MEV: ブロックチェーンのプライバシーに対する隠れた脅威

サトシ・ナカモトは天才ですが、プライバシーに関してはドアを大きく開けておきました。今、ハゲワシたちがごちそうを食べています。

Satoshi Nakamoto was a genius, but when it comes to privacy, he left the door wide open. Now, the vultures are feasting. The original blockchain and its many descendants are transparent, immutable, and decentralized. That might sound like everything you ever wanted from a financial system, but you’re wrong.

サトシ・ナカモトは天才でしたが、プライバシーに関してはドアを大きく開けておきました。今、ハゲワシたちがごちそうを食べています。元のブロックチェーンとその多くの子孫は透明で、不変で、分散化されています。それはあなたが金融システムに望んでいたすべてのように聞こえるかもしれませんが、それは間違っています。

Privacy is a vital component of any secure financial system. There’s an inherent contradiction between blockchain technology and privacy. The desire for privacy is essential, and the right to be forgotten is enshrined in law. Still, blockchain technology violates this principle with its very existence because it’s an infusible, yet permanent and public, data ledger.

プライバシーは安全な金融システムにとって不可欠な要素です。ブロックチェーン技術とプライバシーの間には本質的な矛盾があります。プライバシーへの欲求は不可欠であり、忘れられる権利は法律で定められています。それでも、ブロックチェーン技術は、注入不可能でありながら永続的かつ公開されたデータ台帳であるため、その存在自体がこの原則に違反しています。

Maybe you don’t care because the only information that anyone can see is a string of random letters and numbers, however, this has real-life implications for transactions on the chain.

誰もが見ることができる唯一の情報はランダムな文字と数字の文字列であるため、気にしないかもしれませんが、これはチェーン上のトランザクションに現実的な影響を及ぼします。

Consider a potential example: You go to Uniswap to buy a token, place your order, execute…and receive significantly less of the token than you expected. You check the pair’s order history and find that a large buy was made just before yours, pushing the price up, with a hefty sell following after your order went through. You’ve just been “front-run,” and probably not for the first time. 

考えられる例を考えてみましょう。Uniswap にアクセスしてトークンを購入し、注文し、約定すると、予想より大幅に少ないトークンしか受け取れません。ペアの注文履歴を確認すると、自分の注文の直前に大量の購入が行われ、価格が上昇し、注文が完了した後に多額の売りが続いていることがわかりました。あなたは「最前線」に立ったばかりで、おそらくこれが初めてではありません。

Front-run? You might think: “I was an ace runner in school; no one’s beating me!” Let’s take a step back and explain what front-running is.

フロントラン？あなたは次のように思うかもしれません。誰も私を倒さないよ！」一歩下がって、フロントランニングとは何かを説明しましょう。

What is MEV?

MEVとは何ですか？

Maximal extractable value (MEV) refers to the maximum value a blockchain miner or validator can make by including, excluding or changing the order of transactions during the block production process.

最大抽出可能値 (MEV) とは、ブロックチェーンマイナーまたはバリデーターが、ブロック生成プロセス中にトランザクションを含めたり、除外したり、順序を変更したりすることで得られる最大値を指します。

Blockchain networks are immutable ledgers secured by a decentralized network of nodes known as “block producers.” In proof-of-work blockchains, this means miners. For proof-of-stake networks, this refers to validators. The block producers are responsible for regularly aggregating pending transactions into blocks, which are then validated by the entire network and appended to the global ledger. While blockchain networks ensure all transactions are valid (e.g. no double-spends) and new blocks of transactions are continually produced, there isn’t a guarantee that transactions will be ordered as they were submitted to the blockchain.

ブロックチェーン ネットワークは、「ブロック プロデューサー」として知られるノードの分散ネットワークによって保護された不変の台帳です。作業証明ブロックチェーンでは、これはマイナーを意味します。プルーフ・オブ・ステーク ネットワークの場合、これはバリデーターを指します。ブロックプロデューサーは、保留中のトランザクションを定期的にブロックに集約する責任を負い、ブロックはネットワーク全体によって検証され、グローバル台帳に追加されます。ブロックチェーン ネットワークは、すべてのトランザクションが有効であること (二重支払いがないことなど) を保証し、トランザクションの新しいブロックが継続的に生成される一方で、トランザクションがブロックチェーンに送信されたとおりに順序付けされるという保証はありません。

As each block can only contain a limited number of transactions, block producers have complete autonomy in selecting which pending transactions are in the mempool. In this memory pool, block producers store unconfirmed transactions offchain, which they will include in their block. As a result, block producers have full autonomy to engage in rent-seeking behavior by extracting MEV with impunity. For instance, the cumulative value of MEV extracted on Ethereum reached $78 million in early 2021, which then shot up to $554 million by the end of the year. MEV extracted on Ethereum now stands at over $600 million.

各ブロックには限られた数のトランザクションのみを含めることができるため、ブロックプロデューサーはメモリプール内にどの保留中のトランザクションがあるかを完全に自律的に選択できます。このメモリ プールでは、ブロック プロデューサーは未確認のトランザクションをオフチェーンに保存し、ブロックに含めます。その結果、ブロックプロデューサーは、罰を受けることなく MEV を抽出することでレントシーキング行為に従事する完全な自主権を持ちます。たとえば、イーサリアムで抽出された MEV の累積価値は、2021 年初頭に 7,800 万ドルに達し、年末までに 5 億 5,400 万ドルにまで急増しました。イーサリアムで抽出されたMEVは現在6億ドルを超えています。

Problems and solutions around MEV 

MEVをめぐる問題と解決策

Thankfully, the last few years have seen the development of various methods to mitigate the problem of MEV. These fall into two buckets: new transaction ordering protocols and modifications to existing protocols that reduce the scope for manipulation.

ありがたいことに、ここ数年で MEV の問題を軽減するためのさまざまな方法が開発されました。これらは、新しいトランザクション順序付けプロトコルと、操作の範囲を減らす既存のプロトコルの変更という 2 つのバケットに分類されます。

One solution that takes the former approach is Fair Sequencing Services (FSS), which ensures that transactions are ordered relatively to reduce opportunities for front-running or reordering by miners and validators. One example is Chainlink’s Fair Sequencing Service, which uses decentralized oracles to maintain fair transaction ordering. Another such protocol is First-In-First-Out (FIFO), which processes transactions as they arrive at the mempool. This method offers a straightforward solution to maintain order integrity, minimizing the chance for miners to manipulate transaction sequences for MEV.

前者のアプローチをとるソリューションの 1 つは、Fair Sequencing Services (FSS) です。これは、トランザクションが相対的に順序付けされることを保証し、マイナーやバリデータによるフロントランニングや再順序付けの機会を減らします。一例として、Chainlink の Fair Sequencing Service は、分散型オラクルを使用して公正なトランザクション順序を維持します。このようなプロトコルのもう 1 つは先入れ先出し (FIFO) で、トランザクションがメモリプールに到着するたびに処理されます。この方法は、注文の整合性を維持するための簡単なソリューションを提供し、マイナーが MEV のトランザクション シーケンスを操作する機会を最小限に抑えます。

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These approaches have a common goal: to create a fairer and more secure transaction ordering system and reduce the potential for manipulation. This objective is essential for building the trust necessary for decentralized ecosystems to go mainstream.

これらのアプローチには共通の目標があります。それは、より公平で安全なトランザクション注文システムを作成し、操作の可能性を減らすことです。この目標は、分散型エコシステムが主流になるために必要な信頼を構築するために不可欠です。

MEV mitigation approach

MEV 軽減アプローチ

The block producers rely on visible transaction data to manipulate transactions for profit. Privacy protocols solve the issue, although the primary function has never been eliminating MEV.

ブロックプロデューサーは、目に見えるトランザクションデータに依存して、利益を得るためにトランザクションを操作します。プライバシー プロトコルはこの問題を解決しますが、主な機能は MEV を排除することではありませんでした。

Ring Confidential Transactions (RingCT) obfuscates vital transaction details, including the transaction amount, sender and recipient. RingCT prevents miners from determining which transactions might be lucrative to manipulate, reorder or front-run. If specific details of individual transactions are made invisible, MEV extraction becomes virtually impossible, as miners are left blind to potential arbitrage or front-running opportunities.

Ring Confidential Transactions (RingCT) は、取引金額、送信者、受信者などの重要な取引の詳細を難読化します。 RingCT は、マイナーがどのトランザクションを操作、並べ替え、またはフロントランすると儲かる可能性があるかを判断するのを防ぎます。個々のトランザクションの特定の詳細が非表示にされると、マイナーは潜在的な裁定取引やフロントランニングの機会に気付かないままになるため、MEV 抽出は事実上不可能になります。

Likewise, stealth addresses are another powerful privacy tool to mitigate MEV. They generate unique, one-time addresses for each transaction, hiding the recipient’s identity. Since the addresses are untraceable, miners cannot focus on high-value transactions, removing the incentive to prioritize or reorder them for personal gain.

同様に、ステルス アドレスは、MEV を軽減するためのもう 1 つの強力なプライバシー ツールです。トランザクションごとに一意のワンタイム アドレスを生成し、受信者の身元を隠します。アドレスは追跡できないため、マイナーは高額のトランザクションに集中できず、個人的な利益のためにトランザクションを優先したり並べ替えたりするインセンティブが失われます。

MEV relies on the ability of miners or validators to see transaction data to manipulate transaction order or inclusion. Privacy-centric design targets miners

MEV は、トランザクションの順序や包含を操作するためにトランザクション データを確認するマイナーやバリデーターの能力に依存しています。プライバシー中心の設計はマイナーをターゲットにしています