Apa itu MEV?

Mari kita mulai dengan proses implementasi transaksi: Sebuah node (seperti Geth atau MEV Geth) mempertahankan daftar transaksi yang belum dikonfirmasi atau sedang menunggu yang ditransmisikan ke node lain melalui koneksi peer-to-peer atau langsung melalui ujung panggilan prosedur jarak jauh (RPC). Setiap node memiliki pool transaksi sendiri (Mempool), dan tidak ada konsep pool transaksi global. Pool transaksi node yang berbeda mungkin bervariasi tergantung pada lokasi dan node terhubung. Selain itu, node membatasi jumlah transaksi yang mereka simpan di pool transaksi mereka untuk menghindari kelebihan informasi transaksi yang berlebihan.

Sumber: Chainlink

Nilai Ekstrak Maksimal (MEV) merujuk pada keuntungan tambahan yang dapat diperoleh oleh produsen blok (penambang atau validator) dari jaringan blockchain dengan mengendalikan urutan transaksi. MEV tergantung pada bagaimana node mengelola kolam transaksi mereka (Mempool), di mana mereka membatasi transaksi yang disimpan untuk mencegah kemacetan jaringan. Produsen blok biasanya mengekstrak MEV dengan memprioritaskan transaksi dengan biaya Gas tinggi atau menyisipkan transaksi menguntungkan mereka sendiri, memungkinkan mereka untuk mendapatkan keuntungan dari arbitrase, likuidasi paksa, atau peluang front-running untuk mendapatkan manfaat ekonomi tambahan.

Peserta Ekosistem MEV

Penambang

Pada blockchain Proof of Work (PoW), para penambang memvalidasi dan mengemas transaksi ke dalam blockchain. Dengan kekuatan untuk memilih dan mengurutkan transaksi, para penambang menentukan transaksi mana yang akan disertakan berdasarkan biaya Gas dan potensi keuntungan. Mereka dapat memanfaatkan peluang MEV melalui teknik seperti "front-running" dan "serangan sandwich." Para penambang dapat menyisipkan transaksi mereka sendiri untuk menangkap peluang arbitrase atau memanipulasi urutan transaksi untuk memaksimalkan pendapatan biaya Gas. Struktur blockchain secara inheren memberikan para penambang kontrol ini atas konten blok, menciptakan peluang alami untuk ekstraksi MEV.

Validator

Di jaringan Proof of Stake (PoS), validator berperan mirip dengan penambang dalam PoW, menangani validasi blok dan pengurutan. Mereka memiliki kontrol atas urutan transaksi—terutama berharga di lingkungan biaya Gas tinggi saat ini—yang memungkinkan mereka mendapatkan keuntungan dari kesempatan MEV. Validator meningkatkan pendapatan mereka dengan memprioritaskan transaksi dengan biaya Gas yang lebih tinggi. Beberapa juga bermitra dengan pencari dan membayar biaya ke platform MEV seperti Flashbots untuk mengamankan prioritas transaksi, menciptakan aliran pendapatan tambahan. Kegiatan ini berasal dari hak pengurutan yang diberikan oleh blockchain kepada validator, memungkinkan mereka mengejar keuntungan sambil tetap berada dalam aturan konsensus.

Pencari

Pencari MEV memindai transaksi on-chain untuk peluang keuntungan melalui arbitrase, front-running, dan likuidasi paksa. Menggunakan algoritma canggih dan bot perdagangan, mereka memantau kolam transaksi yang belum dikonfirmasi secara real-time untuk menganalisis potensi peluang MEV. Mereka melakukan perdagangan arbitrase saat mereka menemukan perbedaan harga untuk aset di seluruh bursa terdesentralisasi, membeli pada harga rendah dan menjual pada harga tinggi. Untuk front-running, mereka mengidentifikasi pesanan tertunda dan menyisipkan transaksi mereka sendiri sebelumnya untuk mendapatkan keuntungan dari pergerakan harga - praktik yang dikenal sebagai 'serangan sandwich'. Dalam skenario likuidasi, mereka memantau tingkat jaminan protokol pinjaman dan memicu likuidasi segera saat kondisi terpenuhi untuk mengklaim imbalan protokol.

Untuk menjamin eksekusi prioritas, pencari biasanya membayar biaya gas yang lebih tinggi kepada penambang atau validator, atau bekerja dengan penambang melalui platform seperti Flashbots untuk memastikan transaksi mereka diurutkan dengan baik.

Secara ringkas, MEV pada dasarnya berasal dari kekuatan produsen blok untuk mengurutkan transaksi. Kemampuan untuk mengekstrak nilai ini melekat pada struktur terdesentralisasi blockchain dan mekanisme konfirmasi, menjadikannya bagian integral dari sistem.

Perbedaan dalam Mekanisme Penyusunan Transaksi di Seluruh Blockchain

MEV (Nilai yang Dapat Diekstraksi Maksimal) muncul dari bagaimana blockchain menangani urutan transaksi dan ketidakpastian dalam pengemasan blok. Setiap jaringan blockchain mengimplementasikan pendekatan uniknya dalam urutan transaksi, menentukan bagaimana validator memprioritaskan dan mengurutkan transaksi yang tertunda.

Ethereum

Ethereum menggunakan mekanisme "Lelang Gas Prioritas", di mana prioritas transaksi ditentukan oleh biaya gas, dengan biaya gas yang lebih tinggi memastikan penambang memprioritaskan transaksi. Ini memberi insentif kepada pengguna untuk meningkatkan biaya gas untuk prioritas, yang telah menyebabkan fenomena MEV seperti serangan front-running dan sandwich. Ethereum memperkenalkan platform seperti Flashbots untuk mengurangi risiko ini, yang menyediakan saluran transaksi pribadi untuk mengurangi lelang biaya gas publik.

Ethereum 2.0

Di Ethereum 2.0, validator (bukan penambang) mengontrol produksi blok. Hak pemesanan transaksi dalam rantai PoS mirip dengan rantai PoW tetapi dioptimalkan dengan alat seperti MEV-Boost untuk mengurangi lelang biaya gas. Validator masih dapat memprioritaskan transaksi berbiaya tinggi dan berkolaborasi dengan platform seperti Flashbots untuk meminimalkan front-running publik. Desain Danksharding memisahkan peran pengusul blok dan pembangun transaksi. Pembangun membuat dan menyusun ulang transaksi dari "daftar transaksi" yang disediakan oleh pengusul untuk memaksimalkan keuntungan MEV, meskipun mereka tidak dapat mengubah atau mengecualikan transaksi.

Bitcoin

Urutan transaksi Bitcoin bergantung pada biaya transaksi. Namun, karena desain Bitcoin yang lebih sederhana dan volume transaksi yang lebih rendah, lelang biaya gas kurang terlihat dibandingkan dengan Ethereum. Mekanisme Bitcoin secara utama memfasilitasi transfer nilai daripada mengeksekusi kontrak pintar kompleks, sehingga menghasilkan fenomena MEV yang lebih sedikit. Para penambang memberikan prioritas pada transaksi berdasarkan biaya dan ukuran untuk memaksimalkan pendapatan dalam batas kapasitas blok.

Selama booming Ordinals, MEV dan kemacetan jaringan menjadi terlihat. Ordinals, memanfaatkan peningkatan Taproot Bitcoin, menyematkan data seperti gambar dan teks langsung di-chain, menyerupai NFT. Para penambang memprioritaskan transaksi Ordinal dengan biaya tinggi untuk penghasilan yang lebih besar. Transaksi ini menduduki ruang blok yang signifikan, memperkuat persaingan biaya dan mengubah urutan transaksi tradisional. Para penambang mulai melakukan front-running, mengidentifikasi dan mengemas transaksi Ordinal dengan biaya tinggi dari mempool untuk keuntungan maksimal.

Solana

Mekanisme konsensus Solana, yang menggabungkan Proof of History (PoH) dan Tower BFT, menawarkan peluang unik untuk MEV. Validator, saat memasuki peran Pemimpin, memiliki otonomi yang signifikan dalam pengurutan transaksi. Mereka dapat memprioritaskan transaksi dengan biaya tinggi atau terlibat dalam front-running. Kolam transaksi Solana tidak sepenuhnya publik, dan keterlambatan dalam penyebaran informasi memungkinkan Pemimpin untuk memanfaatkan asimetri informasi untuk ekstraksi MEV.

Meskipun tingkat lalu lintas dan eksekusi paralel Solana mengurangi kemacetan, validator masih dapat memperoleh keuntungan dengan campur tangan dalam urutan transaksi yang bergantung pada urutan tertentu, seperti arbitrase atau likuidasi. Pada tahun 2022, Solana memperkenalkan mekanisme Pasar Biaya Lokal yang memproses biaya transaksi melalui pemecahan akun. Namun, di shard yang sangat diminati, validator dapat memprioritaskan transaksi bernilai tinggi untuk mendapatkan keuntungan MEV. Distribusi geografis node validator dan keterlambatan penyebaran jaringan juga menciptakan peluang untuk front-running dan manipulasi urutan.

Untuk mengatasi tantangan ini, Solana sedang menjelajahi Layanan Urutan yang Adil (FSS), mekanisme biaya yang ditingkatkan, dan node pengurutan terdesentralisasi untuk mengurangi dampak MEV pada pengalaman pengguna.

Blockchain Lainnya

Blockchain yang berfokus pada privasi lainnya meminimalkan peluang serangan MEV dengan mengenkripsi data transaksi dan menyembunyikan jumlah transaksi. Protokol Mina, misalnya, menggunakan teknologi bukti nol pengetahuan untuk menyembunyikan konten transaksi, yang mengurangi profitabilitas hak pengurutan transaksi bagi penambang dan validator. Begitu pula, Aztec menggunakan teknologi zk-Rollup untuk menggabungkan beberapa transaksi sebelum penyerahan on-chain, membantu mencegah front-running dan manipulasi pesanan.

Jenis Transaksi MEV

Jenis serangan umum dalam MEV meliputi front-running, serangan sandwich, transaksi likuidasi, dan serangan time-bandit. Bentuk lainnya, seperti serangan dark pool dan serangan lapisan, juga ada.

Front-running

Sumber: hacken.io

Front-running mengacu pada penambang atau validator yang memasukkan transaksi mereka sendiri sebelum transaksi pengguna, terutama ketika mereka mengantisipasi transaksi akan menyebabkan perubahan harga yang signifikan. Misalnya, jika pesanan pembelian besar akan terjadi, penambang mungkin membeli aset sebelumnya dan menjualnya segera setelah pesanan besar menaikkan harga, mendapat untung dari perubahan harga. Jenis transaksi ini memanfaatkan kontrol atas pemesanan transaksi, secara efektif menciptakan "preemption transaksi" jangka pendek.

Serangan Sandwich

>>>>> gd2md-html peringatan: tautan gambar inline di sini (ke gambar/gambar3.png). Simpan gambar di server gambar Anda dan sesuaikan path/nama file/ekstensi jika diperlukan.
(Kembali ke atas)(Peringatan selanjutnya)
>>>>>

Sumber: Ethereum

Serangan sandwich adalah bentuk khusus dari front-running, sering terlihat dalam perdagangan DEX. Penyerang memasukkan transaksi beli atau jual sebelum transaksi target untuk menggembungkan atau mengecilkan harga eksekusi. Kemudian, segera setelah transaksi target, mereka melaksanakan transaksi berlawanan untuk menangkap peluang arbitrase. Strategi "sandwiching" ini tidak hanya memburuknya harga eksekusi bagi pedagang target tetapi juga meningkatkan biaya transaksi mereka, merusak keadilan bagi pengguna reguler dan pasar terdesentralisasi.

Likuidasi

Transaksi likuidasi biasanya terjadi dalam protokol peminjaman. Ketika nilai jaminan peminjam jatuh di bawah ambang likuidasi, protokol memungkinkan likuidator untuk melunasi sebagian dari pinjaman dan mendapatkan imbalan likuidasi. Pencari monitor nilai jaminan secara real time dan melakukan transaksi likuidasi ketika kondisi terpenuhi, mengklaim imbalan. Transaksi ini sangat kompetitif, dengan likuidator sering membayar biaya gas tinggi untuk mendapatkan prioritas.

Serangan Pencuri Waktu

Serangan penjahat waktu adalah serangan reorganisasi rantai di mana para penambang menyusun ulang keadaan blockchain, mengurutkan atau bahkan memodifikasi transaksi masa lalu untuk mendapatkan keuntungan yang lebih tinggi. Serangan ini bergantung pada konsentrasi kekuatan hash atau otoritas validasi, memungkinkan pengendalian atas sebagian dari sejarah blockchain. Serangan seperti itu merusak stabilitas dan kepercayaan jaringan blockchain, karena reorganisasi yang sering mengurangi efisiensi konsensus, meningkatkan keterlambatan dan ketidakpastian transaksi, serta mengikis kepercayaan pengguna terhadap finalitas transaksi.

Dampak MEV pada Defi

MEV memperkenalkan insentif ekonomi baru untuk penambang, validator, dan pencari, yang memungkinkan mereka untuk mendapatkan keuntungan tambahan di luar biaya transaksi standar. Insentif ini mendorong persaingan "penawaran prioritas", yang menyebabkan biaya gas meningkat secara signifikan dan memperburuk kemacetan jaringan. Di DeFi, ini tidak hanya meningkatkan biaya transaksi untuk pengguna biasa tetapi juga membuat transaksi kecil sulit dilakukan selama periode biaya gas yang tinggi, membatasi partisipasi untuk pengguna tertentu.

Serangan MEV, seperti arbitrase dan front-running, mengganggu pendapatan LP (penyedia likuiditas) dan bahkan bisa menguranginya. Penyerang memperoleh keuntungan dari manipulasi harga, yang dapat menyebabkan ketidakseimbangan dalam kolam likuiditas dan meningkatkan kerugian yang tidak permanen. Selain itu, keuntungan LP tidak lagi hanya bergantung pada volume perdagangan tetapi juga dipengaruhi oleh pencari MEV dan penambang yang memanipulasi urutan transaksi, menimbulkan ancaman ekonomi potensial bagi LP biasa.

Mengatasi MEV dengan efektif melibatkan redistribusi keuntungan yang diperoleh oleh pencari kembali kepada semua peserta dan memastikan pelaksanaan mekanisme perdagangan yang efisien.

Solusi Saat Ini

Pendekatan Dasar

DEX mengurangi risiko front-running dengan mengungkapkan informasi pesanan sebagian dan menggunakan mekanisme lelang, yang membantu para pedagang memperkirakan pergerakan pasar. Solusi Layer 2 memproses transaksi di luar rantai, membatasi kemampuan pencari MEV untuk memantau perdagangan dengan menyimpan rincian transaksi di luar rantai utama. Teknologi privasi seperti zk-rollups mengeksekusi transaksi di luar rantai, membatasi akses penyerang ke informasi transaksi. Time-locks memberlakukan penundaan, memerlukan transaksi untuk dieksekusi setelah blok tertentu, yang mengurangi risiko dari peluang arbitrase yang cepat, terutama dalam menanggapi serangan pinjaman kilat. Mekanisme lelang yang adil dan urutan acak menciptakan urutan transaksi yang lebih adil. Protokol pemesanan terenkripsi melindungi rincian transaksi sampai kondisi tertentu terpenuhi, mencegah kebocoran informasi awal. Memisahkan transaksi sensitif dari mempool publik melindungi integritas bundel MEV. Terakhir, tata kelola komunitas dan insentif transparan mempertahankan keadilan sistem melalui pemungutan suara kolektif pada langkah-langkah pencegahan MEV, menghindari risiko yang terkait dengan kontrol unilateral.

Solusi di Berbagai Tingkatan

Untuk mengurangi fenomena MEV yang merugikan dalam sistem blockchain, berbagai solusi telah diusulkan di berbagai tingkat dan alat, termasuk lapisan konsensus, lapisan eksekusi, lapisan aplikasi, solusi Layer 2, dan alat MEV khusus.

Lapisan Konsensus: Lapisan konsensus bertujuan untuk mengurangi MEV dengan menyesuaikan produksi blok dan mekanisme pengurutan transaksi, mencegah produsen blok dari manipulasi transaksi secara sewenang-wenang. Pendekatan Inovatif Proposer-Builder Separation (PBS) Ethereum 2.0 adalah pendekatan inovatif yang memisahkan peran penawar blok dan pembangun, memungkinkan pembangun untuk membangun blok tanpa langsung mengendalikan urutan transaksi. Protokol pengurutan terdesentralisasi lebih meningkatkan transparansi dan keacakan transaksi, mengurangi risiko MEV dan memastikan proses produksi blok yang adil.

Layer Pelaksanaan: Pada lapisan pelaksanaan, MEV diperlakukan melalui tindakan yang menjaga privasi dan mekanisme lelang gas yang dioptimalkan. Sistem pengiriman transaksi pribadi Flashbots memungkinkan pengguna untuk mengirimkan transaksi secara pribadi, menghindari paparan pada kolam transaksi publik. Selain itu, beberapa platform telah meningkatkan mekanisme lelang gas untuk mengurangi kebutuhan pengguna membayar biaya gas tinggi untuk prioritas, mengurangi frekuensi front-running dan masalah terkait MEV lainnya.

Lapisan Aplikasi: Pada lapisan aplikasi, protokol DeFi dan DEX mengatasi MEV dengan menerapkan lelang batch dan pertukaran atomik. Platform seperti Balancer dan Uniswap V3 memproses semua transaksi dalam batch berbasis waktu, secara efektif mencegah perilaku MEV berbahaya seperti serangan sandwich. Oracle seperti Chainlink menyediakan referensi harga on-chain, mengurangi peluang arbitrase dan menurunkan kemungkinan eksploitasi MEV.

Layer 2: Solusi skalabilitas Layer 2 mengurangi risiko MEV dengan memproses volume transaksi besar di luar jaringan sebelum mengirimkannya ke jaringan utama. Teknologi seperti Optimistic Rollups dan ZK-Rollups memadatkan dan memverifikasi transaksi sebelum mencatatnya di jaringan utama, mencegah produsen blok memanipulasi urutan transaksi. Selain itu, beberapa protokol Layer 2 untuk DEX menggunakan pencocokan dan penyelesaian pesanan di luar jaringan, yang lebih mengurangi peluang MEV yang potensial.

Solusi Perwakilan

Beberapa produk khusus di domain MEV telah menangani banyak masalah. Penyedia terkemuka seperti Flashbots dan Blocknative membantu penambang, validator, dan pencari dalam mengidentifikasi dan mengekstraksi MEV pada platform DeFi.

Flashbots

Flashbots mengatasi tantangan MEV dengan memperkenalkan “transaksi bundel MEV,” yang mengirimkan sekelompok transaksi sebagai operasi atomik—memastikan bahwa mereka semua dieksekusi atau gagal secara bersamaan, mencegah front-running dan transaksi preemptive. Relai Flashbots menghubungkan pencari dan penambang, menawarkan mekanisme pengiriman transaksi yang transparan. Platform ini menggunakan sistem lelang gas prioritas yang ditingkatkan, memungkinkan penambang dan validator untuk memilih transaksi berdasarkan nilai MEV sambil mengurangi kemacetan jaringan. Dengan memberikan kesempatan ekstraksi MEV yang transparan, Flashbots memastikan keadilan, memungkinkan pengguna yang mampu untuk berpartisipasi dalam ekstraksi MEV. Desain ini meningkatkan efisiensi dan keadilan dari proses MEV.

Blocknative

Inovasi inti dari Blocknative terletak pada menyediakan platform relay MEV yang transparan dan efisien. Dengan terhubung ke platform tersebut, validator dapat mengakses blok penuh yang berisi peluang MEV. Berbeda dengan sistem yang didorong oleh penambang tradisional, Blocknative menggunakan model relay terbuka, memungkinkan banyak pembangun dan validator bersaing secara adil, sehingga mengurangi risiko sentralisasi MEV. Selain itu, Blocknative menawarkan titik akhir RPC paket MEV, membantu pencari mengoptimalkan strategi MEV dengan menggabungkan dan mengirimkan transaksi ke blockchain.

BloxRoute

BloxRoute berinovasi melalui protokol “Blockchain Distribution Network (BDN)”nya, yang mendukung beberapa node melalui gateway open-source atau API publik BloxRoute. Ini memastikan latensi rendah, throughput tinggi, dan netralitas protokol. Desain ini memungkinkan node untuk menyinkronkan dengan cepat, membantu proyek blockchain meningkatkan kecepatan transaksi, mengurangi kemacetan, dan menurunkan biaya transaksi.

Jaringan Eden

Jaringan Eden memperkenalkan mekanisme "penyewa slot", yang memungkinkan pengguna untuk melakukan staking token EDEN untuk menyewa ruang blok prioritas. Hal ini memastikan bahwa transaksi mereka diproses di blok yang ditentukan dengan perlindungan MEV. Desain ini melindungi para trader dari serangan MEV yang merugikan, seperti front-running, terutama selama periode kemacetan jaringan yang tinggi.

Eden Network juga memberikan insentif kepada produsen blok dengan imbalan token untuk mematuhi aturan protokol, memastikan transaksi diproses dalam urutan yang benar. Produsen blok yang melanggar aturan tersebut menghadapi hukuman, termasuk kemungkinan dihapus dari jaringan.

Kesimpulan

Singkatnya, MEV memiliki dampak kompleks pada keadilan ekosistem blockchain, integritas transaksional, dan pengembangan jangka panjang. Sementara MEV memberi penambang dan validator insentif tambahan, menarik lebih banyak proyek dan partisipasi masyarakat, MEV juga membebankan biaya transaksi yang tinggi pada pengguna biasa. Praktik seperti front-running dan serangan sandwich menghambat kemampuan pengguna untuk melakukan transaksi dalam urutan yang dimaksudkan, meningkatkan ketidakpastian. Peserta yang terampil secara teknis atau penambang yang banyak akal di lingkungan ini memanfaatkan keuntungan informasi untuk mendapatkan keuntungan, membuat pengguna biasa dirugikan. Ketidakseimbangan ini merusak transparansi dan desentralisasi yang awalnya ingin dicapai oleh blockchain. Selain itu, MEV berkontribusi terhadap asimetri informasi dan kemacetan jaringan.

MEV menimbulkan tantangan signifikan terhadap keadilan blockchain. Pada dasarnya, ini merupakan "peluang arbitrase" dalam desain sistem, memungkinkan penambang atau validator untuk mengeksploitasi keuntungan informasi dan pemesanan, mengganggu prinsip-prinsip adil yang mendasar bagi desain blockchain. Sentralisasi MEV memperburuk masalah, dengan validator kaya sumber daya menangkap lebih banyak peluang keuntungan sementara pengguna reguler dan penambang kecil berjuang untuk mendapatkan keuntungan.

Solusi masa depan mungkin akan difokuskan pada meningkatkan mekanisme konsensus dan aturan pemesanan, dengan inovasi berkelanjutan di berbagai lapisan. Seiring dengan pertumbuhan ekosistem rantai publik yang lebih banyak, MEV lintas-rantai kemungkinan akan menjadi fokus utama dalam perkembangan mendatang.