PoS 세계에서 MEV의 진화와 영향
글: Bing Ventures
블록체인 생태계에서 최대 추출 가능 가치(MEV)는 중요한 연구 분야로 부상했다. 이는 기술 구현에만 국한되지 않고 시장 행동과 경제적 효과에도 영향을 미친다. 이더리움이 지분 증명(PoS)으로 전환함에 따라 MEV 개념은 눈부신 진화를 겪었다. 검증자들이 이제 새로운 핵심 참여자가 되었으며, 거래 순서를 제어할 뿐 아니라 다양한 전략을 통해 수익을 극대화할 수 있다. 이러한 변화는 MEV의 정의와 서로 다른 합의 메커니즘 하에서의 표현 방식을 재고하게 만든다.
본 글은 심층적인 기술 분석을 통해 MEV가 가져오는 도전과 기회를 이해하는 데 도움을 줄 것이다.
MEV의 변화
최대 추출 가능 가치(MEV)란 표준 블록 보상 및 가스 수수료를 초과하여 채굴자나 검증자가 블록 생성 과정에서 추출할 수 있는 전체 가치를 의미한다. 작업 증명(PoW) 환경에서는 처음에 이를 '채굴자가 추출 가능한 가치'라 불렀으며, 채굴자가 거래 순서 선택과 블록 포함 능력을 활용해 수익을 극대화하는 것을 다뤘다. 이는 거래 순서를 조작해 금융적 이득을 얻기 위한 다양한 전략을 포함할 수 있다.
2022년 이더리움이 지분 증명(PoS)으로 전환하면서 MEV 개념은 확장되고 발전했다. 현재 사용되는 용어는 '최대 추출 가능 가치'로서, 단지 채굴자(이제 PoS 시스템에서는 검증자)뿐만 아니라 다른 네트워크 참여자들도 가치를 추출할 수 있음을 반영한다. PoS 시스템의 검증자는 PoW 시스템의 채굴자처럼 거래 순서를 제어하고 어떤 거래가 블록에 포함될지를 영향을 미칠 수 있다.
MEV의 주요 참여자
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검증자 / 채굴자: 거래 순서 결정과 포함에 대한 독점적 권한을 가지며, 직접적으로 MEV를 추출할 수 있다.
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서처(Searchers): 알고리즘과 봇을 사용해 수익성 있는 MEV 기회를 식별하는 독립적인 참여자들이다. 일반적으로 검증자에게 높은 가스 수수료를 지불해 자신의 거래가 우선적으로 포함되도록 한다. 이는 간접적으로 서처가 MEV로부터 혜택을 받을 수 있게 한다.
MEV 추출 전략
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선점 거래(Front-Running): mempool에서 수익성 있는 거래를 감지하고 더 높은 가스 수수료로 자신들의 거래를 먼저 처리하도록 하는 것이다. 예를 들어 Flashbots는 사용자와 채굴자가 사전에 거래 순서에 동의할 수 있도록 함으로써 이 과정을 더욱 투명하고 공정하게 만들고자 하는 시장을 제공한다.
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삼각 공격(Sandwich Attacks): 탈중앙화 거래소(DEX)에서 대규모 거래 앞뒤에 주문을 배치해 시장 가격을 조작하고 슬리피지로부터 이익을 얻는 더 악의적인 전략이다. 이는 원래 거래자의 재무 결과에 직접적인 영향을 준다.
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DEX 아비트리지(Dex Arbitrage): 서처들은 서로 다른 DEX 사이의 토큰 가격 차이를 이용한다. 낮은 가격에 한 거래소에서 토큰을 매수하고 다른 거래소에서 더 높은 가격에 매도함으로써 시장 가격을 맞추고 시장 효율성을 높이는 데 기여한다.
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청산(Liquidations): DeFi 대출에서 차용인은 암호화폐를 담보로 예치해야 한다. 만약 차용인이 대출금을 상환하지 못하면 프로토콜은 누구든지 담보물을 청산하고 청산 수수료를 획득할 수 있도록 허용한다. MEV 서처들은 누가 청산될 수 있는지를 판단하기 위해 경쟁하며 청산 수수료를 스스로 회수하려 한다.
시장 규모: 칸쿤 업그레이드 이후의 새로운 변화
MEV 분야의 선두주자인 Flashbot은 사용자와 채굴자가 사전에 거래 순서에 합의할 수 있도록 함으로써 MEV가 보다 균형 잡히고 구조화된 환경에서 이루어질 수 있도록 하는 시장을 제공한다. 지난 6개월간 인프라 부문의 프로젝트들을 돌아볼 때, MEV를 대표하는 Flashbot은 4월까지 뛰어난 수익 실적을 기록했으며, 특히 12월에는 일주일 동안 $1.428M의 수익을 올리며 부문 내 다른 프로젝트들을 압도했다. 이는 MEV 분야가 과거에 우수한 수익성을 지녔음을 보여준다. 그러나 이더리움의 3월 칸쿤 업그레이드 이후 Flashbot의 수익은 크게 감소했다. 그 이유는 다음과 같다:
1.EIP-4844(프로토타입 샤딩 기술):
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투명성과 예측 가능성 향상: 데이터 블록(blobs)을 도입함으로써 트랜잭션 데이터 처리 방식을 변경해 네트워크가 대량의 데이터를 처리하는 방식을 더욱 효율적이고 예측 가능하게 만들었다. 이러한 변화는 거래 지연이나 재정렬을 악용하는 MEV 기회를 줄인다.
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네트워크 효율성 향상 및 연료비 절감: 이 EIP는 대량의 데이터를 저장하는 효율적인 방법을 제공함으로써 대규모 데이터 처리 거래의 연료비를 낮춘다. 이로 인해 빅데이터 관련 MEV 전략의 비용이 낮아지지만, 거래 처리 속도가 향상되어 경쟁이 더욱 치열해진다.
2.EIP-1559(수수료 시장 개혁):
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투명성과 예측 가능성 향상: 기본 수수료와 피크 수수료 개념을 도입함으로써 네트워크 거래 수수료에 대해 더 나은 예측 가능성과 안정성을 제공하며, 거래 수수료 조작을 통한 MEV 기회를 줄였다.
3.EIP-2929(특정 오퍼코드의 연료비 증가):
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실행 비용 증가: 특정 스마트 계약 작업의 연료비를 증가시킴으로써 다단계 아비트리지나 계약 상호작용 등 복잡한 스마트 계약 상호작용에 의존하는 MEV 전략에 직접적인 영향을 미쳐 더 비싸게 만들고 매력적이지 않게 만들었다.
출처: EigenPhi MEV
산업 성과 측면에서, 5월 17일 기준 최근 7일간 DEX 아비트리지로 얻은 수익은 삼각 공격의 약 두 배에 달했다. 반면 거래량 면에서는 삼각 공격이 압도적으로 앞서며 DEX 아비트리지보다 약 7배 많았다. DEX 아비트리지의 수익/거래량 비율은 약 14%로 삼각 공격의 0.01%에 비해 훨씬 높다. 이를 통해 DEX 아비트리지가 산업 내 가장 수익성이 높은 작업임을 요약할 수 있다.
출처: jhackworth
Uniswap은 아비트리지 거래량이 가장 많은 탈중앙화 거래소이며, 유동성 풀 내 아비트리지 성과를 분석함으로써 전체 DEX 아비트리지 상황을 깊이 이해할 수 있다.
출처: OP Crypto
체인 상 거래 관점에서 보면, Uniswap 내 MEV의 거래량 비중은 매우 현저하다.
산업 지도: 상류·중류·하류 주요 참여자
출처: OP Crypto
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상류: 거래 서명 및 브로드캐스트.
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중류: 거래 정렬 및 MEV 기회 발견.
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하류: 블록 제안 및 검증, MEV 추출 완료.
상류: 상류는 주로 RPC 제공자를 포함하며, 거래에 서명하고 서명된 거래를 로컬에서 전체 네트워크로 브로드캐스트하는 역할을 한다. 이러한 작업은 일반적으로 사용자나 기타 제안자가 제출하며, 처음에는 공개 메모리풀(mempool)에 포함된다. 상류 단계의 주요 과제는 거래 생성과 브로드캐스트이다.
중류: 중류는 공개 또는 비공개 환경에서 블록 구축을 담당한다. 이 단계에서 블록 생산자(예: 검증자 및 블록 구축자)는 메모리풀에서 거래를 선택하고 자신의 선호에 따라 정렬 및 패키징한다. 수익을 극대화하기 위해 블록 생산자는 일반적으로 거래 수수료의 높낮이에 따라 거래 순서를 결정한다. 또한 직접적으로 MEV 기회(예: 아비트리지 기회)를 찾고 MEV 수익을 어떻게 분배할지 결정한다. 예를 들어, 서처의 거래를 복사하거나 운영 검토 후 직접 거래를 실행하거나, 서처가 운영 수수료를 조정해 체인 상 위치를 경쟁하도록 허용할 수 있다. 중류 단계의 핵심 활동은 거래 정렬과 MEV 기회의 발견 및 활용이다.
하류: 하류는 주로 새 블록 제안 및 검증을 담당하며, 사용자의 거래 및 MEV 추출 거래가 네트워크 컨센서스를 통해 확인되고 궁극적으로 MEV 수익을 얻도록 보장한다. 검증자는 이 단계에서 중요한 역할을 하며, CEX, 유동성 스테이킹, 기관 스테이킹 또는 개인 스테이킹 등 다양한 채널에서 올 수 있다. 하류 단계의 핵심 과제는 정렬된 거래를 블록에 패키징하고 네트워크 컨센서스 메커니즘을 통해 최종적으로 확인함으로써 전체 MEV 추출 과정을 완료하는 것이다.
출처: ChainLink
서처
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복잡한 고유 알고리즘을 활용해 메모리풀에서 MEV 기회를 식별하는 코드를 작성한다.
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공개 거래 풀과 MEV 프로젝트의 비공개 거래 풀을 모니터링한다.
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다른 서처들과 경쟁하며 '거래 패키지'(bundles)를 블록 구축자에게 제출하고, 동시에 지불할 의사가 있는 최대 가스 수수료를 첨부한다.
블록 구축자
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실시간 시장에서 경쟁하며 검증자를 대신해 블록을 구축한다.
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서처의 거래를 수락하고 가장 수익성이 높은 거래 패키지를 선택하며, MEV 프로그램(예: MEV Boost, Flashbot)을 통해 이러한 블록을 리레이어(relay)에게 전송한다.
리레이어
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블록 구축자와 제안자(검증자) 사이의 중개자 역할을 하며, 검증자가 자신의 블록 공간을 제공할 수 있도록 한다.
산업 최신 동향
지난 몇 달을 돌아보면, MEV는 다양한 분야에서 두드러진 성과를 보였다. 예를 들어 Flashbots는 혁신적인 시장 구조를 통해 높은 투명성과 구조화된 환경에서 MEV의 잠재력을 보여줬다. 이더리움의 칸쿤 업그레이드로 인해 Flashbots의 수익이 감소했지만, 분석을 통해 이러한 변화가 주로 네트워크 효율성 향상과 신규 프로토콜 시행에서 비롯됐음을 알 수 있으며, 이는 MEV 전략이 적응하고 진화하는 과정에서의 역동성을 반영한다.
MEV의 미래 발전에서 Gnosis의 Agnostic Relay, Automata Network의 Conveyor 같은 여러 신규 프로젝트와 기술이 등장하며 다양한 기술 및 시장 조건에서 MEV 도전에 대응하는 새로운 방법을 제시하고 있다. 또한 SUAVE는 크로스체인 통합 메모리풀을 통해 크로스체인 MEV 문제 해결을 위한 혁신적인 아이디어를 제공하며, MEV 연구에 새로운 시각을 제공하고 있다.
Gnosis
Gnosis 산하의 Agnostic Relay은 이더리움 네트워크에서 MEV Boost 리레이를 제공하는 오픈소스 도구로, 누구나 블록 구축 및 생산에 참여할 수 있도록 한다. 그 설계와 구현은 Gnosis 커뮤니티의 지식과 경험에 의존하며 Flashbots 팀의 지원과 기여를 받았다.
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중립적 블록 구축 / 생산: Agnostic Relay은 제출된 모든 거래가 필터링 없이 검증될 수 있도록 보장한다. 이러한 중립성은 블록체인의 탈중앙화 및 검열 저항 특성을 유지하는 데 중요하다.
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Flashbots MEV-Boost 리레이의 포크: Agnostic Relay은 Flashbots MEV-Boost 리레이의 포크로, Flashbots 팀과 커뮤니티의 깊은 지식과 활발한 지원을 결합해 기술적 및 실제 응용 측면에서의 신뢰성을 보장한다.
AutoMeta
Automata Network는 TEE(Trusted Execution Environment, 신뢰 실행 환경) 협처리기를 통해 머신 수준의 신뢰를 이더리움으로 확장하는 모듈화된 증명 계층이다. 이더리움은 이 네트워크에서 글로벌 검증자로 작용하며 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소를 아우르는 탈중앙화된 증명 네트워크를 고정한다.
MEV 보호(Conveyor):
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Conveyor는 거래 전송 순서를 결정함으로써 채굴자가 거래를 재정렬하는 것을 방지해 '삼각 공격'을 막는다. 컨베이어 벨트처럼 거래를 적절히 정렬해 사용자를 악의적인 조작으로부터 보호한다.
거버넌스 프라이버시(Witness):
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Witness는 사용자가 신원을 공개하지 않고도 제안 및 투표를 할 수 있도록 하며, 제로 가스로 토큰 보유자들이 참여하도록 유도한다. 사용자는 간단한 인터페이스로 제안을 제출하고 커뮤니티 구성원들에게 투표를 요청할 수 있으며, 투표는 프라이버시 리레이어를 통해 전송되고, 결과는 제안 생성 시 선택한 프라이버시 수준에 따라 표시된다.
Eden
Eden Network는 여러 제품을 통해 이더리움 생태계에 보호와 지원을 제공하며, MEV의 부정적인 영향을 줄이고 검증자, 구축자, 서처들의 수익을 높이기 위한 도구와 데이터를 제공한다.
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Eden RPC: 이더리움 사용자를 악의적인 MEV 공격(예: 선점, 삼각 공격)으로부터 보호하는 일련의 엔드포인트. 사용자가 MEV로 인해 추가 비용을 지불하는 것을 줄이는 보다 안전한 거래 환경을 제공한다.
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Eden Relay: 이더리움 검증자와 구축자가 수익을 극대화할 수 있도록 돕는 일련의 도구. 최적화된 블록 구축 및 제안 프로세스를 제공해 검증자와 구축자의 수익을 늘린다.
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Eden Bundles: 고급 MEV 서처들이 거래 패키지를 구축자 네트워크에 제출할 수 있는 엔드포인트. 보다 효율적인 MEV 추출 방식을 제공해 서처와 구축자의 수익을 증가시킨다.
Eden은 세 가지 제품 업데이트를 발표했다: 0xProtect, Eden Public Data, Ethereum Mempool Streaming Service.
0xProtect:
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기능: 체인 상 OFAC 제재 명단을 유지하며, 블록 생산 관련 당사자가 제재 대상 지갑 주소를 포함한 거래를 자동으로 필터링할 수 있도록 한다.
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작동 원리: 스마트 계약 레지스트리를 통해 실시간으로 제재 명단을 업데이트하고 유지하며, 모든 거래가 OFAC 제재 요건을 충족하도록 보장한다. 관련 당사자는 해당 레지스트리에 직접 접근해 규정에 부합하지 않는 거래를 자동으로 필터링할 수 있다.
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활용 사례: MEV 서처, 블록 구축자, 리레이어, 검증자는 0xProtect를 활용해 운영이 규정 준수 요건을 충족하도록 하고 법적·규제 위험을 피할 수 있다.
Eden Public Data:
기능: BigQuery에 저장된 공개 데이터셋을 제공하며 다양한 데이터 추출 및 로딩(ETL) 프로세스를 지원한다.
주요 데이터셋:
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MEV-Boost:
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MEV-Boost Bids: MEV-Boost 생태계 리레이어에서 수집한 구축자 입찰 데이터.
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MEV-Boost Payloads: MEV-Boost 생태계 리레이어에서 수집한 유효 페이로드 데이터.
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Flashbots:
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Mempool Dumpster: Flashbots Mempool Dumpster에서 감지된 거래.
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MEV-Share: Flashbots MEV-Share에서 감지된 거래.
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Gnosis:
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MEV Blocker: Gnosis MEV Blocker에서 감지된 거래.
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Ethereum Auxiliary:
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Tags by Pubkey: 이더리움 공개키의 태그.
Ethereum Mempool Streaming Service: 블록 구축자, MEV 서처, dApps가 실시간 거래 데이터 스트림을 활용해 블록 및 거래 패키지 구축 과정을 최적화하도록 설계되었다.
1.실시간 데이터 스트림:
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실시간 거래 데이터 스트림을 제공해 사용자가 이더리움 공개 메모리풀의 미확정 거래를 즉시 확보할 수 있다.
2.풍부한 데이터 포인트:
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거래 해시, 발신자, 수신자, 거래 금액, 가스 가격 등을 포함한 수천 개의 거래 데이터 포인트를 제공한다.
3.블록 구축 최적화:
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실시간 접근과 풍부한 데이터 포인트를 통해 사용자가 더 나은 블록과 거래 패키지를 구축하도록 돕는다.
CoW Protocol
MEV Blocker는 CoW DAO가 개발했으며, 선점 및 삼각 공격을 방지해 이더리움 거래를 보호하는 것을 목표로 한다. 이 프로젝트는 RPC 엔드포인트를 통해 거래를 서처 메모리풀로 보내고, 서처가 추적 기회를 입찰하며, 발생한 수익을 사용자와 공유한다.
RPC 엔드포인트:
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기능: 이더리움 거래를 선점 및 삼각 공격으로부터 보호하는 RPC 엔드포인트를 제공한다.
서처 메모리풀:
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기능: RPC 엔드포인트를 통해 거래가 서처 메모리풀로 전송되며, 서처들이 거래 추적 기회를 입찰한다.
수익 공유 메커니즘:
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기능: 서처가 거래 추적에 성공하면, 수익을 사용자와 서처에게 90:10 비율로 분배한다.
SUAVE (Flashbot)
SUAVE는 Flashbots가 제안한 새로운 모델로, 현재 MEV 추출에서의 주요 문제들(예: 크로스체인 MEV 및 구축자 중심화)을 해결하고자 한다. SUAVE는 layer-0 블록체인을 만들어 다수의 블록체인 네트워크를 위한 공동 메모리풀로 삼아 크로스체인 통합을 실현한다.
선호도 제출:
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기능: 사용자는 구체적인 거래를 제출하는 대신 목표를 반영하는 '선호도'를 제출한다. 이러한 선호도는 특정 조건에 따라 설정할 수 있으며 복잡도는 다양할 수 있다.
크로스체인 통합 메모리풀:
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기능: SUAVE는 layer-0 블록체인으로서 다수의 블록체인 네트워크를 아우르는 통합 메모리풀을 생성한다. 크로스체인 통합 메모리풀을 통해 SUAVE는 크로스체인 MEV 문제를 효과적으로 해결하고 크로스체인 거래의 공정성과 투명성을 높일 수 있다.
MEV의 미래: 기술에서 윤리로의 융합
MEV 추출의 투명성은 장점이자 잠재적 위험이기도 하다. 앞으로 블록체인 기술은 투명성과 조작 방지 사이에서 새로운 균형점을 찾아야 한다. 우리는 보다 복잡한 제로지식 증명(ZKP) 기술을 채택해 거래가 검증되기 전까지는 익명 상태를 유지하면서도 합법성을 보장할 수 있다. 이는 사용자 프라이버시를 보호할 뿐 아니라 악의적인 조작 행위를 방지하고 네트워크의 공정성을 유지하는 데 기여한다.
스마트 계약과 머신러닝의 융합
스마트 계약의 자동화와 머신러닝의 결합은 MEV 추출의 미래 방향이다. 스마트 계약은 시장 데이터를 실시간으로 분석하고 머신러닝 알고리즘을 활용해 최적의 거래 전략을 예측할 수 있다. 이러한 동적 조정 능력은 MEV 추출의 정확성을 크게 높일 것이다. 예를 들어 실시간 시장 데이터를 결합해 스마트 계약은 수익을 극대화하기 위해 거래 순서를 자동으로 조정할 수 있다.
크로스체인 MEV의 잠재력과 도전
크로스체인 MEV 추출은 아직 완전히 개발되지 않은 분야로, 큰 잠재력을 지닌다. Cosmos와 Solana 같은 새로운 크로스체인 프로토콜을 개발함으로써 서로 다른 블록체인 네트워크 간 MEV 추출이 가능해진다. 이러한 크로스체인 솔루션은 MEV의 유연성과 적용 범위를 높일 뿐 아니라 블록체인 생태계의 상호 운용성을 촉진한다. 그러나 이는 크로스체인 거래의 보안성과 효율성 문제와 같은 새로운 도전도 가져오며, 혁신적인 기술 수단을 통해 해결해야 한다.
동적 MEV 시장의 부상
미래의 MEV 시장은 더욱 동적이고 복잡해질 것이다. AI와 빅데이터 분석 기술을 활용해 실시간으로 시장 동향과 거래 행동을 포착하고 MEV 추출 전략을 동적으로 조정할 수 있다. 예를 들어 기계학습 알고리즘으로 과거 거래 데이터를 분석해 미래 시장 변동을 예측하고 보다 효과적인 MEV 추출 전략을 수립할 수 있다. 이러한 동적 시장의 부상은 기존 MEV 생태계를 완전히 바꿔놓으며 이를 더욱 지능화할 것이다.
인센티브 메커니즘 최적화
더 많은 참여자를 유치하고 네트워크의 건강한 발전을 유지하기 위해 우리는 경제적 인센티브 메커니즘을 계속해서 최적화해야 한다. 새로운 보상 모델과 분배 메커니즘을 도입해 각 참여자가 MEV로부터 공정하게 혜택을 받을 수 있도록 해야 한다. 또한 MEV 보호 서비스 제공이나 MEV 최적화 도구 개발과 같은 새로운 비즈니스 모델을 탐색해 전체 생태계의 가치를 높일 수 있다. 이는 네트워크의 장기적 안정을 유지하는 데 도움이 될 것이다.
MEV는 기술적 문제가 아니라 윤리적 고려가 수반되는 복잡한 분야이다. 우리는 기술 혁신을 추구하는 동시에 그 윤리적 영향을 깊이 고려해야 한다. 예를 들어 새로운 기술을 개발할 때 이러한 기술이 시장의 불공정 현상을 유발하지 않도록 해야 하며, 블록체인 네트워크의 투명성과 공정성을 유지해야 한다. PoS 시스템에서 검증자는 거래 순서를 제어해 MEV를 추출할 수 있는 능력을 가지는데, 이는 네트워크 중심화와 불공정 현상을 초래할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 동적 검증자 선정, 평판 기반 보상 시스템과 같은 새로운 메커니즘을 탐색할 수 있다. 더 많은 무작위성과 다양화된 인센티브를 도입함으로써 네트워크의 탈중앙화와 공정성을 보장할 수 있다.
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