
Paradigm 신규 기사: MEV 세금과 우선순위 정렬
번역: Joyce, BlockBeats
소개
본 글에서는 MEV 세금(MEV Tax)을 소개합니다. 이는 임의의 애플리케이션이 자체적으로 MEV를 포착할 수 있도록 하는 메커니즘입니다. 이 메커니즘은 OP Mainnet, Base, Blast 등 OP Stack 기반 L2에서 현재 사용 가능하며, 이러한 체인들의 블록 제안자가 '경쟁 우선순위 정렬(competitive priority ordering)'이라 부르는 일련의 규칙을 따르기 때문입니다.
특정 체인에 대해 MEV 세금을 부과하기 위해 스마트 계약은 거래의 우선순위 수수료(function of transaction priority fee)에 기반한 수수료를 부과합니다. 만약 애플리케이션이 검색자(searcher)가 지불하는 1달러의 우선순위 수수료마다 99달러의 MEV 세금을 부과한다면, 해당 거래의 경쟁적 MEV 중 99%를 포착할 수 있습니다.
MEV 세금은 간단한 기술이지만 광범위한 설계 공간을 열어줍니다. 이를 통해 체인 상의 어떤 애플리케이션도 자신만의 오프체인 인프라 없이 자신의 맞춤형 MEV 경매를 운영할 수 있으며, 오직 블록 제안자가 운영하는 단일 공유 경매에 연결하기만 하면 됩니다.
본문에서는 MEV 세금을 활용하여 MEV 연구 분야의 세 가지 주요 문제를 해결하는 방법을 설명합니다.
DEX 라우터가 교환자에게 제공되는 가격을 최적화할 수 있게 함;
자동 시장 조성기(AMM)가 유동성 공급자들이 경험하는 손실과 재조정(LVR)을 최소화할 수 있게 함;
사용자의 거래로 생성된 '뒤따라 실행(backrun)' MEV를 포착할 수 있는 지갑 제공;
하지만 문제가 하나 있습니다. MEV 세금은 블록 제안자가 거래 검열, 엿보기 또는 지연 없이 우선순위 수수료 기준으로 거래를 정렬하는 등 '경쟁 우선순위 정렬' 규칙을 엄격히 준수할 경우에만 유효합니다. 블록 제안자가 이러한 규칙에서 벗어나면 MEV 세금을 회피하고 스스로 가치를 취할 수 있습니다. 따라서 현재로서는 MEV 세금은 신뢰 기반의 L2 정렬기(sequencer)에 의존하며, 이더리움 L1처럼 경쟁적인 블록 구축자 경매를 통해 제안자의 수익을 극대화하는 환경에서는 작동하지 않을 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 MEV 세금의 힘과 유연성은 현재 이를 제공할 수 있는 플랫폼들 사이에서 우선순위 정렬이 바람직한 선택일 수 있음을 보여줍니다. 경쟁 우선순위 정렬의 비교적 단순함은 단일 정렬기를 신뢰하지 않고도 분산 방식으로 강제 집행 가능한 실현 가능한 방법이 존재할 수 있음을 시사합니다. 본 글이 이 문제에 대한 추가 연구를 촉진하길 바랍니다.
우선순위 정렬
누군가 이더리움 L1 또는 L2에서 거래를 전송하면, 우선순위 수수료(priority fee)를 지정하고 이를 블록 제안자에게 지불합니다. 이를 priorityFeePerGas라는 숫자로 표현한다고 생각해 볼 수 있으며, 이 값은 거래에서 사용된 가스(Gas)와 곱해져 builderPriorityFee 즉, ETH로 표시된 총 지불액을 산출합니다.
이더리움 프로토콜은 블록 내 거래가 priorityFeePerGas 기준으로 내림차순으로 정렬되어야 한다고 규정하지 않습니다. 그러나 이는 블록을 구성하는 일반적인 방식입니다. 예를 들어 OP Stack 체인의 정렬기 및 geth, reth가 사용하는 기본 알고리즘입니다. 우선순위 정렬은 거래자가 자신의 거래 긴급성을 효과적으로 표현하게 할 뿐 아니라, 특정 유형의 MEV를 자연스럽게 블록 제안자에게 전달합니다.
이는 우선순위 정렬이 MEV 경쟁을 우선 가스 경매(PGA, Priority Gas Auction)로 변환하기 때문입니다. 예를 들어 AMM과 중심화된 거래소 간 차익거래를 통해 체인과의 상호작용에서 이익을 얻을 기회가 있을 때, 검색자들은 선점하기 위해 경쟁합니다. 만약 체인이 거래 포함 및 정렬에 우선순위 정렬을 사용한다면, 검색자들은 높은 우선순위 수수료를 설정함으로써 경쟁하게 됩니다.
무위험 이윤 경쟁이 균형을 이루는 상황에서, 승리한 검색자는 결국 전체 MEV에 해당하는 우선순위 수수료를 지불하게 됩니다. 따라서 스마트 계약과의 상호작용을 통해 100 ETH의 이익을 얻을 수 있다면, 이를 주장하는 첫 번째 거래는 100 ETH의 우선순위 수수료를 설정하게 됩니다. (제한 사항 섹션에서 몇 가지 주의사항을 다룹니다).
MEV 세금
스마트 계약이 자신과 상호작용하는 모든 거래로부터 MEV를 포착하고자 한다고 가정합시다. 스마트 계약이 자신의 MEV를 포착하기 위해 시도할 수 있는 다양한 특수 애플리케이션 방법에 대한 연구가 많습니다.
하지만 사실 우리는 애플리케이션에 대해 특별히 알 필요가 없습니다. 블록이 경쟁 우선순위 정렬을 통해 구성된다는 것을 안다면, 거래 내 MEV의 양에 대한 일반적인 신호가 바로 '우선순위 수수료'입니다.
우리는 스마트 계약이 거래의 우선순위 수수료를 확인하고, 그 값의 일부 증가 함수에 따라 자체 수수료를 부과할 수 있다고 제안합니다. 예를 들어 계약은 호출자가 ETH 내 applicationPriorityFee = 99 * proposerPriorityFee를 계약으로 이전하도록 요구할 수 있습니다.
이 새로운 수수료는 거래를 보내는 검색자가 지불하므로, 검색자의 행동에 영향을 미칩니다. 기회에서 100 MEV의 이득이 있다면, 승리하는 거래는 이제 1 ETH의 우선순위 수수료만 설정하게 됩니다. 왜냐하면 이는 총 100 ETH의 지불(1 ETH는 블록 제안자에게, 99 ETH는 스마트 계약에게)을 유도하기 때문입니다. 더 높은 우선순위 수수료는 거래를 무수익으로 만들고, 더 낮은 수수료는 경쟁자에게 기회를 뺏기게 합니다. 이는 스마트 계약이 해당 거래의 MEV 중 99%를 포착했다는 의미입니다.

스마트 계약이 부과하는 이 추가 수수료를 우리는 MEV 세금이라고 부릅니다. MEV 세금은 애플리케이션이 우선순위 정렬을 자신의 이익을 위해 장악할 수 있게 해주며, 이를 통해 블록 제안자에게 누수시키는 대신 사용자들을 위해 MEV를 다시 포착할 수 있게 합니다.
만약 이 수수료가 priorityFeePerGas의 함수로서 충분히 빠르게 증가한다면, 제안자는 사소한 MEV만 얻게 될 것입니다. priorityFeePerGas는 wei(1 ETH의 10억 분의 1) 단위로 표시되므로 많은 정밀도를 처리해야 합니다. 예를 들어, MEV 세금이 충분히 민감하다면, 50,000의 priorityFeePerGas는 과도한 세금을 초래하여 제안자에게 지불되는 총액이 0.01달러 미만이 될 수 있습니다.(5)
그러나 중요한 경고가 있습니다. 후술할 '제한 사항' 섹션에서 논의하겠지만, MEV 세금은 블록 제안자가 자신의 수익을 극대화하기 위해 벗어나지 않는 '경쟁 우선순위 정렬'이라 부르는 특정 규칙을 따를 경우에만 작동합니다. 이러한 규칙을 신뢰 없이 시행하는 것은 여전히 해결되지 않은 문제입니다.
단일 애플리케이션 MEV 포착
여기서는 경쟁 우선순위 정렬을 보장하는 블록 구축이 이루어지는 체인에서 MEV 세금이 DEX 인터페이스가 교환자의 거래 실행을 개선하고, AMM이 유동성 공급자(LP)의 차익거래 손실을 줄이며, 지갑이 사용자의 역방향 실행 권리 판매를 통해 사용자의 MEV 누수를 감소시키는 등의 세 가지 중요한 MEV 문제를 완화하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 개략적으로 설명합니다.
탈중앙화 거래소(Dex) 라우터
UniswapX나 1inch Fusion과 같은 의도(Intent) 기반 DEX 라우팅 프로토콜에서 사용자(Alice)는 교환 의도를 서명하고, 검색자들이 Alice에게 가장 유리한 가격으로 그 의도를 라우팅하거나 채우기 위해 경쟁합니다.
현재 버전의 UniswapX는 두 가지 메커니즘을 사용하여 경쟁합니다. 네덜란드 경매 방식으로, Alice의 지정 가격이 시간이 지남에 따라 변화하면서 검색자가 이를 채울 때까지 진행; 그리고 네덜란드 경매의 시작 가격을 설정하기 위한 초기 오프체인 견적 요청(RFQ) 경매.
경쟁 우선순위 정렬을 보장하는 플랫폼에서는, UniswapX가 이러한 메커니즘들을 단일 메커니즘인 MEV 세금으로 대체할 수 있습니다. 이를 위해 사용자가 누구나 즉시 채울 수 있는 주문을 서명하게 하고, 실행 가격을 거래 우선순위의 함수로 설정할 수 있습니다.
예를 들어, Alice가 1 ETH를 판매하는 UniswapX 주문이 있다면, 그녀는 주문의 실행 가격을 minimumPrice + ($0.01 * priorityFeePerGas)로 정의할 수 있습니다. minimumPrice는 현재 가격보다 확실히 낮을 것으로 예상되는 고정값일 수 있습니다.
검색자들은 거래 제출을 통해 Alice의 주문을 채우기 위해 경쟁합니다. 어떤 거래든 복구(revert)되지 않으면서 가장 높은 우선순위 수수료를 가진 거래가 주문을 완료하게 되며, 이는 교환자가 검색자가 찾을 수 있는 최고의 가격을 받도록 보장해야 합니다. ('제한 사항' 섹션에서 예외 상황을 논의합니다.)
Alice의 최저 가격이 3,000달러이고 ETH의 현재 가격이 3,500달러라면, 승리 거래의 priorityFeePerGas는 약 50,000이 됩니다. (200,000 가스를 소모하는 거래에서는 블록 제안자에게 약 100억 wei(약 0.000035 달러)만 지불하게 됩니다.)
기존 UniswapX 메커니즘과 비교했을 때, 이는 잠재적인 이점을 가집니다.
네덜란드 경매를 사용하는 주문과 비교해, MEV 세금을 사용하는 주문은 더 빠르게 완료되며 더 유리한 가격을 제공할 수 있습니다. 본문에서 논의했듯이, 블록 간 가격 변동으로 인해 온체인 네덜란드 경매는 MEV에 일부 가치를 누출하며, 종종 여러 블록이 걸릴 수 있습니다. 반면에 MEV 세금을 사용하는 주문은 보통 다음 블록에서 완료되며 대부분의 MEV를 포착할 수 있습니다.
오프체인 RFQ와 달리, MEV 세금을 사용하는 주문의 경매는 온체인 거래 실행 시 자동으로 이루어집니다. 이는 입찰자가 체인상에서 성공적인 거래가 발생한 경우에만 주문을 채울 것을 약속한다는 것이 보장됩니다. 이로 인해 AMM과 같은 온체인 유동성이 오프체인 유동성과 경쟁하기 쉬워지고, UniswapX가 Uniswap v4와 같은 멀티풀 시스템을 위한 보다 효율적인 라우터가 될 수 있습니다.
AMM
일반적으로 AMM은 블록 상단의 지나간 가격으로 거래하는 차익거래자들에게 가치를 누출합니다. 이는 손실과 재조정(LVR) 논문에서 논의된 바 있습니다. 우리는 MEV 세금을 사용해 AMM이 MEV를 포착할 수 있게 할 수 있습니다. 간단함을 위해 집중 유동성이 없는 경우 AMM에서 작동하는 방법을 설명하겠습니다. (집중 유동성을 통해 이러한 문제를 해결하는 방법에 관심이 있다면 Sorella가 곧 솔루션을 발표할 예정입니다.)
AMM은 거래 우선순위 수수료의 함수로 추가 수수료를 부과함으로써 MEV를 포착할 수 있으며, 이를 통해 블록 내에서 먼저 거래할 권리를 경매할 수 있습니다. 이 수수료를 계산하고 가격을 매기는 다양한 방법이 있습니다. 여기서는 다소 중립적인 방법인 풀 유동성 단위 sqrt(xy)에 대해 논의하겠습니다. 승리하는 거래는 풀 유동성을 가장 크게 증가시키는 거래가 됩니다.
블록 내 풀에서 첫 번째 트랜잭션이 실행될 때, 풀은 x_end * y_end > x_start * y_start 조건을 강제하는 대신 다음과 같은 조건(a는 상수)을 강제할 수 있습니다.
x_end * y_end > (sqrt(x_start * y_start) + a*priorityFeePerGas)^2
이 공식은 차익거래자들이 실제 가격으로 거래하도록 유도하며, 그 이후 풀의 중간 가격은 실제 가격이 되어야 합니다.
첫 번째 거래 이후에는 Uniswap v2와 같이 고정된 스왑 수수료를 적용하여 거래가 진행됩니다. 추가 MEV 세금을 지불하지 않고 풀에서 거래하려는 무정보 거래자는 낮은 우선순위 수수료를 설정합니다.
AMM에 MEV 세금을 적용하는 다른 방법들도 있으며, 각각 다른 효과를 낳습니다. 예를 들어, MEV 세금은 스왑의 입력 또는 출력 토큰으로 책정될 수 있고, 풀이 적용하는 스왑 수수료 비율에 영향을 줄 수 있으며, 사용자 거래의 최저 가격을 결정할 수도 있습니다. 이는 탐구할 가치가 있는 흥미로운 설계 공간이라고 생각합니다.
역방향 경매
위의 설명은 특정 애플리케이션이 MEV 누수를 피하도록 설계하는 방법을 보여줍니다. 하지만 지갑이 사용자가 임의의 애플리케이션과 상호작용하는 거래로부터 창출하는 MEV를 포착하려 한다면 어떨까요? 심지어 MEV 세금을 포함하지 않은 애플리케이션에서도 말입니다.
예를 들어, Alice가 AMM에서 큰 거래를 수행할 때, 때때로 가격을 원래대로 되돌리는 '뒤따라 실행(backrunning)' 기회를 만들어냅니다. 이것은 일반적으로 MEV로 누수되며 Alice에게 돌아가지 않습니다.
MEV-Share와 MEVBlocker는 사용자가 거래로부터 MEV를 포착할 수 있게 해주는 두 가지 프로토콜이지만, 복잡한 오프체인 경매 시스템에 의존합니다. Order Flow Auction 설계 공간은 다른 해결책들을 설명합니다.
MEV 세금과 의도 기반 스마트 계약 지갑을 결합하면, Alice의 뒤따라 실행 MEV를 포착하기 위한 대체 시스템을 구축할 수 있습니다. Alice가 AMM에서 거래하는 트랜잭션을 직접 만들지 않고, 누구나 제출하여 Alice의 스마트 계약 지갑이 그 작업을 수행할 수 있도록 서명한 의도를 만든다고 가정합시다. Alice의 스마트 계약 지갑은 그 거래를 제출하는 사람에게 MEV 세금을 부과하며, 이는 Alice에게 지급됩니다.
Alice의 의도를 제출하는 검색자는 그녀의 거래를 독점적으로 뒤따라 실행할 권리가 있으며, 동일한 거래에서 이를 자동으로 수행할 수 있습니다. 따라서 검색자들 사이의 경쟁이 활발하다면, Alice의 모든 이익은 MEV 세금을 통해 Alice에게 돌아가야 합니다.
이 시스템은 사용자를 선점 공격(front-running attacks)으로부터 반드시 보호하지는 못한다는 점에 유의하세요. 왜냐하면 선점하는 사용자의 거래가 MEV 세금을 회피할 수 있기 때문입니다. 이 문제와 일부 완화 방안은 아래 제한 사항 섹션에서 더 자세히 논의됩니다. 그럼에도 불구하고, 이는 공용 메모리풀을 사용하고 완화 조치가 전혀 없는 시스템보다는 개선된 것입니다.
기타 용도
이 외에도 MEV 세금의 잠재적 사용처로는 현재 오프체인 또는 네덜란드 경매를 사용하는 거의 모든 것들이 포함될 수 있습니다. 예를 들어:
Oval과 같은 오라클 프로토콜이 창출한 오라클 추출 가능 가치(OEV)를 포착;
Blend와 같은 NFT 담보 대출 프로토콜의 재융자 경매;
대출 프로토콜의 정리에서 네덜란드 경매보다 낮은 가치 누출;
다중 애플리케이션 MEV 포착
위의 해결책들은 단일 애플리케이션과의 상호작용에서 MEV를 포착하는 것을 목표로 합니다. 하지만 때로는 검색자가 한 트랜잭션 내에서 여러 애플리케이션과 상호작용함으로써 더 많은 가치를 얻을 수 있습니다.
이러한 애플리케이션 중 하나만 MEV 세금을 가지고 있다면, 트랜잭션 내 모든 MEV는 MEV 세금을 가진 애플리케이션으로 흘러가야 하며, 세금의 높낮이와 관계없이 마찬가지입니다.
하지만 검색자의 거래가 MEV 세금을 사용하는 두 애플리케이션 모두와 상호작용한다면 어떻게 될까요? 예를 들어, MEV 세금을 내는 AMM을 대상으로 위에서 언급한 MEV 세금을 내는 UniswapX 주문을 채우는 것만으로 얻을 수 있는 MEV가 있다면 어떨까요?
이 경우 각 애플리케이션이 포착하는 초과 MEV의 상대적 금액은 해당 애플리케이션이 MEV 세금을 어떻게 설정하느냐에 따라 달라집니다. 애플리케이션 i가 MEV 세금으로 징수하는 가치가 함수 tax_i(priority)로 주어진다면, 승리 거래의 우선순위는 다음 방정식에서 priority를 풀어내어 결정할 수 있습니다.
tax_1(priorityPerGas) + tax_2(priorityPerGas) = total MEV
(기술적으로 priorityPerGas * gasUsed 항목을 추가하여 블록 제안자에게 지불되는 우선순위 수수료를 설명할 수 있지만, 정상적인 상황에서는 무시할 수 있을 정도로 작으므로 생략하겠습니다.)
MEV 세금이 priorityPerGas에 대해 선형적인 간단한 경우(tax_1(priorityPerGas) = a_1 * priorityPerGas), 각 애플리케이션이 받는 MEV 비율을 다음과 같이 풀 수 있습니다.
a_1 * priorityPerGas + a_2 * priorityPerGas = MEV
priorityPerGas = MEV/(a_1 + a_2)
tax_1(priorityPerGas) = (a_1/(a_1+a_2))*MEV
tax_2(priorityPerGas) = (a_2/(a_1+a_2))*MEV
자신의 MEV 세금을 설정할 때, 애플리케이션은 고민에 직면합니다. 더 높은 세금은 다중 애플리케이션 MEV 발생 시 더 큰 몫을 가져오지만, 다른 방식으로 그것을 추출할 수 있다면 일부 다중 애플리케이션 MEV를 놓칠 수 있습니다. 예를 들어, 모든 거래에 MEV 세금을 부과하는 AMM이 있다면, MEV 세금 UniswapX 주문은 다른 AMM이나 오프체인 필러에 의해 채워질 가능성이 더 큽니다.
많은 경우, 두 애플리케이션이 각자의 이익을 극대화하는 방식으로 MEV를 공유하는 균형 상태가 존재할 수 있습니다. 예를 들어, MEV 세금 AMM은 블록 상단 근처의 단일 정보 거래자로부터 가치를 추출하기를 원할 수 있지만, 이후에는 다른 거래자들과 애플리케이션들(또한 MEV 세금을 사용하는 애플리케이션 포함)에게 낮은 고정 요율로 유동성을 제공하기를 원할 수 있습니다. 이 경우 AMM은 차익거래 거래가(있다면) 블록 초기에 발생하도록 상대적으로 낮은 MEV 세금(예: $0.00001 * priorityFeePerGas)을 설정하고, 이후 블록 내 거래에는 MEV 세금을 부과하지 않을 수 있습니다. UniswapX처럼 AMM과 상호작용하려는 애플리케이션은 풀이 이미 차익거래된 후 거래가 포함되도록 더 높은 MEV 세금(예: $0.01 * priorityFeePerGas)을 설정할 수 있습니다. 이러한 상대적 세금을 고려하면, UniswapX 주문에 1달러의 MEV만 있고 50,000달러의 MEV가 있어도 AMM이 결국 먼저 차익거래됩니다.
우리는 이 또한 미래 연구가 필요한 광범위한 설계 공간이라고 생각합니다.
제한 사항
MEV 세금은 우리看来 미래 연구의 흥미로운 분야가 될 수 있는 복잡성과 단점들을 가지고 있습니다.
동기 불일치
MEV 세금은 독점적인 블록 제안자에게 동기 부합적이지 않습니다. 거래 포함에 공정한 경쟁이 존재할 때만 작동하며, 이는 블록 제안자가 수익을 극대화하기 위해 벗어나지 않는 '경쟁 우선순위 정렬'이라 부르는 규칙을 따를 때만 발생합니다. 비공식적으로 제안된 규칙들을 나열하면 다음과 같습니다.
우선순위 정렬. 블록 내 거래는 priorityFeePerGas 기준으로 내림차순으로 정렬되어야 합니다.
검열 저항. 블록 제안자가 블록 기간 동안 거래 t1을 수신하고, 블록이 가득 차지 않았거나 t2.priorityFeePerGas < t1.priorityFeePerGas인 거래 t2를 포함하는 경우, 블록은 반드시 거래 t1을 포함해야 합니다.
거래 전 프라이버시. 블록 제안자는 사설 엔드포인트를 통해 거래를 받아야 하며, 블록에 제출하기 전에 다른 사람과 거래 내용을 공유하거나, 자신의 거래 생성 입력으로 사용해서는 안 됩니다.
최후 검열 금지. 블록 제안자는 명확한 블록 시간을 설정해야 하며, 이 시간 이전까지는 누구의 거래 요청도 받아야 하고, 이후에는 누구의 요청도 받아서는 안 됩니다.
이러한 속성 중 하나 이상을 위반하면 MEV 세금의 효과가 약화될 수 있습니다. 검열을 위반하는 제안자는 경쟁 거래를 배제하고 제로 우선순위 거래를 제출함으로써 대부분의 MEV 세금을 회피할 수 있습니다. 거래 전 프라이버시를 위반하는 제안자는 다른 거래에서 MEV를 훔치거나, 그들의 우선순위 수수료를 확인하여 자신이 얼마나 높은 수수료를 설정해야 하는지 정확히 알 수 있으며, 늦게 거래를 제출할 수 있는 제안자는 다른 사람들보다 늦게 기회를 얻을 수 있는 무료 '최후의 확인'을 받게 됩니다. 이 두 경우 모두 역선택 문제를 일으켜 결국 경쟁을 저해할 수 있습니다.
불행히도, 첫 번째 속성은 프로토콜 레이어에서 쉽게 강제할 수 있지만, 다른 속성들을 신뢰 없이 강제하는 것은 미결 문제입니다.
프로토콜 레이어에서 강제가 부족한 상황에서, 단일 정렬기가 이러한 규칙을 준수하겠다는 신뢰를 필요로 하며, 제안자가 블록 구축을 경쟁적인 수익 극대화 경매(MEV-Boost와 같은 이더리움 L1)에 아웃소싱하는 경우 블록은 이러한 규칙을 따르지 않을 수 있습니다.
이러한 문제는 경쟁 우선순위 정렬을 블록 구축에 사용하겠다는 약속을 한 단일 신뢰할 수 있는 정렬기로 '해결'할 수 있습니다. 또한 Sorella의 Angstrom, Flashbots의 SUAVE, 리더리스 경매 또는 다중성과 같이 컨센서스, 암호학 및/또는 신뢰 실행 환경(TCE)의 조합을 사용하는 분산 메커니즘으로 해결할 수도 있습니다.
완전한 블록
블록이 완전히 가득 찼을 때 MEV 세금이 정상적으로 작동하는 예외가 발생합니다. 이 경우 블록 제안자는 단순히 블록에 포함하는 대신 우선순위가 낮은 거래를 포기해야 할 수 있습니다. MEV 세금 애플리케이션과 상호작용하는 거래는 매우 낮은 우선순위 수수료를 가질 수 있으므로, MEV 세금을 사용하지 않거나 아주 낮은 세금을 사용하는 애플리케이션에 의해 배제될 수 있습니다. 그러나 EIP-1559와 유사한 메커니즘을 사용하여 별도의 기본 수수료(base fee)를 설정하는 체인에서는 블록이 완전히 가득 찬 경우는 비교적 드물어야 합니다. 또한 블록이 가득 찼을 때 일부 거래가 지연되어야 하는 것을 고려하면, 더 높은 MEV 세금을 설정함으로써 낮은 긴급성을 나타내는 거래를 지연시키는 것은 합리적인 결과일 수 있습니다.
복구된 거래
MEV 세금은 실질적으로 단일 블록 경매에 의존하는데, 각 '입찰'은 하나의 거래입니다. 이러한 경매의 단점 중 하나는 실패한 입찰이 일반적으로 체인에 복구된 거래로 포함되어 일부 기본 수수료를 지불하고 체인 혼잡을 유발한다는 점입니다.
정렬기가 실패한 거래를 완전히 제외할 수 있다면 이 문제는 완화될 수 있지만, 집중식 정렬기라도 달성하기 어렵습니다. (또한 위의 검열 저항 속성을 엄격히 준수하지 않지만, 정의를 조정할 수는 있습니다.) 더욱 복잡한 정렬기는 거래가 어떤 분쟁 경매에 참여하고 있는지 지정할 수 있도록 함으로써 이 과정을 최적화할 수 있으며, 정렬기에게는 실패할 것을 알고 있는 후속 거래를 건너뛸 수 있는 충분한 정보를 제공할 수 있습니다.
사용자 의도 노출
MEV 세금은 검색자들 사이에 경쟁이 존재할 때에만 효과적이며, 이는 기회가 어느 정도 알려져야 함을 의미합니다. AMM과 같은 애플리케이션의 경우 기회가 체인 상에서 눈에 띄므로 자연스럽게 발생합니다. 하지만 의도 기반 라우팅이나 뒤따라 실행 경매와 같은 애플리케이션의 경우, 사용자의 의도를 검색자들과 공유해야 할 수도 있다는 뜻입니다.
일부 경우, 사용자 의도가 실현되기 전에 이를 전파함으로써 발생하는 일시적 프라이버시 손실이 MEV 세금으로 회수할 수 없는 방식으로 가치를 누출할 수 있습니다.
예를 들어, Alice가 위에서 언급한 뒤따라 실행 경매 프로토콜을 사용해 유동성이 낮은 토큰을 구매하려 한다고 가정합시다. 그녀는 AMM에서 해당 토큰을 구매하고 일정한 슬리피지 허용 범위를 설정하는 스마트 계약 지갑의 서명된 의도를 공개합니다. 검색자들은 높은 우선순위 거래에서 그녀의 슬리피지 허용 범위까지 토큰 가격을 밀어올려 경쟁할 수 있으며, 사용자의 주문을 채우지 않아도 됩니다. 그런 다음 승리자 Bob은 낮은 우선순위 거래에서 이를 포함하고 뒤따라 실행함으로써 비경쟁적인 방식으로 Alice의 의도를 충족시켜 Alice의 거래를 끼워넣고 더 나쁜 가격을 제공하면서도 그녀의 MEV 세금을 회피할 수 있습니다. NFT 구매에서도 유사한 문제가 발생할 수 있습니다.
이러한 공격은 Bob에게 위험이 있음에 유의하세요. 왜냐하면 토큰을 구매하고 Alice에게 판매하는 사이에 원자성이 보장되지 않기 때문입니다. 순진한 Bob은 '끼임 찢김(jitney tear)' 함정에 빠질 수 있습니다. Alice가 먼저 자신에게서 무가치한 토큰을 구매하겠다는 의도를 공개하고, Bob이 그녀의 거래를 끼워넣기 위해 그 토큰을 구매하지만, Bob이 끼임을 완료하기 전에 Alice가 자신의 의도를 철회하는 것입니다.
애플리케이션은 의도를 공유하는 검색자 집합을 제한하고 그들의 행동을 모니터링함으로써 이러한 상황을 완화할 수도 있습니다. 이는 많은 기존 주문 흐름 경매가 하는 방식입니다.
또한 Flashbots가 SUAVE를 위해 고안한 것처럼 프라이버시를 고려한 블록 구축자 기능과 MEV 세금을 결합할 수도 있습니다.
마지막으로, Alice가 의도를 공유하는 비용이 경쟁적 검색의 이익을 초과한다고 생각한다면, 직접 거래를 구성하여 블록에 직접 제출할 수 있습니다. 위에서 언급했듯이, 경쟁 우선순위 정렬의 이상적인 구현은 블록 제안자에게 거래 전 프라이버시를 제공합니다.
관련 논의
우선 가스 경매(Priority Gas Auction). Flash Boys 2.0 논문은 '채굴자 추출 가능 가치(MEV)'라는 용어를 만든 탈중앙화 블록체인에서 우선순위 정렬의 일부 역학을 연구했습니다. 이 논문은 이더리움 채굴자들(이 네트워크가 작업증명을 사용할 당시)이 이미 우선순위에 따라 거래를 정렬했으며, 차익거래자들이 이러한 행동에 의존해 '우선 가스 경매'에 참여해 첫 번째 블록에 포함될 권리를 입찰함으로써, 탈중앙화 거래소의 차익거래에서 발생하는 대부분의 MEV가 채굴자에게 귀속됨을 지적했습니다.
선착순 서비스. Themis나 Arbitrum One의 현재 정렬기(7)와 같이 MEV를 완화하기 위한 일부 시도는 거래 정렬 규칙에 집중하며, 거래를 수신한 순서대로 정렬해야 하는 '선착순 서비스'(때로는 '공정한 정렬'이라 불림)를 시행합니다.
우선순위 정렬은 접근 방식이 다릅니다. 주어진 시간에 도착한 거래를 동등하게 취급하고, 선언된 우선순위에 따라 정렬합니다.
선착순 서비스는 다수의 검증자가 있는 실제 네트워크 환경에서 실행하거나 정의하는 것도 어렵습니다. 단일 신뢰 정렬기를 사용하더라도 낭비되는 지연 경쟁과 스팸이 발생할 수 있습니다. 마지막으로, MEV 세금은 자산 가격의 불연속적 '점프'에서 오는 차익거래 이익처럼, 선착순 정렬이 제거할 수 없는 일부 유형의 MEV를 제거할 수 있습니다. 우선순위 정렬이 선착순 정렬에 비해 잠재적으로 갖는 이점은 부분적으로 Budish, Cramton, Shim (2015)에서 논의된 연속 시간보다 이산 시간 거래의 이점과 관련이 있습니다.
동시에, 우선순위 정렬은 기본적으로 MEV에 가치를 누출하는 것처럼 보이지만, 본문은 애플리케이션이 이를 다시 획득하도록 설계하는 방법을 보여줍니다.
수수료 공유. Blast는 이더리움 L2로, 거래에서 접근한 스마트 계약과 우선순위 수수료 및 기본 수수료의 일부를 공유합니다.
MEV 세금은 (적어도 우선순위 수수료에 대해서는) 유사한 일을 가능하게 하며, 수수료 공유를 위한 특별한 지원 없이도 경쟁 우선순위 정렬을 사용하는 체인의 애플리케이션 레이어에서 구현할 수 있습니다. 또한 애플리케이션이 우선순위 수수료의 맞춤 함수로 자신의 세금을 정의할 수 있어 더 큰 유연성을 제공하며, MEV 인식 애플리케이션의 구성 가능성(composability)을 높일 수 있습니다.
신뢰 불필요한 해결책. 본문은 플랫폼이 경쟁 우선순위 정렬을 사용하는 동기에 초점을 맞추고 이를 활용하는 방법을 다루며, 신뢰 없이 이를 강제 집행하는 방법에 대해서는 논의하지 않습니다.
경쟁 우선순위 정렬에 필요한 각각의 다른 속성에 대해 이미 중요한 논의가 있었습니다. 예를 들어 Fox, Pai, Resnick (2023)에서 저자들은 검열 저항이 부족할 때 온체인 경매의 취약점을 논의하고, 다수의 동시 제안자를 사용하는 검열 저항 경매 설계를 설명합니다. 그러나 그들은 거래의 구체적인 순서를 제안하지는 않았습니다.
또한 Flashbots의 SUAVE, Sorella의 Angstrom, 리더리스 경매, Espresso, Offchain Labs의 분산 Timeboost, Péter Szilági의 강제 공개 거래 포함 등을 포함한 신뢰 최소화 블록 구축 메커니즘에 대한 다른 연구들도 있습니다.
본문이 L2들이 우선순위 정렬(OP 스택이 기본 지원) 사용을 고려하도록 장려하고, 지원되는 경우 애플리케이션들이 MEV 세금을 시도하도록 유도하기를 바랍니다. 또한 L1과 L2에서 신뢰 최소화 경쟁 우선순위 정렬 프로토콜에 대한 추가 연구를 촉진하길 바랍니다.
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