MEV 밝히기: BNB 체인 생태계 내 MEV 환경 탐색

2024.05.24

MEV 밝히기: BNB 체인 생태계 내 MEV 환경 탐색

본 문서에서는 BNB 체인 생태계의 MEV 환경을 심층적으로 살펴볼 것입니다.

2024.05.24 - 09:49:23

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

본 문서에서는 BNB 체인 생태계의 MEV 환경을 심층적으로 살펴볼 것입니다.

요약

MEV 소개
BSC의 PBS 구현
BSC 투명하고 공정한 블록 마켓
BSC 블록 빌더를 통한 MEV 보호 제공

소개

MEV은 탈중앙화 금융(DeFi) 환경에서 특히 두드러지며 블록체인 산업의 핵심 개념이 되었다. MEV는 채굴자, 검증자 및 기타 참여자가 블록 내 거래의 정렬, 검토 또는 삽입을 통해 얻을 수 있는 이익을 의미한다. MEV에 참여하는 주체로는 사용자, 지갑, 서처(searcher), 빌더(builder), 채굴자 등 다양한 역할과 인센티브를 가진 이들이 있다. 본 문서에서는 BNB 체인 생태계 내 MEV 환경에 대해 심층적으로 살펴본다.

배경과 발전

산업 전반적으로 MEV의 부정적 영향을 완화하고 효율성을 높이기 위한 다양한 솔루션들이 개발되며 큰 진전을 이루고 있다. 2023년 초부터 BNB 스마트 체인 커뮤니티는 MEV 분야에서 많은 작업을 수행해왔으며, 결국 모든 검증자에게 MEV 솔루션을 제공하는 방향으로 나아가고 있다.

이더리움 생태계는 MEV 도전 과제 해결의 최전선에 있으며, 그 영향을 완화하기 위해 여러 혁신적인 솔루션을 시행했다. 다음은 이더리움 생태계에서 현재 적용 중인 일부 기술적 솔루션의 대표 사례이다:

Flashbots: Flashbots는 MEV 추출을 위한 투명한 시장을 만든 연구개발 조직이다. 서처들이 채굴자에게 직접 트랜잭션 번들을 보내도록 하여 가스 경매 등의 해로운 영향을 줄이고 보다 효과적인 가치 추출을 가능하게 한다.
Archer Swap: 공개 메모리풀 대신 채굴자에게 직접 거래를 전송함으로써 사용자가 프론트런(front-running)을 피할 수 있도록 돕는 거래 플랫폼이다. 사용자에게 더 나은 거래 실행과 MEV 관련 리스크로부터의 보호를 제공한다.
MEV-Boost: 이더리움이 지분 증명(PoS)으로 전환한 이후 도입된 미들웨어로서, 검증자가 로컬에서 저수준 MEV 블록을 생성하면서도 고수준 MEV 블록 구축을 외주함으로써 검열 저항성을 극대화할 수 있게 해준다.
SUAVE: Flashbots의 SUAVE 프로젝트는 블록 구축 과정을 분산시키는 것을 목표로 하며, 이더리움을 포함한 모든 블록체인에서 사용 가능한 플러그형 메모리풀 및 분산형 블록 빌더 역할을 하여 네트워크 탄력성을 강화한다.
COW Swap: 사설 유동성 소스를 활용하고 프론트런 봇의 위험을 최소화하는 방식으로 거래를 라우팅함으로써 MEV 보호를 제공하는 탈중앙화 거래 프로토콜이다.
가스 토큰 활용: 이더리움 내 일부 서처들은 거래 수수료를 지불하기 위해 가스 토큰을 사용하여 가스 절감을 최적화하고, 경매 시 더 높은 입찰이 가능하도록 한다.
탈중앙화 빌더 개념: 분산형 빌더 및 crLists(포함 리스트)와 같은 개념의 연구는 블록 빌더의 중심화를 제한하고, 네트워크의 탈중앙화와 탄력성을 보장하려는 목적을 지닌다.
MEV 포획 AMM: 새로운 자동시장조성기(AMM) 설계를 통해 거래 정렬 권한을 AMM 설계자와 유동성 공급자에게 이양함으로써, 현재 블록 빌더와 제안자가 가져가는 MEV 일부를 포획할 수 있도록 하는 것이 탐색되고 있다.
오더플로우 경매: 이 메커니즘은 서처나 빌더가 사용자 오더플로우에 입찰할 수 있게 하여 MEV 추출을 위한 더욱 경쟁적이고 투명한 시장을 창출한다.
Tornado Cash: 프라이버시 솔루션으로서, 출처 주소와 목적지 주소 간의 체인상 연결을 차단함으로써 일부 MEV 리스크를 완화할 수 있다.

이러한 솔루션들은 EVM 커뮤니티가 MEV가 야기하는 복잡한 문제들을 해결하기 위해 공동 노력한 결과물이다. 해당 분야에서 계속되는 연구와 개발은 산업이 성숙해지고 있으며 가장 시급한 문제들을 적극적으로 해결하고 있음을 보여준다.

현재의 온체인 분석 및 구현

최신 데이터 기준, 약 22개의 검증자가 MEV 공급자와 통합되었으며, 실제로 활성화된 검증자는 29개이다. 이는 활성 검증자의 상당 부분을 차지하며, BSC 검증자 커뮤니티 내에서 BloxRoute가 릴레이로 자리 잡고 있음을 강조한다.

성장 추세

지난 분기 동안 통합률이 크게 증가하며 BSC 검증자들 사이에서 MEV 최적화에 대한 관심이 높아지고 있음을 보여준다. 2022년 말까지만 해도 단 6개의 검증자만이 MEV 공급자와 통합되어 있었던 점을 감안하면 이 추세는 특히 주목할 만하다. 통합의 급속한 증가는 MEV의 인식된 가치와 잠재력을 반영하며, 향후 몇 개월 및 몇 년간 혁신과 투자의 초점이 될 것임을 나타낸다.

많은 검증자들이 수익성과 효율성이 모두 향상되었다고 보고하고 있다. MEV 공급자와의 통합을 통해 검증자와 위임자들은 새로운 수익원을 활용하고 운영을 최적화할 수 있게 되었다. 이러한 성공은 BSC 생태계 내에서 MEV에 대한 관심을 더욱 증가시키고 있다.

반면, 일부 검증자들은 통합, 경쟁력, 투명성 측면에서 어려움을 겪고 있다. 기존 시스템에 MEV 공급자를 통합하는 복잡성은 기술적 도전 과제를 초래할 수 있다. 또한 MEV 추출의 투명성과 경쟁력에 대한 우려는 이러한 관행의 장기적 지속 가능성과 대중 인식에 의문을 제기하고 있다.

이러한 성공과 도전은 온체인 MEV 분석 및 구현의 현재 상태를 세밀하게 묘사한다. 이는 수익성, 책임성, 투명성을 균형 있게 유지하며 MEV가 지속해서 발전할 수 있도록 지속적인 연구, 개발, 대화가 필요함을 강조한다. 현재 상황은 경쟁력을 높이고 더 많은 릴레이를 도입해야 할 필요성을 부각시키며, 혁신을 촉진하고 효율성을 향상시키며 BSC의 MEV 생태계를 더욱 균형 있고 강건하게 만들 필요가 있음을 보여준다.

도전과 기회

MEV는 블록체인 산업에 도전과 기회를 동시에 가져온다. 공정성, 중심화, 윤리와 관련된 복잡한 문제를 제기하지만, 동시에 효율성, 수익성, 혁신을 향상시킬 잠재력을 제공한다. 더 많은 릴레이를 유치하기 위해서는 투명성, 인센티브, 통합 용이성, 커뮤니티 참여, 규제 준수를 강조하는 다각적인 접근이 필요하다.

MEV 구현의 도전 과제

거래 우선순위의 공정성: 거래가 광부나 검증자에 의해 조작되지 않고 공정하게 처리되는지 보장하는 것은 중대한 도전이다. 재정렬이나 배제 능력은 프론트런 및 기타 착취 행위를 초래할 수 있다.
구현의 복잡성: 네트워크 무결성과 성능을 유지하면서 MEV를 효과적으로 포착할 수 있는 시스템을 만드는 것은 매우 복잡하다. 거래 수수료, 가스 가격, 네트워크 혼잡 등 다양한 요소를 신중히 고려해야 한다.
중심화 리스크: MEV는少数 강력한 엔티티가 대부분의 컴퓨팅 파워를 장악하도록 유도할 수 있으며, 이는 블록체인의 탈중앙화 특성을 훼손하고 취약점을 발생시킬 수 있다.
윤리적 고려사항: MEV 추출은 블록체인의 공정성과 투명성과 관련된 윤리적 문제를 제기한다. 특정 참가자에게 다른 참가자보다 우위를 제공하는 불공정한 경쟁 환경을 조성할 수 있다.

새로운 구현의 기회

효율성 향상: 적절히 구현된다면 MEV는 보다 효율적인 블록 생산과 거래 처리를 가능하게 한다. 거래를 최적화함으로써 채굴자는 수익을 극대화하면서 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.
다양한 참가자의 수익성 잠재력: MEV는 채굴자, 서처, 블록 빌더, 제안자에게 추가 수익을 얻을 기회를 제공한다. 전략적으로 거래를 포함함으로써 원래 손실되었을 가치를 회수할 수 있다.
거래 처리 혁신: MEV는 일괄 경매, 공정 정렬, 임계값 암호화 등의 혁신적 솔루션을 위한 문을 열어 MEV 관련 도전 과제를 완화하고 전반적인 사용자 경험을 향상시킨다.
2단계 솔루션과의 협업: MEV를 롤업과 같은 2단계 솔루션과 통합하면 시너지 효과를 창출하여 확장성과 성능을 강화할 수 있다. 또한 다양한 MEV 모델과 방법을 실험할 수 있게 된다.

도전 과제 해결 및 앞으로 나아가는 방법을 위한 커뮤니티 개발 및 다양한 기술 제안

다양한 아키텍처 솔루션을 포함한 여러 접근법은 MEV 도전 과제에 대응하고 더 광범위한 생태계 안에서 발전하기 위한 협력 전략을 나타낸다. 커뮤니티 내 전문성과 혁신적 솔루션의 다양성을 활용함으로써 우리는 네트워크 효율성, 보안성, 수익성을 향상시키는 노력을 반영하는 다음의 구현 방안을 중심으로 다룬다. 이를 통해 더욱 탄력적이고 적응력 있는 블록체인 인프라를 육성할 수 있다.

MEV 인프라 내 Bid Relay는 각 거래 이해관계자들을 연결하는 핵심 다리 역할을 하며, MEV 기회 식별과 활용을 간소화한다. 해당 입찰 프로세스는 투명성과 공정성을 보장할 뿐 아니라 검증자와 서처의 수익을 최적화한다. 중개자로서 Bid Relay는 네트워크 효율성을 높이고 혼잡을 줄이며 보안을 강화하면서도 블록체인의 탈중앙화 원칙과 일치한다. 강력하고 확장 가능하며 공정한 MEV 인프라를 위해서는 Bid Relay의 통합이 필수적이며, 최적의 거래 처리와 수익 극대화를 보장한다.

먼저 입찰 릴레이(Bid Relay)에 대해 소개하자.

Bid Relay는 블록체인 네트워크 내 MEV를 관리하는 정교한 방법이다. 거래 포함을 위한 보다 투명하고 효율적이며 공정한 환경을 창출하는 데 초점을 맞춘다. 아래에서는 구성 요소와 각 설계 요소의 중요성에 대해 설명한다:

구성 요소 및 작동 흐름

서처(Searcher): MEV 기회를 식별하고 MEV 릴레이에 입찰을 보낸다.

MEV 릴레이: 입찰 프로세스를 집중화하여 입찰을 수집하고 집계한다.

채굴자/검증자: MEV 릴레이의 제안에 따라 거래 포함 여부를 결정한다.

각 설계 요소의 중요성

서처의 역할: 다양한 엔티티가 MEV 기회를 식별하고 입찰하는 경쟁 환경을 조성하여 혁신과 효율성을 촉진한다.

MEV 릴레이의 역할: 투명한 중개자로서 네트워크 혼잡을 줄이고 공정한 입찰 프로세스를 보장한다.

채굴자/검증자의 역할: 집계된 입찰에 기반하여 거래 포함에 대한 현명한 결정을 함으로써 네트워크 무결성을 강화한다.

전반적인 중요성

효율성: 입찰 프로세스를 집중화함으로써 복잡성을 낮추고 거래 처리 속도를 높인다.

투명성: 모든 참가자가 프로세스에 평등하게 접근하고 이해할 수 있도록 보장한다.

수익 극대화: 구조화된 입찰 프로세스를 통해 채굴자와 서처의 수익 극대화를 촉진한다.

적응성: 다양한 블록체인 네트워크에 걸쳐 구현될 수 있도록 설계되었다.

결론적으로, Bid Relay MEV 아키텍처는 MEV를 처리하는 균형 잡히고 혁신적인 방법을 제공한다. 서처, MEV 릴레이, 채굴자/검증자의 역할에 초점을 맞춤으로써 공정성, 효율성, 투명성을 촉진한다. 그 독특한 설계 요소들은 블록체인 생태계 내 MEV 관련 지속적인 도전 과제를 해결하기 위한 유망한 솔루션으로 자리매김하게 한다.

BloxRoute가 선보인 플래시봇스와 유사한 BSC 솔루션으로, 현재 9개의 검증자가 참여 중이다:

소개

플래시봇스(Flashbots)는 이더리움에서 MEV(Miner Extractable Value, 채굴자 추출 가능 가치)를 추출하기 위한 오픈소스, 퍼미션리스, 투명한 솔루션이다. BSC는 EVM 기반이므로 일부 수정을 통해 자연스럽게 복제할 수 있다. 이더리움에서 mev-boost의 도입은 서처, 블록 빌더, 제안자 모두에게 윈윈 상황을 만들어냈다. 이에 따라 BloxRoute 팀은 BNB 스마트 체인에서도 동일한 수익 극대화 및 수익 공유 정신을 실현하기 위한 제안을 발표했다.

개요

MEV-릴레이는 연결된 검증자에게 잠재적 블록을 제안한다. 검증자와 달리, MEV-릴레이는 MEV 서처가 구성한 거래 "번들(bundles)"을 수신할 수 있어 모든 이해관계자의 수익을 극대화할 수 있다.

아키텍처:

이 아키텍처는 서처, 빌더, 릴레이의 역할을 통합하여 MEV 빌더가 생성한 가장 수익성 높은 블록을 사용한다. 그러나 검증자 프로그램에는 추가적인 수정이 필요하다.

실행

MEV-릴레이가 블록 제안: 주어진 블록 내에서 새로운 블록이 더 나은 보상을 제공한다면, MEV-릴레이는 여러 개의 블록을 제안할 수 있다. 검증자는 각 제안된 가치 향상 블록을 검증하고 승인한다.

검증 노드 변경 사항:
HTTP 엔드포인트 공개: 릴레이를 화이트리스트에 등록하고 eth_proposeBlock, eth_registerValidator 등의 엔드포인트를 구현.
병렬 생산: 검증자는 메모리풀 거래로부터도 블록을 생성하며, 보상이 가장 높은 블록을 네트워크에 제출한다.
속도 제한기: eth_proposedBlock에 IP 기반 속도 제한기를 구현.
시작 매개변수: miner.mevrelays 및 miner.mevproposedblockuri와 같은 매개변수를 수용.
엔드포인트:
eth_proposedBlock: 릴레이로부터 제안된 블록을 표시.
eth_registerValidator: 검증자가 URI 바이트의 해시 값을 계산하여 eth_proposedBlock을 수락하고 서명함.
검증자 시작 매개변수
miner.mevrelays: 각 기간마다 검증자를 등록하는 목적지.
miner.mevproposedblockuri: MEV 릴레이가 제안 블록을 전송할 검증자 URI.
miner.mevproposeblocknamespace: 검증자가 eth 또는 mev 네임스페이스를 사용해 제안 블록을 수락할지 지정.
시간: 처음에 MEV-릴레이는 현재 블록 시작 시간 후 2.5초에 제안 블록을 시작한다. 이는 BSC 네트워크 내 빠른 블록 생성 시간 때문이다. 검증자는 3초 이내에 블록을 검증하고 제출해야 한다(이 3초의 중요성에 대해서는 이 블로그 참조).
맞춤화: 검증자 코드의 맞춤화가 필요하지만 장기적인 업그레이드 및 유지관리 비용이 높다.

오픈소스 코드:

https://github.com/bloXroute-Labs/bsc-mev-validator/pull/1

장점:

수익 극대화: MEV-릴레이가 잠재적 블록을 제안함으로써 서처, 블록 빌더, 제안자 등 모든 이해관계자에게 수익 극대화를 가능하게 한다.
투명성 및 협업: 오픈소스 프로젝트로서 커뮤니티 협업을 장려하고 개발 과정의 투명성을 보장한다.
병렬 생산: 검증자는 메모리풀 거래에서 병렬로 블록을 생성함으로써 블록 선택 프로세스를 최적화할 수 있다.
속도 제한: eth_proposedBlock에 IP 기반 속도 제한기를 구현하여 트래픽을 제어하고 남용을 방지한다.
기능 강화: 특정 엔드포인트, 메서드, 설정을 구현함으로써 BNB 스마트 체인의 전반적 기능을 강화한다.

단점

맞춤화 복잡성: 검증자 코드의 맞춤화가 필요하지만 장기적인 업그레이드 및 유지관리 비용이 높다. 이는 BSC 업그레이드에 따라 업데이트해야 하는 일부 검증자들에게 장벽이 될 수 있다.
잠재적 보안 문제: HTTP 엔드포인트를 열거나 새 메서드를 구현할 때 신중하지 않으면 잠재적 보안 취약점이 생길 수 있다.
검증자 의존성: 솔루션의 성공은 검증자가 필요한 변경을 수용할 의사가 있는지에 달려 있으므로 항상 보장되지 않는다.
시간 제한: BSC 네트워크 내 빠른 블록 생성 시간은 제안 블록의 시간에 제한을 둔다. 검증자는 3초 이내에 블록을 검증하고 제출해야 하므로 도전적일 수 있다.
잠재적 중심화 리스크: 탈중앙화를 고려하지 않고 구현할 경우 소수 엔티티가 대부분의 MEV 추출을 장악하는 중심화 리스크를 초래할 수 있다.

BloxRoute의 BSC용 플래시봇스 유사 솔루션은 BNB 스마트 체인 내 수익과 효율성 극대화에서 중요한 진전을 의미한다. 수익 극대화, 투명성, 기능 강화 등의 많은 이점을 제공하지만, 맞춤화 복잡성, 잠재적 보안 문제, 시간 제한과 관련된 도전도 동반한다. 이러한 혁신적 솔루션의 장점을 활용하고 단점을 최소화하기 위해서는 신중한 고려와 강력한 구현이 필수적이다.

BSC MEV - 센트리 노드 활용

BSC 맥락에서 MEV 솔루션을 구현하는 것은 복잡할 수 있으며, 블록 크기 증가와 검증자 수 증가에 따라 네트워크 안정성에 잠재적 리스크가 존재한다. 센트리 노드(Sentry Node)를 MEV 솔루션의 일부로 활용하면 이러한 리스크를 완화하고 네트워크 안정성을 강화할 수 있는 방법을 제공한다.

아키텍처 개요

이 아키텍처는 센트리 노드를 중심으로 하며, 센트리 노드는 검증 노드의 보호 장벽 역할을 하여 네트워크가 서비스 거부 공격(DoS)에 견딜 수 있도록 한다. 주요 특징은 다음과 같다:

검증자 노드 변경 없음: MEV 구현을 센트리 노드에 집중함으로써 검증자 노드는 그대로 유지되어 네트워크 안정성과 보안성이 향상된다.
센트리 노드 수정: 오직 센트리 노드만 수정이 필요하므로 보다 통제되고 안전한 방식으로 MEV 솔루션을 구현할 수 있다.
검증자 노드와 센트리 노드 간의 사설 연결: 검증자 노드는 해당 센트리 노드와 사설 연결을 맺으며, 센트리 노드는 공개 P2P 네트워크의 다른 노드들과 통신한다.
격리로 인한 보안: 센트리 노드에 의해 검증자 노드가 효과적으로 둘러싸여 공개 네트워크에 직접 노출되는 것과 잠재적 공격으로부터 격리된다.
직접 전송 및 풀링 메커니즘 구성: 센트리 노드가 Push 방식으로 거래를 검증자 노드에 전송하고, 공개 P2P 네트워크의 다른 노드에는 Pull 방식을 사용하도록 설정.
모니터링 및 유지보수: 센트리 노드의 성능과 보안을 추적하는 모니터링 도구를 도입한다. 최적의 운용을 위해 정기적인 유지보수와 업데이트가 중요하다.

P2P 네트워크에서 거래는 두 가지 방식으로 전파될 수 있다:

푸시(Push): 송신 노드가 완전한 거래를 수신 검증자 노드에 직접 전송한다. 블록 검증의 핵심 3초 시간 창 때문에 이 방법이 더 빠르며, BSC 네트워크에서 선호되는 방법이다.
풀(Pull): 송신 노드가 거래 해시만 전송하고, 수신 노드는 로컬에 없을 경우 센트리 노드에서 거래를 가져온다. 추가적인 왕복 통신이 필요하므로 이 방법은 느리다.

MEV 빌더 통합

MEV 빌더는 센트리 노드 아키텍처에 통합되어 MEV 추출을 우선시할 수 있다. 센트리 노드가 거래 해시만 검증자 노드에 전송하고, MEV 빌더가 완전한 거래를 전송함으로써, MEV 빌더는 거래 도착 시간에서 이점을 얻는다. 이 우선순위는 보다 효율적이고 효과적인 MEV 추출을 가능하게 한다.

센트리 노드를 통한 구현의 몇 가지 이점:

강화된 보안성: 센트리 노드는 검증자 노드 주변의 보호 장벽 역할을 하며, 잠재적 공격으로부터 직접적인 노출을 방지한다. 유사 플래시봇스 솔루션과 비교할 때, 검증자 노드가 더 노출될 수 있는 것에 비해 이 격리는 명백한 이점을 갖는다.
안정성: MEV 구현을 센트리 노드에 집중하고 검증자 노드는 그대로 유지함으로써 네트워크의 핵심 기능이 안정된다. 유사 플래시봇스 솔루션은 장차 검증자 노드에 더 광범위한 수정이 필요할 수 있어 불안정성을 초래할 수 있다.
확장성 및 유연성: 센트리 노드는 빠르게 시작하거나 IP 주소를 변경할 수 있다. 이 유연성은 네트워크 조건 변화에 더 쉽게 확장하고 적응할 수 있게 하며, 유사 플래시봇스 솔루션에 비해 더 도전적일 수 있다.
효율적인 MEV 추출: 이 아키텍처는 MEV 빌더에게 거래 도착 시간 우선권을 부여함으로써 MEV 추출을 최적화한다. 유사 플래시봇스 솔루션에서는 거래 전파가 통제되지 않을 수 있어 이러한 효율성이 달성되기 어렵다.
낮은 유지비용: 유사 플래시봇스 솔루션과 비교할 때 센트리 노드를 통한 MEV 구현은 기존 네트워크 인프라에 덜 한 변경만 필요할 수 있다. 이는 장기적인 업그레이드 및 유지보수 비용을 낮출 수 있다.
맞춤화: 센트리 노드는 MEV 추출을 위한 특정 최적화 및 맞춤화를 수행할 수 있는 더욱 통제된 환경을 제공한다. 유사 플래시봇스 솔루션은 동일한 수준의 통제와 맞춤화를 제공하지 못할 수 있다.
기존 네트워크 토폴로지와의 일치: 많은 네트워크가 이미 보안 목적을 위해 센트리 노드를 활용하고 있다. 센트리 노드를 통한 MEV 구현은 기존 토폴로지와 일치하여 더욱 원활한 통합을 가능하게 한다.

BSC 네트워크에서 Web3로서 센트리 노드를 활용한 MEV 구현은 강력하고 효율적인 솔루션을 제공할 수 있다. 구현을 센트리 노드에 집중하고 MEV 빌더를 통합함으로써, 이 아키텍처는 보안성, 안정성, 효율성을 보장한다. 이는 BSC 네트워크의 지속적인 발전과 강화를 위한 유망한 대안 방향을 제시하며, 블록체인 생태계 내 투명성, 수익성, 탄력성이라는 더 광범위한 목표와 일치한다.