Sui에서 MEV의 현재와 미래
MEV(최대 추출 가능 가치, Maximum extractable value)는 거래 순서 및 차익거래 기회와 관련되어 블록체인 산업에서 중요한 주제가 되었습니다. 투명성을 보장하고, 거래를 보호하며, 네트워크 건강을 유지하고 참여자들에게 보상을 제공하기 위해 우리는 Sui 위의 MEV를 안내하기 위한 Sui 개선 제안(SIPs)과 기타 메커니즘을 지속적으로 도입해 왔습니다.
기존 메커니즘 외에도, Sui 위의 MEV 진화를 우리의 고급 원칙이 이끌도록 추가적인 메커니즘을 구축할 계획입니다.
설계 원칙 및 고려사항
Sui 상의 모든 거래는 새로운 정보를 도입하며 잠재적 수익 기회를 창출합니다. Sui의 MEV 생태계는 다음의 몇 가지 메커니즘을 통해 형성됩니다:
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MEV 거래 제출 메커니즘
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MEV 기회 공개 메커니즘
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MEV 수익 분배 메커니즘
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사용자 거래 보호 메커니즘
우리의 전체 우선순위는 다음과 같습니다:
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추출 가능한 가치의 양보다 사용자거래 보호가 더 중요합니다. 큰 추출 가치보다 작은 슬리피지를 우선시해야 하며, 지연을 증가시키고 탈출구가 없는 오프체인 경매는 피해야 합니다.
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네트워크 투명성이 검증 노드 또는 리레이어(relayers)와의 오프라인 거래보다 우선합니다.
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우선 가스 경매(Priority Gas Auctions, PGA)를 통해 경쟁을 촉진하고 시스템 비효율을 유발하는 스팸 행위를 억제합니다. 우리는 서처(searcher)의 최적 전략이 추출된 가치에 따라 우선 가스 요금을 결정하여 단일 거래를 보내는 것을 목표로 합니다.
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보상 분배를 생태계와 정렬된 참여자들—검증 노드, 스테이커, 애플리케이션, 사용자—에게 장려합니다.
거래 제출
동일한 객체를 수정하는 거래들은 순차적으로 실행되므로 클라이언트는 자신의 실행 순서 확률을 높이기 위해 경쟁합니다. 시스템 관점에서 볼 때 PGA는 스팸을 방지하고 동시에 참여자들 사이에서 가스 수수료를 재분배하는 효율적인 자원 할당 방식입니다.
우선 가스 경매의 핵심 동력은정량화된 실행입니다:
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합의 순서에 따라 정렬된 거래들이 블록 내에서 처리됩니다. 트레이더들은 내부 제출 경쟁이나 서로 다른 제출 간 경쟁을 통해 가스 경매를 통해 우선 순위를 두고 경쟁합니다.
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이는 CEX 마켓메이커들과 다릅니다. CEX에서는 실행 우선순위가 낮은 지연 네트워크와 알고리즘을 통해 완전히 속도에 의존합니다.
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높은 합의 제출 비율은 정량화 효과를 감소시켜 DEX 실행을 더욱 효율적으로 만들지만, 동시에 PGA 창을 좁힙니다.
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현재 비혼잡 객체의 경우 PGA는 가장 빠른 서처에게 가장 중요합니다. 초당 15건의 제출 속도를 갖는 Sui에서 70밀리초의 거래 제출 속도 우위가 거래 성사 여부를 결정할 수 있습니다.
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혼잡 객체는 거래 실행을 지연시킬 수 있으며, 이는 경쟁 거래 창이 일반 합의 제출보다 최대 10배까지 커질 수 있기 때문에 PGA의 중요성을 더욱 부각시킵니다.
다음 두 가지 메커니즘을 통해 거래를 특정한 다가오는 Sui 제출로 유도할 수 있습니다:
1. 소프트 번들을 통한 거래 제출: SIP-19
🌟 SIP-19: https://github.com/sui-foundation/sips/blob/main/sips/sip-19.md
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소프트 번들로 제출된 거래는 유효한 번들과 함께 동일한 합의 제출에 포함될 가능성이 매우 높습니다. 번들의 유효성 조건은 모든 거래의 가스 가격이 동일해야 한다고 요구합니다.
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실제로 이 메커니즘은 오리지널 거래와 그 후속 거래를 위한 체외 경매를 가능하게 하며, 예를 들어 Shio(https://www.getshio.com/explorer)가 운영하는 거래가 해당됩니다.
2. 합의를 통한 우선 거래 증폭: SIP-45
🌟 SIP-45: https://github.com/sui-foundation/sips/blob/main/sips/sip-45.md
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SIP-45는 합의 제출 내 발생 가능한 지터(jitter) 문제를 해결하며, 낮은 가스 가격의 거래가 높은 가스 가격의 거래보다 뒤에 배치되는 것을 방지합니다.
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합의 제출 내 두 가지 자연스러운 지터 원인: (1) 제출 검증 노드가 여러 합의 라운드에 지연됨: 다른 검증 노드가 제출한 거래가 먼저 정렬될 수 있음. (2) 합의 라운드의 리더는 다른 검증 노드보다 제출에 유리함.
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SIP-45는 k x RGP(k는 시스템 매개변수이며 현재 설정값은 5, RGP는 기준 가스 가격)보다 높은 가스 가격을 증폭함으로써 합의 제출을 강화합니다. n x RGP의 가스 가격을 가진 거래는 n배만큼 증폭됩니다.
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SIP-45의 광범위한 적용은 보다 효율적이고 공정한 경쟁 시스템을 창출할 것입니다. 참고로 SIP-45는 클라이언트 관점에서 본 시스템의 기본 속성을 변경하지 않으며, 대신 보다 효율적인 대안을 제공함으로써 스팸 행위를 억제합니다.
적절한 거래 가스 가격 선택
클라이언트는 거래 제출 시 다음 주요 요소들을 고려하여 가스 가격을 결정해야 합니다:
1 우선 가스 경매
합의 제출 내에서 동일 객체를 수정하는 거래들은 가스 가격에 따라 정렬되며, 이는 서처에게 공정한 경쟁 기회를 제공합니다.
2 합의 제출 증폭
위에서 설명했듯이, 가스 가격이 5 x RGP를 초과하는 거래는 n개의 검증 노드를 통해 합의 제출 시 증폭됩니다. 증폭 임계값을 초과하는 모든 가스 가격은 비효율적인 제출의 지터를 줄입니다. 실제로 증폭 계수가 5만으로도 지터를 제거하기에 충분하며, 100 x RGP의 가스 가격은 다음 라운드 리더 제출을 해제할 가능성이 매우 높습니다.
3 혼잡 지연 및 취소 회피
Sui는 동일한 공유 객체를 수정하는 거래 속도를 제어함으로써 체크포인트 실행의 실제 시간(wall clock time)을 제한합니다. 혼잡 객체를 수정하는 거래는 가스 가격에 따라 정렬되며, 낮은 가격의 거래는 지연되고 결국 취소되어 각 체크포인트의 최장 순차 실행 체인을 제한합니다. 이를 객체 기반 로컬 가스 시장 메커니즘이라고 합니다. (참고: 공유 객체가 높은 차익거래 기회를 제공할 때 가스 가격이 급등할 수 있지만, 시스템의 다른 부분은 그대로 유지됩니다.)
풀 노드는 특히 혼잡 객체 수정과 관련된 거래의 실행 및 취소 가스 가격을 추적합니다. 거래 드라이런(transaction dry-run) 결과를 통해 이미 실행된 최저 가격 거래와 취소된 최고 가격 거래의 가스 가격을 확인할 수 있습니다. 이러한 정보를 활용하면 클라이언트는 거래 지연을 높은 확률로 회피하기 위한 필요한 가스 가격을 결정할 수 있습니다. (참고: 이 기능은 현재 일부만 구현되었으며, 향후 2개월 내 SDK의 일부로 출시될 예정입니다.)
거래 정보 공개
Sui 상의 모든 거래는 잠재적 수익 기회를 창출합니다. 클라이언트가 거래를 제출한 순간부터 제3자가 그 영향을 관찰할 때까지의 공유 객체 거래의 생애주기를 생각해 보십시오.
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클라이언트가 거래 제출: 클라이언트는 거래를 RPC 풀 노드(일반적으로 애플리케이션이 선택)에 제출합니다.
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RPC 노드가 거래를 브로드캐스트: RPC 노드는 거래를 검증 노드에 브로드캐스트하고, 검증 노드는 거래의 유효성을 검증한 후 서명하며, RPC 노드는 검증 노드들의 집단 서명으로부터 거래 인증서를 조립합니다.
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RPC 노드가 거래 인증서를 브로드캐스트: RPC 노드는 거래 인증서를 검증 노드에 브로드캐스트합니다.
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검증 노드가 거래 제출: 결정론적으로 선택된 검증 노드가 거래를 합의에 제출합니다. Mysticeti 합의는 검증 노드 간에 블록을 브로드캐스트하며, 3개의 합의 라운드 내에 해당 거래를 포함한 블록이 제출됩니다. 거래 실행: 거래는 각 검증 노드에서 실행됩니다.
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거래 효과 인증서가 RPC 노드와 클라이언트로 반환: 거래 실행 후의 효과 인증서가 RPC 노드와 클라이언트로 돌아갑니다.
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체크포인트 생성: 1~3개의 합의 라운드 내에 각 검증 노드는 체크포인트를 형성하고 서명합니다(체크포인트는 여러 합의 제출의 배치 처리입니다).
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체크포인트 서명 브로드캐스트: 체크포인트 서명은 검증 노드 간에 브로드캐스트되며, 각 검증 노드는 체크포인트 인증서를 형성합니다.
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상태 동기화 프로토콜이 체크포인트를 전파: 상태 동기화 프로토콜은 P2P 방식으로 인증된 체크포인트를 전파하는 책임을 맡습니다. 일반적으로 각 검증 노드는 RPC 요청을 제공하지 않는 직접적인 피어 노드—즉, 상태 동기화 풀 노드를 갖고 있으며, 해당 검증 노드로부터 체크포인트를 수신합니다.
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제3자 노드가 체크포인트 다운로드: 상태 동기화 풀 노드에 연결된 제3자 풀 노드는 체크포인트를 획득하고 그 내용을 다운로드합니다. 이 시점에서 풀 노드에 직접 연결된 제3자는 거래 효과를 후처리하고 반응할 수 있다고 가정합니다.
거래 제출 전의 거래 정보 전파
앞서 언급했듯이, Sui는 SIP-19를 따르는 소프트 번들을 제출하기 위한 체외 경매 시스템을 보유하고 있습니다. 이러한 경매는 애플리케이션과 경매 시스템(예: Shio) 간의 체외 프로토콜을 통해 거래 제출을 가로채는 방식으로 이루어집니다.
이러한 정보 전파는 경매 시스템이 잘 작동하여 사용자 거래를 잠재적 프론트런(front-running) 공격으로부터 보호한다고 가정합니다. Shio는 사업을 유지하기 위해 사용자 거래를 보호할 동기가 있으므로, 유인 거래(bait transaction), 무작위 지연 등의 경매 기법을 채택하여 잠재적 프론트런 봇의 재정적 이득을 약화시킵니다.
분명히 이러한 정보 전파는 Sui 외부(애플리케이션과 경매 시스템 사이)에서 발생하며, 애플리케이션과 사용자의 자발적 선택이며, 단지 투기적 정보만 제공하며, 원본 사용자 거래가 성공할 것임을 보장하지 않습니다.
합의 블록 스트리밍
낮은 지연 시간의 사용자 거래 접근을 실현하기 위해, 우리는 합의 블록을 직접 스트리밍하는 시스템을 설계 중입니다. 전반적으로 풀 노드는 합의 블록을 직접 구독할 수 있게 될 것입니다.
이 방식을 통해 풀 노드는 높은 확률로 제출될 거래에 대해 투기적으로 알릴 수 있습니다. 네트워크 토폴로지는 표준 오픈 상태 동기화 피어 발견 프로토콜을 사용합니다.
이러한 투기적 알림은 거래 전파 지연을 약 160밀리초(2개의 합의 라운드), 즉 검증 노드 제출 이후로 크게 단축시킬 수 있습니다.
합의 블록 스트리밍 프로젝트는 현재 설계 단계에 있으며, 향후 1~2개월 내에 SIP가 발표될 예정입니다.
사용자 거래 보호
사용자 거래는 프론트런, 백트래핑(sandwiching), 비자발적 제출 지연으로부터 보호되어야 합니다.
외부 멤버십 드라이브
Sui 거래 제출은 일반적으로 풀 노드가 수행하는 외부 멤버십 드라이브를 필요로 합니다.
검증 노드가 거래 t의 제출 요청을 수신하고 새 거래 t'를 시작하려는 경우, 원래의 멤버십 드라이브보다 인증서 조립 과정에서 뒤처지게 됩니다. 제출 풀 노드가 Sui 멤버십과 연결이 나쁘지 않은 한, 검증 노드는 t'의 인증서 조립에서 t보다 늦어집니다.
또한, t의 합의 제출이 분산되어 once t의 인증서가 합의에 도달하면 신뢰성 있게 지연할 수 없습니다. 따라서 t의 인증서가 t'보다 먼저 Sui 합의에 도달하면, t는 높은 확률로 t'보다 먼저 정산됩니다.
따라서 외부 멤버십 드라이브는 거래 제출을 담당하는 풀 노드를 신뢰한다는 가정 하에 자연스러운 프론트런 보호를 제공합니다(프론트런 공격은 체인 상에서 쉽게 감지될 수 있으므로, 이러한 공격은 클라이언트에 의해 기록되고 RPC 운영자의 평판을 해칩니다).
Mysticeti 퀵패스
현재 우리는 거래 제출을 Mysticeti 논문에서 설명된 퀵패스 프로토콜로 변경하는 프로젝트를 진행 중입니다. 이 프로토콜에 따르면 사용자 거래는 단일 검증 노드에 제출될 수 있으며, 검증 노드는 Mysticeti를 이용해 거래 인증서를 수집하고 실행합니다. 이는 시스템 효율성을 크게 향상시키지만, 동시에 검증 노드가 사용자 거래를 선취할 수 있는 프론트런 기회를 제공합니다.
🌟 Mysticeti 논문: https://arxiv.org/abs/2310.14821
이 위험은 순전히 이론적입니다. 현재까지 Sui에서 프론트런 공격이 발생했다는 증거는 없습니다. 새로운 시스템에서는 프론트런 가능성은 더 높지만, 반면에 제출 검증 노드에 대한 결정적 이해 덕분에 책임을 묻기가 더 쉬워집니다.
Sui의 MEV 진화
Sui의 MEV 생태계는 아직 형성 중이며, 올해 말에는 새로운 메커니즘이 도입될 예정입니다. 현재 우선 가스 경매와 합의 증폭이 현재 시스템을 정의하고 있으며, 향후 출시될 혁신적인 기술들, 예를 들어 타임락 암호화와 Mysticeti 퀵패스는 거래 실행과 보안을 재정의할 것입니다. 이러한 메커니즘들이 도입됨에 따라 Sui의 MEV는 계속 발전하여 더욱 역동적이고 투명한 생태계를 창출할 것입니다.
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