレーダーの潜在的な利益の追求が高まり、それによって市場活動が増加し、サンドイッチ取引の条件が整います。

1.3 取引量の多いマイニングプールは、サンドイッチボットによって価値を引き出すために悪用される可能性が高くなります

どの流動性プールがMEVアクティビティに参加する可能性が高いかを観察するために、EigenPhiはUniswap V3プールのメタデータと、プールアドレスごとにグループ化されたMEVアクティビティパラメータをレポートにマージしました。 その結果、取引量で上位10位の流動性プールの中で、Sandwich Botが利益の80%以上を獲得できることがわかりました。 しかし、サンドイッチ取引活動の20%のみがこれらの流動性プールで発生しています。

つまり、取引量の多い流動性プールは、サンドイッチボットが価値を引き出しやすいということです。 取引量の多い流動性プールは、より多くの資金と取引を含み、深さがあるため、サンドイッチ攻撃で悪用可能なスリッページが限られているため、莫大な利益率をもたらします。 ただし、これは、取引量が少ない流動性プールがサンドイッチ攻撃に対して脆弱ではないことを意味するものではないことに注意する必要があります。

1.4 その他の興味深い観察結果

EigenPhiレポートで提示されたデータから、DEX MEVの発生を理解するのに役立つ他の興味深い結論を導き出すこともできます。 例えば、上位10件のアービトラージの分布の組み合わせからもわかるように、1つのUniswap V3プールと別の会場が関わるスペースアービトラージが最も一般的なパターンです。以下の2つの一般的なパターンは、1つまたは2つのUniswap V3プールを含む三角裁定取引です。 また、単一の裁定取引の中には、100以上の会場が関与するものもあります。

アービトラージモデルの異なる会場数の分布、出典:EigenPhi

同時に、サンドイッチ攻撃の総利益と活動の総数の関係は、収益性と活動が正の相関関係にあり、最も収益性の高いロボットは1000回以上の取引を正常に送信する能力を持っていることを示しています。 (EigenPhiのレポートの事務的な誤りは「100」でした)。 つまり、サンドイッチロボットが一生懸命働けば働くほど、より多くのお金を稼ぐことができます。

Sandwich Botの攻撃頻度と利益のドットプロット、出典:EigenPhi

2.DODO - 大容量はどこから来るのか?

DODOはステーブルコイン取引に焦点を当てており、そのアクティブなマーケットメイキング戦略は、ステーブルコインプールに優れた深みをもたらします。 時価総額はわずか4,200万ドルで、DEXの取引量で常にトップ3にランクインしています。 DODOのMEVには2つの特徴があります。

• MEVはDODOに多額の取引量をもたらし、総取引量の約60%を占めました。
• DODOのMEVは、主に1インチのルートから来ています。

2.1 MEVはDODOに多額の取引量をもたらし、総取引量の約60%を占めた

比較すると、Uniswapの時価総額は410億ドルです。つまり、DODOはUniswapの1%の時価総額でUniswapの取引量の8.6%を達成したわけで、その理由はDODOの流動性を利用するMEVがトラブルを起こしているからです。

過去1年と週のトップDEXの取引量分布、出典:EigenPhi

Duneのデータによると、ETHチェーン上のDODOの主な取引ペアはステーブルコインです。 一般的な結論から、取引量の多いマイニングプールは、サンドイッチボットによって価値が抽出される可能性が高いことが理解できます。 これはDODOのデータと一致しており、ステーブルコインプールはDODOでMEV攻撃活動が発生する主な場所となっています。 EigenPhiの「DODO: Where Does High Volume Come From?」レポートによると、DODOに対するサンドイッチ攻撃を受けたトランザクションの総数は1,322件に達し、USDC-USDTトランザクションが55.99%、DAI-USDTトランザクションが44.01%を占めています。

サンドイッチ攻撃の影響を受けた取引ペアのシェア分布の円グラフ、出典:EigenPhi

これら2つのステーブルコインペアの取引量分布を見ると、取引量の約60%がサンドイッチ取引によるものです。 サンドイッチ攻撃では、流動性の乖離を引き起こすために大規模な取引が必要なため、被害者の出来高はシェアの約2%に過ぎませんが、これに対するフロントランとバックランの取り組みがUSDC-USDTとDAI-USDTに貢献しています。 取引量の60%。

USDC-USDTおよびDAI-USDT取引ペアの取引量の分布、出典:EigenPhi

2.2 DODOのMEVは、主に1インチのルーティングから来ています

DODOのフロントエンド取引は、通常、スリッページによって保護されています。 スリッページを超える取引は完了できません。 ステーブルコインペアのスリッページはデフォルトで0.01%です。しかし、なぜこれほど大量のMEV取引がいまだに行われているのでしょうか?

Eigenfiのデータによると、下図に示すように、被害者のtxn番号が20を超えるアドレスのトランザクションの半数以上が、トランザクションをルーティングするために1inchアグリゲーターとやり取りしていることがわかります。 アグリゲーターとして、1inchはユーザーが取引を完了するための流動性を直接提供するのではなく、他のDEXの流動性ソリューションに注文をルーティングします。 そのフュージョンモードには3つのオプションがあります。

• 高速モード:注文をすぐに実行したいユーザーに適しています。
• フェアモード:ユーザーはより魅力的な価格と引き換えに短時間待ちます。
• オークションモード:ユーザーは注文をオークションにかけ、最安値まで最大10分間待ちます。 \

20回以上攻撃されたアドレスインタラクションのルーティング分布、出典:EigenPhi

簡単に言えば、1インチのFusionモードは、大きなスリッページを犠牲にして高速取引を実現し、ユーザーが取引する待ち時間を遅くすることができます。 DODOのフロントエンドはユーザーをスリッページから厳密に保護していますが、ステーブルコインにはデフォルトのスリッページ許容度を0.01%、BTCやETHなどの主流通貨にはデフォルトのスリッページ許容度を0.5%としています。 しかし、1インチルーティングは、1インチアグリゲータートランザクションが危険にさらされている根本的な理由であるスリッページからユーザーを保護しません。

従来のスリッページ設定では、ほとんどのDEXはUniswapが提供する0.3%などの固定スリッページ値を採用しています。 この静的な設定には一定の制限があり、トランザクションの取り消しが発生すると、ユーザーにフラストレーションと潜在的な損失がもたらされます。 一方、ボラティリティが低い時期には、この設定が高すぎる可能性があり、MEV攻撃に対して取引が脆弱になります。

DODOフロントエンドが立ち上げた「Dynamic Slippage」は、時系列モデル予測で最適なスリッページ許容度を実現します。 ユーザーが高い成功率を維持しながら、交換プロセス中の潜在的な損失を軽減できるようにします。 実績のある堅牢な時系列予測ツールであるARIMAモデルを活用したDynamic Slippageは、バックテストで98%の精度を証明しています。

「ダイナミック・スリッページ」図:ロングテール資産価格と予測の境界、出所: @DODO

3. PancakeSwap - BNBチェーンの「Uniswap」

PancakeSwapは、取引量でUniswapに次ぐDEXであり、市場シェアは約15%です。 BNBチェーンでは、パンケーキは絶対的な巨人であり、市場シェアの約90%を独占しています。 これは、EigenPhiの統計MEVデータと一致しており、BNBチェーン上のMEV全体の90%以上がPancakeSwapを含む活動から来ています。

• Pancakeswap v3は、BNBチェーンのMEV比率が大幅に小さくなっています。
• Pancakeswap v3 に対するサンドイッチ攻撃は非常にまれです。

BNBチェーン上のさまざまなプロトコルの市場シェア、出典:Dune

MEVの収入分布、BNBチェーンにおけるPancakeswapの割合とシェア、出典:EigenPhi

3.1 Pancakeswap v3は、BNBチェーンのMEV比が大幅に小さくなっています

BNBチェーンにおけるPanacakeswapの支配的な地位は、イーサリアムチェーンにおけるUniswapのものとまったく同じであり、両者のメカニズム設計は完全に異なるものではありません。 BNBチェーン上のPancakeswap v3のパフォーマンスが、イーサリアムチェーン上のUniswap V3のパフォーマンスと一致することを自然に推測することは困難です。

しかし、EigenPhiの「PancakeSwap V3's Ascendancy in the MEV Market - A Comprehensive Study」のデータによると、BNBチェーン上のPancakeswap v3のアービトラージ攻撃の数は、全取引の7.65%しか占めておらず、サンドイッチ攻撃の回数は全取引の1.92%しか占めていません。 対照的に、イーサリアムチェーンにおけるUniswap V3のMEV取引量比率は、約50%から60%と比較的安定しています。 この現象には2つの説明が考えられます。

1. チェーンインフラストラクチャ。BNBチェーンとETHチェーンでのPancakeSwap V3のMEVトランザクション比率を比較する場合。 MEV比率はBNBチェーンで9.4%、ETHチェーンで30.3%であることがわかりました。 これは、ETHチェーンとBNBチェーンが異なるMEVエコシステムを持っていることを意味します。

   1. プロトコルの豊富さ。PancakeSwapはBNBチェーンのメインプロトコルですが、ETHチェーンではプロトコルがより多様で豊富であるため、より多くのMEVの機会を提供します。
   2. MEVの仲介者。Uniswapでは、サンドイッチ攻撃がMEVの主な発生源ですが、PancakeSwapではまれです。 Flashbotsのような仲介サービスにより、イーサリアム上でのMEV抽出プロセスがはるかに簡単になります。 しかし、そのようなサービスはBNBチェーンでは十分に成熟していません。
   3. MEVインフラストラクチャ。イーサリアムは、より多くのバリデーターの参加を促すために、MEV-BoostやMEV-Boost Relayなどのメカニズムを導入しています。 これらの機能により、バリデーターにとってMEV抽出プロセスがより効率的になります。 イーサリアムには820k以上のバリデーターがいますが、BNBチェーンには29しかありません。 \

2. 取引量への影響。Uniswapの普遍的な結論から、同じ条件下で、MEV活動の割合は大量の取引量と高い相関関係にあることがわかります。大量の取引は、MEVの機会を生み出し、MEVの数量とMEVの収益を増やす可能性が高くなります。 また、2つのチェーンの各トランザクションの取引量を比較すると、ETHチェーンの取引量がBNBの約10倍であることもはっきりとわかります。

BNBチェーンのPancakeSwapV3とイーサリアムのUniswapV3の取引量の比較、出典:Dune

3.2 Pancakeswap v3のサンドイッチ攻撃は非常にまれです

また、EigenPhiのレポートによると、PancakeSwap V2と比較すると、V3のサンドイッチ攻撃は非常にまれであり、その収益はサンドイッチの総収益の2.32%しか占めていません。 違いは、V3の機械的特性に由来する可能性があります。

1. 取引手数料の調整:PancakeSwap V3は4つの異なる取引手数料レベル(0.01%、0.05%、0.25%、1%)を導入しましたが、V2は0.25%の単一の手数料レベルを持っていました。 流動性プロバイダーは、市場の状況と独自のリスク許容度に基づいて、さまざまな手数料階層を選択できます。 このダイナミックな変化は、より複雑な取引環境につながる可能性があり、流動性と取引パターンが時間の経過とともに変化する可能性があるため、MEVの機会が不安定になる可能性があります。 \

2. スマートルーティングの改善:スプリットルーティング機能と、プロトコルで可能なすべての流動性を利用する機能を追加することで、取引エンジンに全体的な改善をもたらします。 新しいスマートルーターは、PancakeSwap V3、V2、StableSwapの流動性を活用し、マルチホップおよびスプリットルーティング機能により、最適な取引ルートをインテリジェントに見つけます。 PancakeSwap V3は、取引ルーティングを最適化し、複数の流動性ソースを活用することで、単一の取引の潜在的な収益性を低下させる可能性があります。 トランザクションは複数のプールで行われるため、潜在的なMEVの機会がより複雑になり、活用が困難になる可能性があります。 また、スマートルーティングは、マーケットメーカーの統合によって提供される流動性を活用して、トレーダーに最良の取引を提供します。 ユーザーは特定の流動性ソースを選択または無効にできるため、ユーザーはより柔軟に対応できます。 これにより、一部のプールで発生する可能性のあるフロントランニングまたはバックランニングの動作が回避されます。

4.Curve - 賢い人のためのアービトラージの天国

2020年にローンチされ、StableSwapとして知られるCurveは、一定の製品フォーミュラ曲線とは異なる独自の価格曲線を持っており、そのプールがステーブルコインAMM市場でスリッページを被ることが少なくなっています。 Curveは、ユーザーがステーブルコインを他のDEXプロトコルとより低い手数料とスリッページで交換できる堅牢なエコシステムを持っています。 Curveの主な事業は次のとおりです。

• 安定した通貨交換:古典的な流動性プールには、3pool、LUSD / 3Crvなどがあります。
• 安定したペッグ資産:例えば、CurveはETHのPoSや合成資産、stETH、frxETHなどをサポートしています。
• 不安定なペッグ資産:Curve V2以降、ユーザーはCurveのTricryptoプールでBTC、ETH、USDCを償還することができます。

これにより、カーブで発生する MEV の動作も異なります。

• サンドイッチ攻撃とアービトラージボットの収益は、Curveプールの収益の73%を占めており、アービトラージが活発です。
• MEVロボットの収益の80%は、ロボットの20%が獲得しています。
• アービトラージの機会は市場価格の変動の強さに関連していますが、サンドイッチ攻撃は市場価格の変動とは無関係です。

4.1 サンドイッチ攻撃とアービトラージボットの収益は、Curveプールの収益の73%を占めており、アービトラージが活発です

Tri-Poolとしても知られるCurveの3Poolは、DeFiのトップステーブルコイン3つに多額の流動性(約34億ドル)を提供しています。 この深い流動性とCurveの最適化により、3PoolはUniswapやSushiSwapなどの他の分散型取引所と比較して、USDT、USDC、DAIの交換に最も資本効率の高いパスを提供することができ、アービトラージャーやトレーダーにとって特に有用です。 投資家にとって非常に有益です。 EigenPhiによると、サンドイッチ攻撃とアービトラージボットからの収益は、Curveプールの収益の73%を占めています。 Uniswapの25%の比率と比較すると、CurveでのMEV活動はかなり活発であると言えます。

同時に、Curveにはリンクされた資産の大規模で豊富な取引ペアプールがあり、これらのプールはしばしば巨大な裁定取引の機会を生み出します。 EigenPhiは、下図に示すように、アービトラージボットとサンドイッチボットの日次収益を集計しました。 2022年6月13日、stETHは分離され、アービトラージボットはかなりの利益を生み出しました。

Curveプロトコルにおけるサンドイッチ攻撃の折れ線グラフと割合、アービトラージ収入、手数料収入の経時的推移、出典:EigenPhi

4.2 MEVロボットの収益 利益の80%は20%のロボットが獲得

レポート「10M Revenue Drain in 5 Months: MEV impact on Curve」で、EigenPhiは、下図に示すように、アービトラージロボットとサンドイッチロボットの収益分布の箱ひげ図を描きました。 図からわかるように、MEVロボットが生み出す収益は、裾の分布を示しています。 正規分布と比較して、太い裾は極端な事象の確率が高い、つまり「賢い」高収益ロボットが収益のほとんどに貢献していることを意味します。

アービトラージとサンドイッチの所得分布の箱ひげ図(箱ひげ図の棒は四分位数を表し、中央の線は中央値を表す)、出典:EigenPhi

EigenPhiのより詳細なデータによると、アービトラージロボットの上位25%が収益の94%以上を占め、サンドイッチロボットの上位25%が収益の87.8%を占めていることがわかります。 最も収益性の高いサンドイッチボットは、わずか14回のサンドイッチ攻撃を開始し、わずか2回のトランザクションでCurve stETHプールで46,000ドル以上の総利益を生み出しました。

4.3 アービトラージの機会は市場価格の変動の激しさに関連していますが、サンドイッチ攻撃は市場価格の変動とは関係ありません

EigenPhiがETH、BTC、CRVの7日間の価格変動の頻度を使用したレポートでアービトラージとサンドイッチボットの活動を調べたところ、アービトラージ取引の機会の発生は市場価格の変動の強さと相対的に相関していることがわかりました。 しかし、サンドイッチボットの機会は、市場の価格変動とは無関係であるように思われます。 これは、Uniswapが得た普遍的な結論(相関係数は0.6)と同じではなく、不安定な市場環境でも、十分に賢くないサンドイッチボットは攻撃を完了できないことを意味する可能性があります。

この発見は、4.2と相互に裏付けられています。 4.1のアービトラージロボットの収入がサンドイッチ攻撃の収入よりもはるかに高いという事実と相まって、Uniswapと比較して、Curveプールでのサンドイッチ攻撃はより困難であり、高度なスキルを持つアービトラージロボットはCurveで比類のない展示の余地を持っていると推測することは難しくありません。

考えられる理由の1つは、Curveが3poolやTricryptoプールなどのマルチアセット流動性プールを提供しているため、Uniswapのシンプルな流動性プール構造と比較して、Curveに対するサンドイッチ攻撃の実行がより複雑になる可能性があることです。 マルチアセットプールは、攻撃者が価格を効果的に予測および操作することを困難にする追加の変数とダイナミクスを導入する可能性があります。 これは、MEVの収益のファットテール分布にも表れており、収益性の高いロボットがMEVの収益の大部分を占めています。

もう一つの理由は、Curveにはステーブルコインのプールが多く含まれているため、サンドイッチの機会が市場の価格変動にあまり依存しないということです。 リンクされた資産取引ペアの大規模で豊富なプールは、裁定取引の機会を提供します。

必ず明るい未来がある:DEX MEVのソリューション

以上のことから、DEXによってMEVの分布に大きな違いがある可能性があることが分かります。 さまざまなメカニズム、ビジネス、テクノロジーのすべてが、MEVの流通と規模に影響を与えます。 チェーン上のインフラであれ、最適化アルゴリズムであれ、DEX自体のメカニズムの革新であれ、市場はMEVを克服するためのソリューションを探しています。 以下の5種類の解決策をまとめてみました。

1.プライベートPRCノード

MEVの必要条件は、パブリック・メモリー・プールのパーミッションレスな可視性です。 プライベートRPCノードを介したトランザクションは、ブロックプロポーザ(プロポーザ)に直接ルーティングできるため、パブリックメモリプールの影響から効果的に保護され、悪意のあるフロントランナーの前にトランザクションを実行できます。

PropellerRPCは、プラグアンドプレイのRPCソリューションです。 ユーザーのトランザクションを受信すると、特別に設定されたPropellerSolverがアルゴリズムを開始し、可能なバックランを自動的に検索します。 バックランの可能性が見つかった場合、PropellerRPCは元のtxをバンドルして「正直な」ビルダーに非公開で送信し、ユーザーに返されたすべての利益をバックランします。 RPCはブロックビルダーに非公開で送信されるため、検索者はトランザクションの途中でプリエンプトしたり、捕らえられたりすることはできません。 ビルダーがユーザーを犠牲にしてtxを並べ替えるなど、不適切な行動が監視されている場合、これらのビルダーは「不正」としてブラックリストに登録されます。

MEV-Shareは、ユーザー、ウォレット、アプリケーションがトランザクションによって作成されたMEVを内部化するためのフレームワークを提供するオープンソースプロトコルです。 具体的には、いわゆるオーダーフローオークションを通じて実装されます。 これにより、ユーザーは取引に関するデータを検索者と選択的に共有し、検索者はそれらの取引をバンドルに含めるように入札できます。 ユーザーは、検索者の入札単価を再配分する方法(自分自身、バリデーター、その他の関係者など)を選択できます。 MEV-Shareは信頼でき、中立で、検索者にとってパーミッションレスであり、特定のブロックビルダーを優遇するものではありません。 イーサリアムへの排他的な注文フローの集中化の影響を軽減しながら、ウォレットやその他の注文フローソースがMEVサプライチェーンに参加できるように設計されています。 ユーザーは、Flashbots MEV-Shareノードにトランザクションを送信して、MEV-shareからMEVの払い戻しを受けることができます。

PropellerRPC と MEV-Share の本質的な違いは、アルゴリズムを使用し、検索がバックランしてユーザーに利益を返す可能性があることです。もう一つは、オークションを利用してすべての検索者を巻き込み、完全な競争を通じてユーザーに利益を還元するものです。 両方によって阻止されるMEVの核心は、パブリックメモリプールをバイパスし、ユーザーのトランザクションをプライベートに送信してMEVの速度を低下させることです。 ほとんどのDEXには、ユーザーが有効にして選択できるプライベートRPCノードが統合されています。

2. メカニズムの革新-順序の包装のオークション

ユーザーはトランザクションを送信するためにトランザクションを送信する必要はありませんが、署名された注文を送信する必要があります。 すべての未処理注文はバッチにパッケージ化され、最適解を見つけるためにソルバーに引き渡されます。 最適化の道筋は、一方ではオフチェーンのCoincidence of Wants(CoW)から来ており、他方ではオンチェーンの流動性に依存しています。 オランダのオークション方式では、最適なソリューションが選択され、ユーザーに代わって第三者の支払いガスが提出されます。 バッチオークションでは、バッチ内の取引で統一された清算価格を同じにすることができるため、マイナーが取引を並べ替える必要はありません。

注文パッケージには、注文が急いだり挟まれたりする可能性の低減、価格の改善、利用可能な流動性の増加、トランザクションルーティングの最適化など、多くの利点があります。 詳細なデモについては、他のレポート「CowSwapのDEXフォームの将来の意図?」を参照してください。 》. しかし、このアプローチには 2 つの明らかな欠点があります。

1. ソルバーのさまざまなソリューションのどれが最適かを判断することは困難です。1回の注文で、ユーザーの収入を最大化するのは明らかに簡単です。 しかし、トランザクションに複数のユーザーがいる場合、ソルバー間で解を判断することは困難です。 たとえば、ある解決策が A には適していても、B と C にはあまり適していない場合があります。しかし、別の解決策はBには適しているかもしれませんが、AとCにはあまり良くありません。市場は、ソルバーのソリューションを判断するための分散型で信頼できる標準が存在するかどうか、まだ確信が持てません。
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   CoWSwapは「余剰の最大化」戦略を提案し、参加しているすべてのユーザーがパッケージ化された注文を処理するために最大の全体的な余剰を生み出すことができるソリューションを選択します。 このアプローチは、個々の最適性ではなく、集合的最適性の原則に基づいています。 実際の動作では、ソルバーは、アルゴリズム最適化を通じてすべての注文を考慮し、全体的に最適な一致を見つけようと試みるが、これは、複数の注文にわたって複雑な「需要の一致」を完了して、全体的に最も効率的な取引の組み合わせを見つけることを含み得る。 調査・研究の参考にすることができます。 \

2. 実行時間よりも待ち時間が長くなります。非アクティブなターゲットの場合、AMM曲線の影響により、約定待ち中に大きな価格変動が発生する場合があります。 しかし、この方法は、大規模な取引を行う参加者、特にDAOのようにすぐに取引を完了する必要のない参加者にとって、より良い選択肢となります。 これにより、これらのユーザーは、より良い価格執行と市場への影響を軽減して取引できると同時に、バッチ処理からより良いスリッページ保護と手数料の最適化を得ることができます。 このメカニズムは、費用対効果を追求し、より長い決済時間を許容できるユーザーに大きな経済的利益をもたらすことができます。 DAOの取引量の1/3がCoWSwapで発生しているのもそのためです(出典:Dune)。

3. メカニズムの革新 - 受注のアウトソーシング

CoW、UniswapX、1inch fusionなどは、メカニズムの革新を通じてMEVの問題を解決したいと考えています。 UniswapがDEXの業界ベンチマークとして使用される場合、アウトソーシングされた注文ソリューションがトレンドになる可能性さえあります。 注文フローの実行をプロのフィラーに引き継ぐ方がはるかに便利だからです。 ユーザーがトランザクション注文に署名すると、実行ロジックがチェーンからオフチェーンにプルされます。 取引相手は取引を実行し、スマートコントラクト検証保証によって保証された事前保証された取引結果を持っています。

具体的には、UniswapXはルーティングの複雑さをサードパーティのフィラーにアウトソーシングしています。 これらのフィラーは、オンチェーン流動性(Uniswap v2やv3など)または独自のプライベート流動性プールを使用して、ユーザーにガスを支払いながらユーザーの取引を実行するために競い合います。 UniswapX取引所では誰でもサードパーティのフィラーになることができ、オランダのオークション価格価値は最高の価格を保証します。 CoWSwap は、トランザクションをパッケージ化し、ソルバーのソリューションをランク付けし、トランザクションの実行権限を付与します。 1inchはUniswapXと似ていますが、リゾルバが時系列で解くことができる点が異なります。

特にUniswap v4がローンチされた後は、Hookの特殊な性質上、同じ通貨ペアのプールが多数出現します。 強力なツールがなければ、AMMの複雑な数学に直面したときに、ユーザーが自分で最適なルートを見つけることはほぼ不可能です。 ですから、注文をアウトソーシングする方法は、実際にルーティングと執行を市場にアウトソーシングし、私に最高の執行を与えた人が取引できると言うことです。

このアプローチの難しさは、これらのソルバー/フィラーが期待どおりに動作することを保証することです。

• 解決策の1つは、レピュテーションメカニズムを導入することです:監視を通じて、不正行為をした場合、注文フローから切り離され、再上場するためにペナルティを支払わなければなりません。
• もう一つの解決策は、競争の激しい市場を作ることです。 この市場では、ユーザーの注文はパーミッションレスで実行できるため、誰でも参加できます。 MEV-Shareを活用することで、プライバシーとコミットメントを保護しながら、ユーザーまたは注文フロープロバイダーとMEV Searcherの間のパーミッションレスなコラボレーションを促進することができます。 長い目で見れば、このパーミッションレス実行は市場の競争力を大幅に向上させ、それによってユーザーにより良い価格を提供します。

もう1つの難しさは、最適な実行をベンチマークする方法です。

• 最初の防衛線であり、常に保証されているのは、注文で設定した指値価格です。 第2の防衛線はEBBO(Exchange Best Bid and Bid)で、Uniswap、BalancerなどのDEXからの相場を考慮して、チェーン上で見える最良の価格を取得します。
• 専用メモリー・プールが存在するため、最適な実行の提供は、メモリー・プールのアクセス許可によって制限される場合があります。 この問題を解決するために、SUAVEの実装を検討できます。 このプラグアンドプレイアーキテクチャは、すべてのブロックチェーンに共通のメモリプールとブロック構築ネットワークを提供することを目的としています。 ブロックを構築するプロセス(ブロック構築)では、チェーンは すべての保留中の情報が考慮されます。 \

4. スリッページの最適化

取引の失敗を避けるために、DEXはしばしばデフォルトのスリッページを高く設定します。 例えば、Uniswapのデフォルトのスリッページは0.3%です。 ただし、静的なスリッページ設定には制限があります。 スリッページが小さすぎると取引が失敗する可能性があり、スリッページが大きすぎるとユーザーに損失を与える可能性があります。 特定の市況下では、このような静的な設定は深刻な取引ドローダウンにつながり、ユーザーにフラストレーションと潜在的な損失を引き起こす可能性があります。

時系列予測モデルに基づくDODOの最新の動的スリッページは、成功率を確保しながらユーザーの損失を回避するために適切なスリッページを推奨できます。 これは、バックテストで98%の精度を実証した動的スリッページを備えた実績のある堅牢な時系列予測器であるARIMAモデルを利用しています。 ユーザーが高い成功率を維持しながら、交換プロセス中の潜在的な損失を減らすのに役立つように設計されています。

「予測不可能性」で知られるロングテールコインでさえ、実際の価格の95.8%は予測された信頼区間に厳密に従っていました。 より安定した市場環境下でテストすると、パフォーマンスはさらに優れており、実際の価格の97.2%が予測された信頼区間内に収まりました。 そのモデルの柔軟性を実証し、さまざまな市場センチメントにシームレスに適応できます。

「ダイナミックスリッページ」図:市場変動時のロングテール通貨の価格予測と実際のトレンド、出典: @DODO

Sushiswapは、「課税されたトークン」(課税されたトークンとは、取引の「税金」、つまりトークンを購入、販売、または譲渡する際の追加料金がかかるトークン)を自動的に検出する機能を開始しました。 以下のようにUIに「低スリッページ:価格変動や振込手数料により、この取引は成功しない可能性があります」と表示される場合は、課税対象トークンである可能性があります。 この時点で、トークンの税率を元の許容範囲に追加する必要があります。

スリッページ取引の税金トークンが低いと、取引が失敗する可能性があります、ソース:SushiSwap

5. 透明性

DEXは、パブリックトレーディングプールではなくプライベートノードに注文をルーティングします。ユーザーを保護する一方で、システミックリスクももたらします。Flashbotsは、すべての市場参加者にとってパーミッションレスであるよう努めています。 ユーザーは、Flashpots Protectを使用する際に、注文フローの送信先とビルダーを選択できます。

このアプローチの難しさは、システム設計から検索者とのいたちごっこをいたちごっこから排除する方法、つまり、誰かがシステム内で実際に不正行為をしているときに特定するために多くの時間、投資、リソースを費やすことなく、どのように排除するかということです。 これは、監視を必要とせず、システムが適切に機能しているかどうかを知るためにシステムに一定の人的資源を必要としないシステムです。

結論

シュヴァルツヴァルトのMEVケーキは食欲をそそる香りがします。 過去30日間のDEX MEVの利益は数百万ドルに達しており、ユーザーへの損失はまだ比較的大きいことを意味します。 MEVのプロセスを詳細に説明した後、MEVに必要な条件も考え出しました(サンドイッチ攻撃を例にとります)。 1.流動性シフトをトリガーします。2. シーケンス取引3. スリッページ範囲を超えていないことを確認します。 トランザクションの順序付けでは、マイナーはマイナーに賄賂を贈るために手数料を支払う必要があり、Back-runがVictimを追跡し、他のMEVボットに横取りされたり悪用されたりしないようにしながら、利益を最大化する必要があります。 マイナーへの賄賂はMEV Botにとって大掛かりな費用であり、攻撃後にスリッページ範囲を超えずに流動性エクスカーションをトリガーすることも、MEV Botにとって困難な計算要件を提起します。 残りのコストは、バンドルされたトランザクションを世界中のノードに短時間でブロードキャストできるようにするために、ハードウェア設備で発生します。

DEXにおけるMEVの原因を深く掘り下げると、それらは関連していますが、同一ではありません。 Uniswapをベンチマークとして考えると、いくつかの普遍的な結論があります。 たとえば、市場のボラティリティが高ければ高いほど、サンドイッチ攻撃やアービトラージ攻撃の頻度と利益が高くなります。取引量の多いプールの利益額は大きくなる傾向があります。MEVの収入は、MEVボットの「努力」と正の相関関係があります。 ただし、各DEXには独自の特性があります。 これに基づいて、各DEXはMEVの発生において独自の分布を進化させます。 例えば、Curveには多通貨プールと豊富なリンク資産取引ペアがあります。 アービトラージはCurveで特に収益性が高く、市場の変動の影響を受けにくいため、アービトラージが困難です。 もう一つの例は、DODOが安定した通貨ペアの取引に焦点を当てていることです。 アクティブなマーケットメイキングを使用して優れた流動性の深さを提供し、MEVのサンドイッチ攻撃がそれを利用することを可能にし、DODOの総取引量の60%に貢献しています。 BNBとイーサリアムでのPancakeSwapのパフォーマンスを比較すると、MEVの分布に影響を与える変数はDEXの機械的特性だけではないことが証明されています。 パブリックチェーンのインフラストラクチャとプロトコルの数も、DEXのMEVディストリビューションを変更します。 例えば、イーサリアムチェーンはBNBチェーンよりも豊富なプロトコルを備えており、MEV攻撃の選択肢が多くなっています。 それに比べて、MEVの発生もより激しくなっています。 パンケーキスワップのBNBチェーンよりもイーサリアムのMEVが高いのは、イーサリアムがMEV用のツールを提供するより完全な基本設計を持っていることにも依存している可能性があります。

DEXからインフラまで、DEX MEVの上記のシナリオに直面して、Web3の世界は積極的に解決策を模索しています。 プライベートRPCノード、オーダーパッキングオークション、アウトソーシングオーダー、スリッページ最適化、透明性の5種類のソリューションのリストをまとめました。 プライベート PRC は、パブリック メモリ プールのライセンスされていない可視性をバイパスすることで、MEV の検出を抑制したいと考えています。 注文梱包オークションとアウトソーシング注文は、どちらもメカニズムの革新です。 前者は、執行のために複数の未決済注文をパッケージ化し、需要の一致と均一な清算価格を通じて、MEVボットがCoWSwapに代表される取引注文によって価格を操作するのを防ぎながら、効率を向上させます。後者は、任意のソルバーに許可なく命令を出し、市場での完全な競争の後、ユーザーが実行するのに最も有利なソリューションを選択し、「インボリューション」を使用してMEVボットの操作を遅くします。 「スリップポイント最適化」は、DODOの「ダイナミックスリップポイント」に代表される製品最適化であり、サンドイッチ攻撃の余地を残さず、成功率を保証するためにスリップポイントをインテリジェントに推奨します。 透明性は、太陽の下で黒い森でユーザーの注文を行い、自己監視された方法で通常の操作を維持するためのシステム設計を通じて、Flashbotsのビジョンです。

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