Định nghĩa ban đầu của Flash Boys 2.0, MEV là từ viết tắt của miner extractable value. MEV đề cập đến lợi nhuận mà miner (thợ đào) có thể tạo ra thêm bằng cách sắp xếp lại, chèn hoặc bỏ qua các giao dịch từ block mà họ tạo ra. Trong khi quá trình win block khá dân chủ thì winner có quyền kiểm soát đáng kể đối với các giao dịch kể cả trong block. Quyền hạn này là lý do tranh luận cơ bản của MEV và về lý thuyết, chỉ nên được sử dụng cho các lực lượng tốt. Team Flashbots ủng hộ việc đổi khái niệm “miner extractable value” thành “maximal extractable value” để bao gồm tất cả giá trị mà các tác nhân đặc quyền (ví dụ: validator (trình xác thực) trong ETH2) có thể khai thác ngoài những gì miner khai thác trong hệ thống PoW.
Tìm hiểu MEV
Trước khi giao dịch Ethereum được đưa vào trong một block, nó sẽ đi đến Mempool, một khu vực tổ chức có thể truy cập công khai. Đây là nơi bot MEV tìm kiếm các giao dịch mà chúng có thể sử dụng để thu một số MEV, chẳng hạn như thông qua thị trường chênh lệch giá hoặc thanh lý các khoản vay dưới thế chấp.
Ví dụ: giả sử có một lệch đặt Uniswap lớn để mua SNX/ WETH trong Mempool. Một bot MEV sẽ thực hiện một giao dịch ngay sau lệnh này để phân biệt mức trượt giá trong pool Uniswap so với giá SNX/ WETH trong một pool AMM khác như SushiSwap. Đây được coi là MEV lành tính hoặc tích cực, vì nó có lợi cho hệ sinh thái.
Tuy nhiên các miner, với tư cách là người kiểm duyệt cuối cùng cho các giao dịch on-chain, có con át chủ bài lợi thế hơn cả các bot MEV. Những miner có bot “generalized front running” (giao dịch chạy trước) có thể sao chép giao dịch chênh lệch giá của bot MEV và thay thế nó bằng giao dịch chênh lệch giá của họ. Từ đó thu được lợi nhuận từ sự chênh lệch này. Generalized front running được coi là một giao dịch MEV ác tính hoặc một giao dịch gây mất ổn định hệ sinh thái. Các cuộc tấn công kiểm duyệt và tập trung khai thác MEV là hai vấn đề đã được Ed Felten xác định liên quan đến các cuộc đấu giá MEV và gây ra những nguy hiểm đáng kể cho cộng đồng Ethereum.
Time-bandit attack (timing attack phân tích thời gian thực thi của ứng dụng, để từ đó tiến hành các mưu đồ xấu độc) là một hướng tấn công MEV khác được xác định trong Flash Boys 2.0, đặc biệt có khả năng gây mất ổn định sự đồng thuận. Chúng gây ra rủi ro hiện sinh lớn hơn cho các blockchain lớn, chẳng hạn là Ethereum. Trong cuộc tấn công này, miner có thể “rewind (tua lại)” chuỗi và đào lại các block đã được hoàn thành vì lợi ích của họ, từ đó thu được MEV mà họ không có. Phần thưởng block càng thấp thì động cơ cho miner tổ chức lại các block để thu MEV càng lớn.
Chiến lược MEV
Nhiều chiến lược để thu MEV yêu cầu đặt lệch giao dịch chính xác. Ví dụ: bằng cách đặt một giao dịch trước hoặc sau các lệch lớn trên DEXE. Các chiến lược thanh lý sử dụng bot back-running (giao dịch chạy sau) để thực hiện giao dịch ngay lập tức sau khi cập nhật về giá. Một chiến lược MEV tương đối mới được mệnh danh là “uncle bandit” được tìm thấy trong đó các giao dịch của các uncle block (khối chú) thường được sử dụng để thu MEV.
Giải thích Khối chú (Uncle Block) thường được liên kết với các chuỗi khối dựa trên Ethereum, khối chú hợp lệ và được khai thác một cách chân thực. Nhưng khối chú bị loại khỏi blockchain do chính cơ chế hoạt động của blockchain.
- Front-running (giao dịch chạy trước): Một giao dịch mục tiêu trong mempool được xác định và bot tìm cách đào lập tức trước khi giao dịch bằng cách đưa giá gas cao hơn một chút. Ví dụ: một bot phát hiện được các list mới trên Uniswap và sẽ gửi một lệnh mua lớn ngay sau khi list này được niêm yết để đẩy giá lên cao hơn.
- Back-running (giao dịch chạy sau): Một bot tìm cách đào ngay sau giao dịch mục tiêu bằng cách gửi giá gas thấp hơn một chút so với giao dịch. Ví dụ: một lệnh thanh lý được gửi ngay lập tức sau khi cập nhật về giá.
- Sandwiching: Sự kết hợp giữa chạy trước và chạy sau. Ví dụ: một lệnh mua lớn được xác định trong Mempool và lệnh front-running được đặt trước lệnh mua để mua token với giá thấp hơn. Sau đó lệnh mua lớn đẩy giá cao hơn và bot chạy sau sẽ bán token của lệnh chạy trước để thu lợi nhuận.
- Uncle bandit: Theo như Alchemy và Robert Miller từ Flashbots, một bot đã có thể chạy lại một sandwich mà nó phát hiện trong một khối chú, sử dụng khối chú hiệu quả như mempool.
Sự bùng nổ trong khai thác MEV đã khiến các miner chạy bot MEV của riêng họ. Các cuộc tấn công Uncle Bandit là một ví dụ về việc khai thác MEV. Mà miner có lợi thế đáng kể vì họ có thể nhìn thấy các chú đầu tiên. Khi không gian MEV trở nên cạnh tranh hơn, một số người chơi MEV đã biến hoá thành những kẻ săn mồi. Hợp đồng Salmonella của Nathan Worsley đã chứng minh các bot sandwich có thể bị khai thác như thế nào bằng cách sử dụng một lỗ hổng trong logic mô phỏng.
Trong mempool công khai, Bot là những người gửi đi các chiến lược mà ở đó quan trọng nhất là việc đấu thầu với nhau, giá gas càng cao và tăng dần sẽ thu được MEV gọi là cạnh tranh giá gas ưu tiên (PGAs- priority gas auctions). Điều này tạo ra một vòng phản hồi, khi các nhà ước tính phí sử dụng giá gas cao làm tham chiếu khiến người dùng non-MEV phải trả phí quá nhiều để các giao dịch của họ được thực hiện. Hơn nữa, vì chỉ có một bot có thể thu được MEV nên tất cả các bot còn lại sẽ bị hủy hoặc hoàn nguyên giao dịch của chúng, điều này gas không cần thiết. Nói cách khác, khai thác MEV thông qua PGA gây ra các tác động ngoại cảnh ảnh hưởng đến tất cả người dùng Ethereum.
MEV truyền thống
Front-running không phải là mới và đã tồn tại trong các thị trường tài chính truyền thống trong nhiều thập kỷ. Nhưng phải đến cuốn sách Flash Boys: A Wall Street Revolt năm 2014 của Michael Lewis, thế giới mới biết đến rộng rãi những chiến thuật săn mồi này. Các cửa hàng trading tần số cao đã sử dụng nhiều chiến lược khác nhau để tăng thêm độ trễ trong nhiều năm như: thuê máy chủ, đường cáp, tháp vi sóng, v.v. Trong một số trường hợp, nhân viên của sàn giao dịch cũng tham gia vào việc thao túng thị trường.
Back-running trong thị trường truyền thống thường xảy ra với các cửa hàng trading khai thác cơ chế trao đổi để họ có thể nhập lệnh ngay sau một sự kiện. Điều này có nghĩa là hack để lấy data sự kiện nhanh hơn hoặc gửi lệch khớp nhanh hơn. Accidental HFT Firm là một blog tuyệt vời ghi lại một số khai thác tần suất cao này.
Dark pool là hệ thống trading thay thế cho phép người mua và người bán đặt lệnh mà không cần tiết lộ công khai lệnh của họ. Các công ty trading tần suất cao săn lùng các lệnh lớn bằng cách gửi các lệnh 1 lot vào thị trường để phát hiện tính thanh khoản. Khi thanh khoản của block lớn được tìm thấy, một loại chiến lược kiểu sandwich được sử dụng để tận dụng sự biến động giá sau khi block được lấp đầy.
Sự phát triển MEV
MEV gần đây đã được định nghĩa lại là “maximal extractible value“, vì số lượng MEV được thực hiện đã tăng lên theo cấp số nhân với việc áp dụng DeFi, và để nhận ra rằng nhà sản xuất block trong các blockchain không dựa trên Proof of Work (PoW) cũng có thể trích xuất giá trị, ví dụ validator trong ETH2.
Khi số lượng MEV được thực hiện ngày càng tăng, các nhà điều hành bot MEV bắt đầu gửi các giao dịch của họ thông qua các mạng riêng, chẳng hạn như Flashbots. Các mạng riêng này cho phép các nhà điều hành bot gửi các giao dịch của họ trực tiếp đến các miner và chia sẻ số tiền thu được từ MEV với miner để đổi lấy việc thực hiện giao dịch.
Các miner được bồi thường như thế nào?
Miner hiện được bồi thường từ ba nguồn:
- Base fee (phí cơ bản) – 2 ETH cho mỗi block và phần thưởng uncle
- Transaction fee (phí giao dịch) – giá thầu gas do người dùng trả sẽ được đưa vào block
- MEV – thêm phí mà miner khai thác bằng cách chèn các giao dịch tại các điểm cụ thể trong block
Phí giao dịch là nguồn gốc của sự tắc nghẽn trên mạng Ethereum khi các lệnh cạnh tranh để được đưa vào block bằng cách đấu thầu thông qua giá gas của giao dịch của họ. Cơ chế phí giao dịch hiện tại được gọi là đấu giá theo giá đầu tiên, người tạo giao dịch gửi giá thầu gas để được đưa vào block tiếp theo. Sau đó các miner làm đầy block bằng các thực hiện giao dịch trả tiền cao nhất và mỗi giao dịch được vào phải trả giá thầu gas của họ. Việc triển khai sắp tới của EIP-1559 thông qua hard fork ở London vào tháng 7 năm 2021 sẽ loại bỏ phí giao dịch và đấu giá theo giá đầu tiên và thay thế bằng bán giá cố định.
EIP-1559 là gì?
Mục đích của EIP-1559 là giảm giá gas cao đã gây tắc nghẽn mạng Ethereum. Bài báo của Tim Roughgarden về EIP-1559 phân tích lý do tạo ra EIP-1559 và những ảnh hưởng đến cả miner lẫn người tạo giao dịch.
Các khái niệm chính của EIP-1559:
- Mỗi giao dịch đều được yêu cầu trả một khoản phí tối thiểu để được đưa vào trong block. Phí cơ bản dựa trên kích thước của các block trước đó. Tất cả doanh thu phí từ phí cơ bản sẽ bị đốt cháy để loại bỏ khỏi nguồn cung ETH đang lưu hành (hiệu ứng giảm phát).
- Kích thước block tối đa được tăng lên 25 triệu gas từ 12,5 triệu gas. 12,5 triệu gas bây giờ là kích thước block mục tiêu. Điều này cho phép phí cơ bản điều chỉnh dựa trên kích thước khối trước đó cách kích thước khối mục tiêu bao xa.
- Thay vì giá gas, các giao dịch bao gồm tips và phí cap. Tips là số tiền mà người tạo giao dịch trả cho miner ngoài phí cơ bản. Phí cap phải bằng với phí cơ bản đưa vào trong khối.
Người tạo giao dịch trả = gasLimit * min {phí cơ bản + tips, phí cap}
Miner nhận được = gasLimit * tối thiểu {tips, phí cap – phí cơ bản}
Các miner vào pool Flashbots MEV-Geth đã nhận được các tips từ các bot MEV. Vào tháng 4 năm 2021, các miner đã nhận được thêm 0,18 ETH cho mỗi block bao gồm bundle (gói) Flashbots và điều này dự kiến sẽ tăng lên đáng kể do các bản phát hành sản phẩm mới sẽ làm tăng lượng MEV có thể được thu trên mỗi block.
Giải pháp MEV
Cách đơn giản nhất để giảm thiểu MEV cho các giao dịch là sử dụng mempool riêng để truy cập các công cụ khai thác. Dù cho điều này chắc chắn miner sẽ không front-running giao dịch của bạn. Flashbots là một trong những leader đã xây dựng một mạng lưới kết nối các bot khai thác MEV trực tiếp với các miner. KeeperDAO, Secret Swap, backrunme của BloXroute, ArcherSwap và MistX.io của Alchemist cung cấp các mạng riêng và hoàn trả cho các giao dịch có MEV với lợi nhuận từ bot MEV của họ. Miner Ethereum, Sparkpool, cũng cho phép người dùng định tuyến các giao dịch của họ một cách riêng tư thông qua mạng riêng của nó, Taichi Network.
Flashbot
Flashbot là một nhóm nghiên cứu và phát triển xây dựng các công cụ để hiểu và thực hiện khai thác MEV độc đáo. Ra mắt vào tháng 1 năm 2021, Flashbot đã phát hành hai sản phẩm: 1) Flashbot Alpha: một client (khách hàng) go-ethereum sửa đổi cho phép trader thông báo các lệnh giao dịch tuỳ chọn với miner và 2) MEV-Explore: một bảng điều khiển công khai hiển thị các giao dịch MEV trong thời gian thực. Flashbot Alpha bao gồm hai tool (công cụ) chính – MEV-Geth và MEV-Relay, cho phép “searcher (người nghiên cứu)” MEV gửi giao dịch của họ một cách riêng tư tới miner. Các giao dịch khai thác được đặt lệnh và đóng gói cùng với giao dịch Mempool ban đầu bởi nhà điều hành bot MEV. Sau đó, bundle này được gửi cho miner, và nhà điều hành bot MEV “tip” một phần lợi nhuận của giao dịch cho miner để đưa vào block.
Tính đến tháng 4 năm 2021, 84% hash rate (tỷ lệ băm) pool đào của mạng Ethereum được chuyển qua Flashbot. Top 7 miner hàng đầu trong tuần từ ngày 16 – 22 tháng 5 năm 2021 là những miner đã được đưa vào Flashbot.
Flashbots gần đây đã phát hành v0.2 của MEV-Geth và MEV-Relay, với những thay đổi sau:
- Giá bán đấu giá được cải tiến tạo ra một chức năng để ước tính chi phí cơ hội của miner và giải quyết tình trạng nhồi nhét gói.
- Loại bỏ các bundle có giao dịch hoàn nguyên: giảm bớt sự căng thẳng của chuỗi bằng cách ngăn các giao dịch không mong muốn xuất hiện on-chain.
- Hợp nhất bundle: Cho phép nhiều bundle được đưa lên trong một block. Tăng doanh thu của miner và tạo cơ hội được đưa vào cao hơn cho searcher.
- Thay thế các endpoint HTTP bằng Websockets: để giảm độ trễ và tăng tính bảo mật của node.
Thống kê về MEV thông qua mạng Flashbot có thể được xem qua dashboard này
Hiding Book của KeeperDAO
KeeperDAO là một giao thức khác sử dụng một mempool ảo riêng được gọi là Hiding Book. Người dùng định hình các trading hoặc lending của họ thông qua mạng của Hiding Book nơi bot Keeper trích xuất MEV thông qua chênh lệch giá hoặc khoản thanh lý. Lợi nhuận MEV được gửi vào kho bạc ROOK và người dùng nhận được một phần lợi nhuận dưới dạng token $ROOK trừ đi phí quản lý. Các giao dịch của người dùng được thực hiện miễn phí và được bảo vệ khỏi các cuộc tấn công trượt giá và sandwich.
KeeperDAO cũng có Trò chơi điều phối nơi những keeper được khuyến khích hợp tác và thay phiên nhau chia sẻ lợi nhuận thay vì cạnh tranh với nhau thông qua PGA. Điều này cũng giúp keeper không bị mất chi phí gas cho các lệnh giao dịch thất bại.
Secret Swap của Secret Network
Secret Swap là một giao thức AMM trên mạng Secret. Secret Swap sử dụng các hợp đồng bí mật (SNIP-20s) để bảo vệ người dùng chống lại các bot front-running và các bot MEV khác trong khi cung cấp quyền truy cập vào thanh khoản cross-chain. Các hợp đồng SNIP-20s được mã hóa trong khi chúng ở trong mempool ngăn chặn khai thác MEV. Người dùng sẽ cần phải có ví Keplr và token $SCRT để trả ‘phí gas’. Các giao dịch trên Secret Swap phải trả phí swap 0,3% cùng với phí gas $SCRT. Các LPs và trader nhận được token quản trị Secret Swap, $SEFI.
$SCRT là token quản trị ban đầu của lớp giao thức mạng Secret. Secret cung cấp một mempool được mã hóa để chặn các node và validator xem chi tiết giao dịch. Blockchain Secret Network dựa trên Cosmos SDK/ Tendermint, có tính năng cắt và ủy quyền. App Secret được xây dựng bằng các smart contract (hợp đồng thông minh) CosmWasm được viết bởi Rust và triển khai trên mạng Secret.
bloXroute BackRunMe
BloXroute gần đây đã phát hành BackRunMe, một hợp đồng vững chắc cho phép người dùng gửi các giao dịch riêng tư. Và các giao dịch này được bảo vệ chống lại các cuộc tấn công front-running và sandwich. Các giao dịch vẫn có thể được chạy lại cho phép có nhiều cơ hội chênh lệch giá MEV. Người dùng sẽ nhận được khoản giảm giá 25% lợi nhuận trong khi bot MEV nhận 20%, miner 50% và bloXroute 5%.
Archer DAO’s ArcherSwap
Archer DAO ra mắt vào tháng 8 năm 2020 mang đến cho miner khả năng tận dụng MEV. Các bot MEV được cung cấp bởi bên thứ ba là supplier (nhà cung cấp), cung cấp các bundle MEV có lợi cho miner. Các supplier và miner chia sẻ lợi nhuận MEV dưới dạng token quản trị $ARCH. Các nhà cung cấp thanh khoản cung cấp tài sản thế chấp cho bot của supplier cho các chiến lược MEV để yêu cầu các khoản vay vốn dài hơn so với flash loan. ArcherSwap sử dụng Archer Relay để vượt qua mempool công khai, và gửi các giao dịch của người dùng trực tiếp đến miner và Flashbots MEV-GETH của riêng họ. ArcherSwap ngăn chặn front-running và trượt giá. Nó không mất phí đối với các trường hợp hủy lệnh và thất bại trong giao dịch.
Archer DAO gần đây đã nhận được một đề xuất quản trị để phân phối token ARCH cho người dùng ArcherSwap. Token ARCH được mua từ thị trường bằng cách sử dụng doanh thu do MEV tạo ra từ giao dịch của người dùng.
Taichi Network
Mạng TaiChi là một dịch vụ giao dịch riêng tư do SparkPool điều hành. Các giao dịch của người dùng chỉ hiển thị với Sparkpool và không được phát sóng tới các node Ethereum khác ngăn chặn bot MEV hoạt động theo lệnh. Vì Sparkpool có thể xem được các giao dịch nên vẫn dễ bị tấn công bởi các bot MEV do Spark Pool điều hành.
Alchemist mistX.io
mistX.io là một DEX chạy trên mạng Flashbots cho phép người dùng gửi các giao dịch dưới dạng bundle Flashbot. Tất cả các giao dịch MistX token-ETH đều có giá gas bằng 0 và người dùng không bắt buộc phải giữ ETH trong ví của họ. Người dùng mistX cũng có thể hủy giao dịch mà không phải trả phí. Nền tảng mistX.io giữ lại một phần trăm tips của miner và được sử dụng để làm phong phú thêm chương trình phần thưởng Crucible và Aludel.
Kết luận
Đối với người dùng DeFi thực hiện các giao dịch swap và cho vay, MEV trên Ethereum chỉ có thể giảm bớt chứ không thể loại bỏ hoàn toàn. Giải pháp tốt nhất hiện tại là dùng các mạng riêng để ngăn chặn các cuộc tấn công front-running và sandwich trong mempool công khai. Đồng thời cung cấp khoản giảm giá từ lợi nhuận thu được của MEV hoặc các lợi ích khác, chẳng hạn như giao dịch không cần gas. Tuy nhiên, vì ai cũng có thể xem các hoạt động trên Flashbot nên các chiến lược khai thác MEV mới liên tục được phát hiện và tạo ra. Và tất nhiên phương án bảo mật hiện tại có thể trở nên lỗi thời.
Những cải tiến đối với các option hiện tại có thể giảm MEV sẽ làm cho thiết kế hiện tại không cần cấp phép (thiết kế mở) và hoàn toàn riêng tư. Một thiết kế mở có nghĩa là không có người trung gian đáng tin cậy nào, chẳng hạn những miner, có thể kiểm duyệt các giao dịch. Thiết kế hoàn toàn riêng tư ngụ ý rằng không có người tham gia nào, tức là người tổng hợp, miner, người kiểm duyệt cuối cùng, có thể quan sát chi tiết của các giao dịch. Flashbot gần đây đã gửi đề xuất của họ cho MEV-SGX, một cải tiến hoàn toàn riêng tư và không cần cấp phép của Flashbot Alpha, sử dụng vùng bảo mật SGX của Intel.
Rollup layer 2 cung cấp các tiềm năng khác để giảm MEV. Vitalik Buterin gợi ý rằng các rollup có thể xử lý tất cả các thực thi giao dịch, để lại Ethereum làm lớp layer dữ liệu cơ sở. Optimism đã đề xuất Đấu giá MEV (MEVA) sẽ giảm MEV của miner bằng cách tạo ra hai chức năng: 1) bao gồm giao dịch và 2) sắp xếp giao dịch.
Theo lý thuyết, Proof of Stake (PoS) có thể vô hiệu hóa các cuộc tấn time-bandit bằng cách cắt các validator cố gắng tổ chức lại các block trước đó. Vẫn tồn tại khả năng một cuộc tấn công time-bandit có thể xảy ra nếu lợi nhuận MEV lớn hơn đáng kể so với hình phạt cắt giảm.
Nguồn: Messari
—
Theo dõi Facebook và Telegram Bitcoincuatoi để cập nhật những thông tin về Crypto, DeFi cùng nhiều dự án Blockchain.
Nhóm thảo luận: Facebook Group | Telegram Group
*Thông tin trong bài viết chỉ mang mục đích chia sẻ và cung cấp kiến thức, không phải là lời khuyên đầu tư. “Do your own research!” Hãy tự nghiên cứu trước khi đưa ra quyết định đầu tư.
