Giải mã L2 MEV: Luồng làm việc của bộ sắp xếp và phân tích dữ liệu MEV
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Giải mã L2 MEV: Luồng làm việc của bộ sắp xếp và phân tích dữ liệu MEV
Phân tích chuyên sâu về sự tương tác giữa L2 Sequencer và MEV, khám phá ảnh hưởng của chúng đến hệ sinh thái tiền mã hóa.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Burce, Hildobby
Chỉnh sửa: Lisa
* Cảm ơn chuyên viên phân tích dữ liệu của Dragonfly là Hildobby đã hỗ trợ dữ liệu MEV L2.
Vai trò cốt lõi của MEV L2: Sequencer
L2 Sequencer, với tư cách là thành phần cốt lõi trong giải pháp Layer 2 của Ethereum, đóng vai trò then chốt. Nhiệm vụ chính của nó là xử lý giao dịch – tức là đóng gói và gửi chúng lên chuỗi chính ETH hoặc mạng ngoại chuỗi – nhằm nâng cao thông lượng và hiệu quả cho toàn bộ hệ sinh thái blockchain. Cụ thể hơn, Sequencer đảm nhận vai trò tương tự như "pool giao dịch" (transaction pool) trên chuỗi chính Ethereum, nhưng phương thức hoạt động và phạm vi thì chuyên biệt hơn nhiều. Ngoài ra, L2 Sequencer còn mang lại độ linh hoạt cao hơn cho các ứng dụng và hợp đồng thông minh, cho phép thực hiện những logic và hợp đồng phức tạp hơn ở tầng L2 mà không cần lo lắng về phí gas đắt đỏ.
Quy trình xử lý giao dịch của Sequencer
1. Thu thập
Sequencer tiếp nhận các yêu cầu giao dịch từ người dùng, thường có định dạng giống giao dịch Ethereum, nhưng được gửi tới mạng Layer 2 thay vì chuỗi chính.
2. Xác thực
Sequencer xác thực các giao dịch để đảm bảo người gửi có đủ tiền thực hiện giao dịch đó và tuân thủ quy tắc của mạng Layer 2. Nó cũng đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch nhằm ngăn chặn hành vi gian lận và thanh toán kép.
3. Sắp thứ tự
Sequencer sắp xếp các giao dịch theo một số quy tắc nhất định để đảm bảo chúng được thực thi theo đúng trình tự, ngăn ngừa xung đột giao dịch tiềm tàng.
4. Gửi lên
Sau khi giao dịch được xác thực và sắp xếp, Sequencer sẽ gửi chúng lên mạng Layer 2 để thực thi. Việc này thường bao gồm việc tương tác với hợp đồng thông minh Layer 2, cập nhật trạng thái và đảm bảo sổ cái trên Layer 2 luôn đồng bộ với sổ cái trên chuỗi chính ETH.
Các quy tắc sắp xếp khác nhau giữa các L2 Sequencer
Quy tắc sắp xếp của Arbitrum
Để giảm thiểu vấn đề MEV, Arbitrum không công khai mempool và áp dụng cơ chế xếp hàng theo kiểu "đến trước phục vụ trước" (FCFS), giúp các giao dịch gửi sớm được xử lý sớm hơn.
Cơ chế sắp xếp của Optimism
Optimism giới thiệu cơ chế đấu giá sắp xếp, còn gọi là MEV Auction (MEVA), nhằm phân bổ công bằng lợi thế và bất lợi trong xử lý giao dịch. Ngoài ra, sau nâng cấp Bedrock, Optimism đã triển khai Bedrock Sequencer kết hợp cùng MEVA để thực hiện sắp xếp. Tương tự Arbitrum, Bedrock sequencer có mempool riêng. MEVA hiện vẫn chưa triển khai hoàn toàn, nhưng theo kế hoạch hiện tại, người thắng MEVA sẽ có quyền sắp xếp lại các giao dịch đã nộp và chèn thêm giao dịch của riêng mình, tuy nhiên không được trì hoãn một giao dịch cụ thể quá N khối – điều này đồng nghĩa với việc lợi nhuận MEV của người thắng MEVA bị giới hạn.
Quy tắc sắp xếp của các giải pháp L2 khác
Ngoài Arbitrum và Optimism, còn nhiều giải pháp L2 khác như zkSync, Loopring, Starknet,... mỗi nền tảng sử dụng một quy tắc sắp xếp riêng để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng và ứng dụng.
Việc khai thác MEV trên L2
Trong thế giới blockchain, sự xuất hiện của MEV (giá trị khai thác được) là kết quả của nhiều yếu tố tác động lẫn nhau. Nguyên nhân gốc rễ nằm ở khoảng trễ không thể tránh khỏi giữa thời điểm người dùng gửi giao dịch vào mạng và thời điểm khối thực sự được đào ra. Khoảng thời gian này tạo ra không gian cho các nút mạng thao tác. Do bản chất phi tập trung, các nút khác nhau có thể nhận được giao dịch theo thứ tự và thời gian khác nhau, dẫn đến hệ thống không thể đảm bảo tất cả các nút đều ở trạng thái nhất quán cùng một lúc. Chính sự thiếu nhất quán này tạo điều kiện cho MEV hình thành.
Trên mạng chính Ethereum, việc khai thác MEV đã trở thành nguồn lợi nhuận có quy mô rõ ràng. Các đối tượng tấn công MEV thường theo dõi tình hình giao dịch trong mempool và tham gia vào "Gas Auction" (đấu giá phí giao dịch để ưu tiên xử lý) hoặc hối lộ bên ngoài để đảm bảo giao dịch của họ được xử lý trước. Nhờ vậy, họ có thể thu lợi bằng cách kiểm soát thứ tự thực thi giao dịch.
Quá trình khai thác lợi nhuận MEV có thể chia thành hai bước chính. Trước hết, kẻ tấn công cần xác định các giao dịch tiềm năng mang lại lợi nhuận và xây dựng một khối giao dịch tối ưu hóa riêng cho việc khai thác MEV. Thứ hai, họ phải đảm bảo rằng các giao dịch đặc biệt này được mạng chấp nhận và đưa vào blockchain.
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của các giải pháp Layer 2 (L2), cách thức và chiến lược khai thác MEV đã thay đổi đáng kể. Vì sequencer trên nhiều giải pháp L2 thường mang tính tập trung, so với Layer 1 (L1) truyền thống, việc khai thác MEV đang đối mặt với những thách thức và cơ hội mới.
Đối với các giải pháp L2 không có mempool, việc theo dõi giao dịch trở nên khó khăn hơn nhiều. Trong trường hợp này, sequencer có nhiều quyền lực hơn vì nó trực tiếp quyết định thứ tự xử lý giao dịch. Việc không có mempool khiến kẻ tấn công không thể theo dõi pool giao dịch như trên L1 để điều chỉnh thứ tự, do đó làm tăng đáng kể độ khó của các cuộc tấn công MEV.
Dưới sự kiểm soát của sequencer tập trung, ảnh hưởng của Gas Auction đến thứ tự sắp xếp trên các L2 có mempool cũng giảm đi. Một số L2 thậm chí không có Gas Auction, điều này làm thay đổi luật chơi. Dù kẻ tấn công không thể quyết định thứ tự chính xác của giao dịch, họ vẫn có thể cố gắng ảnh hưởng đến vị trí giao dịch của mình bằng cách điều chỉnh phí Gas. Tuy nhiên, so với L1, tỷ lệ thành công và khả năng dự đoán của chiến lược này thấp hơn rất nhiều.
Hơn nữa, một số DApp độc lập trên L2 có thể duy trì mempool giao dịch cục bộ riêng. Những mempool này trở thành mục tiêu tiềm năng để kẻ tấn công theo dõi, và họ có thể tận dụng mempool đặc thù của DApp để khai thác MEV.
Đối với các chuỗi L2 áp dụng Gas Auction như Polygon, việc tham gia của các validator không hoàn toàn mở cửa (permissionless). Trong trường hợp này, khi phát hiện cơ hội MEV, kẻ tấn công có thể dùng chiến thuật gửi hàng loạt giao dịch để tăng khả năng giao dịch của họ được đưa lên chuỗi. Chiến thuật này phụ thuộc vào may mắn và chi phí giao dịch thấp, là một cách tấn công không chắc chắn.
Cuối cùng, kẻ tấn công còn có thể khai thác MEV bằng cách lợi dụng sự tương tác giữa L1 và L2 hoặc giữa các giải pháp L2 khác nhau. Điều này đòi hỏi họ phải có hiểu biết sâu sắc và khả năng phân tích tốt về trạng thái và động lực xuyên chuỗi.
Sự khác biệt về không gian khai thác MEV giữa các L2
Không gian khai thác MEV giữa các giải pháp L2 khác nhau có sự khác biệt đáng kể. Những khác biệt này chủ yếu do các yếu tố như quy tắc sequencer, thiết kế mempool, khối lượng và quy mô giao dịch quyết định. Thường thì mức độ tập trung của sequencer càng cao, không gian khai thác MEV càng tập trung, do đó cơ hội khai thác tương đối nhỏ. Ngược lại, nếu thiết kế mempool càng mở, không gian dành cho kẻ tấn công càng lớn, họ càng có nhiều cơ hội theo dõi và thao túng thứ tự giao dịch.
Đồng thời, khối lượng và quy mô giao dịch của giải pháp L2 cũng ảnh hưởng lớn đến không gian khai thác MEV. Các L2 có khối lượng và quy mô giao dịch lớn cung cấp nhiều cơ hội khai thác MEV hơn, bởi trong môi trường lưu lượng cao, số lượng giao dịch mang lại lợi nhuận nhiều hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho kẻ tấn công. Ngược lại, các L2 có khối lượng và quy mô giao dịch nhỏ thì không gian khai thác MEV tương đối hẹp do ít cơ hội hơn.
Các giải pháp tương lai cho MEV L2
Một trong những vấn đề cốt lõi của công nghệ blockchain là làm sao đạt được sự phi tập trung thực sự. Với L2, cốt lõi vấn đề nằm ở việc thực hiện sequencer phi tập trung (decentralized sequencer), liên quan trực tiếp đến việc phân bổ quyền quyết định thứ tự giao dịch. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tính công bằng, an toàn và các yếu tố hiệu năng then chốt khác của hệ thống blockchain. Vấn đề MEV trên L2 thực chất là hệ quả phát sinh từ quyền sắp xếp giao dịch. Hiện tại, hầu hết các L2 đều dùng sequencer tập trung, việc khai thác MEV thiếu minh bạch. Hướng giải quyết tiềm năng hiện nay có hai hướng: một là thực hiện phi tập trung sequencer thông qua cơ chế đặc biệt, hai là thuê ngoài quyền sắp xếp cho bên thứ ba để xây dựng phương án sắp xếp.
Sequencer phi tập trung
-
Đấu giá không gian khối (Blockspace Auction): Phân bổ quyền sắp xếp thông qua đấu giá. Theo cơ chế này, các bên tham gia công khai đấu giá cho không gian khối trong một khoảng thời gian nhất định, và người thắng sẽ có quyền sắp xếp khối đó. Ưu điểm của phương thức này là tính minh bạch và cạnh tranh, thúc đẩy các bên đưa ra mức giá hợp lý hơn. Tuy nhiên, nhược điểm là có thể dẫn đến "lời nguyền người thắng" – người thắng vì trả giá quá cao nên thực tế chịu thua lỗ.
-
Bầu chọn lãnh đạo ngẫu nhiên (Random leader election): Chọn ngẫu nhiên người lãnh đạo từ nhóm các bên tham gia thỏa mãn điều kiện nhất định để thực hiện sắp xếp. Ví dụ như chọn từ nhóm người đã stake 32 ETH, như phương pháp rút thăm ngẫu nhiên của Starknet. Ưu điểm là tính ngẫu nhiên, giúp giảm thiểu cạnh tranh không lành mạnh, nhưng nhược điểm là có thể bỏ qua năng lực và đóng góp thực tế của người tham gia, thiếu cạnh tranh có thể dẫn đến hiệu suất giảm.
-
"Bằng chứng công việc" (Proof-of-Work): Cho nhiều sequencer tiềm năng cạnh tranh xây dựng một khối nhất định, sequencer nào hiệu quả nhất hoặc nhanh nhất sẽ thắng. Ưu điểm là khuyến khích đổi mới công nghệ và vận hành hiệu quả, nhưng nhược điểm là có thể gây lãng phí tài nguyên nghiêm trọng.
-
Cạnh tranh kinh tế (Economic competition): Là phương pháp các bên tham gia khác nhau cạnh tranh để đạt hiệu quả kinh tế tối ưu. Ví dụ, quyết định thứ tự đưa giao dịch vào khối dựa trên phí khối, phương thức này linh hoạt và có nhiều không gian thiết kế, như tái phân phối MEV, đấu giá MEV,... dùng cơ chế kinh tế mở để khuyến khích mọi người xây dựng khối. Cách này thúc đẩy sức sống thị trường, nhưng cũng có thể dẫn đến việc một vài thực thể chiếm độc quyền quyền sắp xếp nhờ lợi thế cạnh tranh.
-
Sắp xếp công bằng (Fair Sequencing): Là cách sắp xếp giao dịch trực tiếp thông qua một thuật toán đặc biệt, về bản chất là một ngôn ngữ và mạng lưới. Chainlink hiện đã triển khai phương án này. Ưu điểm của sắp xếp công bằng là hạn chế từ底层 việc khai thác giá trị MEV bằng cách thao túng thứ tự giao dịch, nhưng nhược điểm là hiệu suất của DApp dưới sắp xếp công bằng có thể kém hơn, và tính phổ biến của quy tắc sắp xếp công bằng không cao.
Việc thực hiện sequencer phi tập trung không chỉ có thể thúc đẩy công bằng và minh bạch mà còn nâng cao an toàn cho toàn hệ thống. Tuy nhiên, nó cũng đặt ra hàng loạt thách thức như lãng phí tài nguyên và rào cản thị trường. Xét về tương lai, các L2 đều sẽ tiến về hướng sequencer phi tập trung, nhưng hiện tại, vì cân nhắc về hiệu suất và chi phí, đa số L2 có lẽ sẽ duy trì sequencer tập trung.
Thuê ngoài quyền sắp xếp cho bên thứ ba
-
Sequencer chia sẻ, ví dụ như Espresso và Astria. Họ chuyên cung cấp dịch vụ sắp xếp, tổ chức việc sắp xếp theo cách thức riêng, các chuỗi sử dụng dịch vụ của họ không cần tự lo về vấn đề sắp xếp. Lợi ích là giúp chuẩn hóa và chuyên nghiệp hóa công việc sequencer, nhưng cũng có thể tạo ra sự phụ thuộc bên ngoài, ảnh hưởng đến mức độ phi tập trung.
-
Theo quan điểm cá nhân, giải pháp sequencer chia sẻ thực chất là tư duy mô-đun, nhưng chúng ta cũng nên suy nghĩ: đối với một chuỗi công cộng, việc xây dựng cơ chế và giải pháp phi tập trung khả thi cho việc xây dựng khối và sắp xếp giao dịch vốn là một phần trong việc xây dựng chuỗi công cộng. Cùng với sự phát triển của mô-đun hóa, sequencer chia sẻ có thể được sử dụng rộng rãi.
-
Tổ chức đấu giá MEV xuyên chuỗi, gián tiếp cung cấp dịch vụ sắp xếp, ví dụ như SUAVE. SUAVE thực chất là một chuỗi riêng, việc sử dụng giải pháp SUAVE chính là thuê ngoài việc xây dựng khối và dịch vụ mempool cho SUAVE.
-
Đặc điểm của SUAVE bao gồm: bản thân SUAVE không thu giữ MEV (trừ phí gas); các searcher (biểu đạt sở thích trên SUAVE) khai thác MEV bằng cách yêu cầu executor chấp nhận gói giao dịch của họ (bao gồm MEV xuyên chuỗi); executor cũng thu giữ một phần MEV của searcher (trả lại nhiều nhất có thể cho searcher). Ưu điểm của phương pháp này là tối ưu hóa phân bổ tài nguyên thông qua thị trường công khai, nhưng nhược điểm là có thể làm tăng độ phức tạp của hệ thống và phần nào làm giảm mức độ phi tập trung.
-
Thuê ngoài việc xây dựng khối cho L1, tức Based Rollup (ví dụ Taiko).
-
L1 đã xây dựng hệ thống đủ phi tập trung, có khả năng cung cấp dịch vụ sắp xếp phi tập trung. Cách khai thác MEV của Based Rollup như sau: MEV một phần tự nhiên chảy về Ethereum, tăng cường an toàn kinh tế cho L1; searcher L2 (tạo gói giao dịch L2) và builder L2 (có thể chạy mev-boost) cũng chia được một phần MEV; nếu searcher L2 theo dõi mempool Ethereum, mempool Rollup dựa trên và trạng thái hai chuỗi, họ cũng có thể thu giữ giá trị MEV xuyên chuỗi. Giải pháp này khá khả thi, nhưng nhược điểm là trần không vượt quá giải pháp hiện tại – kiến trúc hiện tại của Ethereum có không gian khai thác MEV lớn, nếu giao quyền sắp xếp cho L1 thì không cải thiện được hệ sinh thái MEV.
Việc thuê ngoài công việc đề xuất khối cho bên thứ ba có thể mang lại lợi ích tối ưu tài nguyên và phân tán rủi ro, nhưng đồng thời cũng tiềm ẩn mối đe dọa đối với sự phi tập trung.
Dữ liệu MEV L2
Bảng Dune do nhà phân tích dữ liệu @hildobby của Dragonfly tạo ra hiển thị dữ liệu MEV của một số L2.
Polygon
Các cuộc tấn công sandwich trên Polygon tương đối hiếm, phần lớn thời gian dưới 1%. Vào tháng 9 năm nay, tỷ lệ này đạt đỉnh khoảng 2,3%. Xét theo khối lượng giao dịch, khối lượng bị tấn công sandwich rất thấp.
Tỷ lệ giao dịch sandwich
Khối lượng giao dịch sandwich
Trên mạng Polygon, tỷ lệ giao dịch arbitrage cao hơn và khối lượng lớn hơn đáng kể so với tấn công sandwich.
Tỷ lệ giao dịch arbitrage
Khối lượng giao dịch arbitrage
Arbitrum
Kể từ năm 2023, tỷ lệ tấn công sandwich trong các khối giao dịch Arbitrum đã giảm xuống mức rất thấp. Về khối lượng, tổng khối lượng giao dịch đạt hàng chục tỷ USD, trong khi khối lượng liên quan đến tấn công sandwich chỉ vài trăm nghìn USD – một con số rất nhỏ. Điều này có thể liên quan đến quy tắc sắp xếp giao dịch FIFO của Arbitrum.
Tỷ lệ giao dịch sandwich
Tỷ lệ giao dịch sandwich
So với các chuỗi khác, tỷ lệ giao dịch arbitrage trên Arbitrum tương đối nhỏ. Tuy nhiên, xét về khối lượng, giao dịch arbitrage vẫn lớn hơn nhiều so với giao dịch sandwich trên Arbitrum.
Tỷ lệ giao dịch arbitrage
Khối lượng giao dịch arbitrage
Optimism
Trên Optimism, tình hình khác biệt. Tỷ lệ tấn công sandwich trong các khối từng lên tới 62,7%, nhưng theo thời gian đã dần giảm xuống do nâng cấp bedrock giới thiệu cơ chế gas tương tự EIP-1559. Gần đây, tỷ lệ tấn công sandwich đã giảm xuống mức đủ thấp. Về khối lượng, quy mô tấn công sandwich đã giảm xuống chỉ còn vài nghìn USD.
Tỷ lệ giao dịch sandwich
Khối lượng giao dịch sandwich
Trên Optimism, tỷ lệ giao dịch arbitrage dao động từ 2% đến 4%, cho thấy xu hướng giảm so với năm ngoái. Khối lượng giao dịch arbitrage tương đối thấp.
Tỷ lệ giao dịch arbitrage
Tỷ lệ giao dịch arbitrage
Tổng kết
Nhìn chung, mối quan hệ giữa L2 Sequencer và MEV có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển hệ sinh thái ETH. Hiện tại, thách thức L2 đang đối mặt là đảm bảo cơ chế sắp xếp công bằng và minh bạch để ngăn chặn việc khai thác MEV. Tuy nhiên, sự phức tạp và đa dạng của các giải pháp L2 đặt ra nhiều thử thách, bao gồm cách chống MEV, đảm bảo cơ chế sắp xếp công bằng và minh bạch... Ở giai đoạn hiện nay, đã có một số giải pháp khả thi như Shared Sequencer hay các phương pháp mật mã bảo vệ quyền riêng tư thứ tự giao dịch.
Trong tương lai, các giải pháp khả thi có thể tập trung nhiều hơn vào việc phi tập trung hóa Sequencer để giảm không gian khai thác MEV tiềm tàng. Đồng thời, cũng có thể xem xét việc thuê ngoài việc tạo khối cho bên thứ ba nhằm nâng cao tính công bằng và hiệu quả cho toàn bộ hệ thống mạng. Mặt khác, sự xuất hiện của MEV xuyên chuỗi buộc chúng ta phải nhìn lại định nghĩa và tầm quan trọng của MEV, đồng thời nghiên cứu các giải pháp mới như Slot Auctions và Interchain Scheduler. Ngoài ra, các vấn đề nghiên cứu trong tương lai còn bao gồm cách định lượng MEV trên các chuỗi L2, ảnh hưởng của PGA trên L2,... Việc giải quyết những câu hỏi này sẽ góp phần hoàn thiện hơn các chiến lược chống MEV trong lĩnh vực L2.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
Dr.DODO
