Огляд MEV: прихована вартість і ризики в мережах блокчейну

MEV, або максимальна вилучувана вартість, — це додатковий прибуток, який можуть отримувати виробники блоків — майнери чи валідатори — контролюючи порядок розміщення транзакцій у блоці блокчейна. Такий прибуток виникає завдяки можливостям типу фронтранингу, арбітражу чи сендвіч-атак. Для досвідчених криптотрейдерів, користувачів DeFi, розробників блокчейна та інших ключових гравців екосистеми MEV — це не лише технічна особливість, а й фактор, що може спотворювати справедливість транзакцій, збільшувати вартість їх виконання, провокувати перевантаженість мережі й впливати на якість роботи децентралізованих ринків.

У цій статті проаналізовано практичний механізм роботи MEV, ролі майнерів, валідаторів і серчерів, а також особливості розміщення транзакцій у блоках Ethereum, Bitcoin і Solana. Окремо розглянуто типові стратегії MEV, їхній вплив на користувачів DeFi та ліквідність, а також сучасні шляхи мінімізації негативного ефекту на конференційному, викональному, застосунковому рівнях та рівні Layer 2.

Що таке максимальна вилучувана вартість (MEV)?

Почнемо з того, як відбувається реалізація транзакцій: нода (наприклад, Geth або MEV Geth) підтримує власний список непідтверджених чи очікуючих транзакцій, що передаються іншим нодам через peer-to-peer-з'єднання або напряму через RPC (Remote Procedure Call)-ендпоінти. Кожна нода має окремий пул транзакцій (Mempool), при цьому глобального пулу не існує. Пули різних нод можуть суттєво відрізнятися залежно від географії та підключень до інших вузлів. Крім того, ноди обмежують кількість збережених транзакцій у своїх пулах, щоб не допустити перевантаження інформацією.

Джерело: Chainlink

Максимальна вилучувана вартість (MEV) визначає додатковий прибуток, який виробники блоків — майнери або валідатори — можуть здобути в мережі блокчейна, контролюючи порядок транзакцій. MEV залежить від управління мемпулом: ноди обмежують кількість транзакцій у пулі, щоб уникнути перенавантаження мережі. Виробники блоків зазвичай отримують MEV, коли віддають перевагу транзакціям із високими комісіями за газ або додають власні прибуткові угоди — це дає їм змогу заробляти на арбітражі, примусових ліквідаціях чи сценаріях фронтранингу для додаткового прибутку.

Учасники екосистеми MEV

Майнери

У блокчейнах за алгоритмом Proof of Work (PoW) майнери верифікують та включають транзакції у блокчейн. Маючи можливість вибору та впорядкування, майнери вирішують, які транзакції включати, орієнтуючись на рівень комісії за газ і потенційний прибуток. Вони можуть використовувати можливості MEV через фронтранинг або сендвіч-атаки: вставляють власні транзакції для захоплення арбітражних ситуацій або маніпулюють порядком для максимізації заробітків. Архітектура блокчейна спочатку закладає майнерам цей контроль, створюючи природне середовище для вилучення MEV.

Валідатори

У Proof of Stake (PoS) мережах валідатори виконують роль, схожу на майнерів, та відповідають за валідацію та порядок блоків. Вони контролюють розміщення транзакцій, що особливо цінно в умовах високих комісій, і можуть отримувати вигоду з MEV. Валідатори підвищують свій заробіток, надаючи перевагу транзакціям із вищими зборами. Частина з них співпрацює з серчерами й сплачує комісії платформам MEV, таким як Flashbots, щоб забезпечити пріоритет для своїх угод і створити додаткові джерела прибутку. Ця практика базується на правах валідаторів визначати порядок транзакцій, що дозволяє їм отримувати дохід при дотриманні правил консенсусу.

Серчери

MEV-боти та інші незалежні гравці шукають вигідні можливості MEV, скануючи блокчейн на предмет арбітражу, фронтранингу та ліквідацій. Серчери використовують складні алгоритми для виявлення МEV-угод, а спеціалізовані боти у реальному часі моніторять публічний мемпул для аналізу можливостей. Вони здійснюють арбітраж, знаходячи різницю в цінах на різних децентралізованих біржах (купують дешевше, продають дорожче). Для фронтранингу відстежують відкладені ордери й розміщують власні транзакції раніше, щоб заробити на ціновій динаміці (так звані «сендвіч-атаки»). Для ліквідацій вони моніторять рівень забезпечення позик і негайно запускають процедуру ліквідації, щойно вона буде можливою, щоб отримати винагороду.

Для отримання пріоритетного виконання серчери часто виставляють підвищену комісію за газ або працюють із майнерами через платформи на кшталт Flashbots для виключно вигідного розміщення. MEV — це зона конкуренції, де серчери прагнуть отримати максимальний прибуток із упорядкування транзакцій, тож більшість MEV-ботів пропонують вищу плату за газ, щоб увійти до блоку.

Загалом MEV випливає із здатності виробників блоків впливати на порядок розміщення транзакцій. Можливість вилучати додаткову вартість запрограмована в децентралізацію й механізми підтвердження блокчейна, тож є невід’ємною складовою системи.

Відмінності механізмів порядкування транзакцій у різних блокчейнах

MEV (максимальна вилучувана вартість) виникає завдяки тому, як блокчейни організовують порядок розміщення транзакцій — і невизначеності у формуванні блоків. Кожна мережа впроваджує власний механізм установлення порядку транзакцій, визначаючи правила пріоритезації та послідовності очікуючих угод.

Ethereum

Ethereum запровадив «Priority Gas Auction» — механізм, за яким пріоритет угоди визначає розмір комісії за газ: чим вона вища — тим більший шанс на включення. Це стимулює користувачів збільшувати комісію для пріоритету, що призводить до MEV-явищ, як-от фронтранинг та сендвіч-атаки. Для протидії Ethereum розробив платформи типу Flashbots — вони організовують прозорі аукціони порядку, зменшуючи негативний вплив MEV на користувачів і уникаючи «тіньових» схем.

Ethereum 2.0

В Ethereum 2.0 виробниками блоків стають валідатори. Права на впорядкування транзакцій у PoS схожі на PoW, але оптимізуються інструментами, зокрема MEV-Boost'ом, для обмеження газових аукціонів. Валідатори можуть і надалі зборювати вигідні комісійні, співпрацювати з Flashbots і мінімізувати відкритий фронтранинг. Дизайн Danksharding розділяє функції того, хто пропонує блоки, та того, хто їх «будує»: будівельник збирає замовлення у бандл для оптимізації MEV, але не має змоги змінити послідовність чи виключати певні транзакції.

Bitcoin

Порядок виконання транзакцій у Bitcoin визначає розмір комісії. Витягувана майнерами вартість тут — оригінальний зміст терміна MEV, адже блокмейкери мають вплив на послідовність розміщення угод. Проте простіший дизайн Bitcoin і менші обсяги угод роблять аукціони за газ менш вираженими, ніж у Ethereum. Механізм Bitcoin більше зорієнтований на передачу вартості, а не виконання складних смарт-контрактів, що зменшує прояви MEV. Майнери обирають операції за розміром комісії й вагою, аби максимізувати свій дохід у межах обмеження розміру блоку.

У період зростання популярності Ordinals став очевидним вплив MEV та перевантаженість мережі. Завдяки оновленню Taproot у Bitcoin стало можливо вписувати дані (зображення, текст) напряму в блокчейн — на зразок NFT. Майнери надавали пріоритет висококомісійним транзакціям за Ordinals задля власного доходу. Такі угоди займали багато простору в блоках, посилювали конкуренцію й впливали на механізм порядкування транзакцій. Хоч випадків MEV у Bitcoin менше, ніж у Ethereum, та високий потенційний прибуток все одно створює ризик розбалансування консенсусу: валідатори чи майнери можуть бути мотивовані перескласти блоки для більшого винагороди.

Solana

У Solana консенсус складається з Proof of History (PoH) і Tower BFT, що створює унікальні возможності для MEV. Валідатор, який стає Leader, має значний контроль над тим, куди йдуть транзакції: він може надавати пріоритет дорогим операціям або здійснювати фронтранинг. Отримати повний доступ до пулу транзакцій Solana неможливо, а затримки поширення інформації дозволяють лідерам грати на інформаційній асиметрії, витягуючи MEV.

Попри значну пропускну спроможність і паралельну обробку, валідатори Solana також можуть заробляти, впливаючи на транзакції, де їхня послідовність критична (арбітраж, ліквідації). Впроваджена у 2022 році модель «Local Fee Market» керує комісіями шляхом шардування, але у сегментах із високим попитом валідатори віддають перевагу дорогим транзакціям для MEV. Територіальна розподіленість вузлів і затримки передачі інформації сприяють фронтранингу та маніпуляціям порядком.

Щоб розв’язати ці проблеми, Solana працює над власною системою Fair Sequencing Services (FSS), покращеними механізмами комісій та децентралізованими вузлами-порядковниками для захисту користувачів від MEV.

Інші блокчейни

Мережі, орієнтовані на приватність, зменшують ризики атак MEV через шифрування даних і приховування сум транзакцій. Mina Protocol, наприклад, застосовує zero-knowledge proof для секретності змісту транзакцій, що робить малодоходним вплив упорядкування з боку майнерів чи валідаторів. Аналогічно, Aztec реалізує zk-Rollup — об’єднує кілька угод у пакет перед записом у ланцюг, щоб запобігти передчасному розкриттю чи маніпуляції.

Типи транзакцій MEV

Основні сценарії MEV: фронтранинг, сендвіч-атака, ліквідаційні транзакції й time-bandit-атаки. На практиці застосовують також арбітраж, сендвічування, ліквідацію й JIT-ліквідність. Порядок виконання істотно впливає на ціну угоди й якість виконання для користувача. Доступні й інші форми, зокрема dark pool- і layer-атаки.

Фронтранинг

Джерело: hacken.io

Фронтранинг означає, що майнер або валідатор розміщує свою транзакцію раніше за трансакцію користувача, передбачаючи істотний рух ціни. Наприклад, якщо великий ордер на купівлю на DEX чи інша взаємодія зі смарт-контрактом видимі до виконання, це може мати значний вплив на ціну активу: майнер купує його раніше, а потім продає дорожче після виконання ордера користувача, який підвищує ринкову ціну. Такий механізм експлуатує контроль над черговістю, створюючи короткострокове «випередження транзакцій».

Сендвіч-атака

Джерело: Ethereum

Сендвіч-атака — це різновид фронтранингу, часто зустрічається під час торгівлі на DEX. Зловмисник розміщує свій ордер перед цільовою транзакцією для впливу на ціну, а далі — протилежний ордер після, отримуючи арбітражний прибуток. Стратегія «сендвічування» посилює негативний ефект: може вилучати до 1% від суми й підвищувати кінцеві витрати користувача, порушуючи справедливість децентралізованих ринків. Щоб мінімізувати втрати — встановлюйте низькі ліміти прослизання й дробіть великі обміни.

Ліквідація

Ліквідаційні транзакції відбуваються у протоколах кредитування — для захисту системи залучаються ліквідатори, які запускають ліквідацію, якщо позика недостатньо забезпечена. Коли застава падає нижче ліквідаційного рівня, протокол дозволяє погасити частину позики й отримати нагороду (зазвичай 5–10% від застави). Серчери відстежують забезпеченість у реальному часі та проводять ліквідацію, як тільки доступна винагорода. Конкуренція сувора: ліквідатори готові платити високі комісії для включення угод.

Time-bandit-атака

Time-bandit-атака — це атака через реорганізацію блокчейна, коли майнери змінюють ланцюг, перезаписуючи чи переставляючи раніше підтверджені угоди для отримання вищого прибутку. Високий прибуток з MEV стимулює подібні атаки, а надмірне вилучення спотворює формування ринкової ціни в пулах. Для цього необхідна концентрація хешрейту чи авторитету валідації, що дозволяє змінювати історію. Такі атаки підривають довіру до мережі, зменшують ефективність досягнення консенсусу й ускладнюють остаточність операцій.

Вплив MEV на DeFi

MEV створює додаткову економічну мотивацію для майнерів, валідаторів та серчерів, даючи заробити більше за звичайну транзакційну комісію. Зростання активності MEV породжує конкуренцію за пріоритет, підвищує ціни на газ, перевантажує мережу й ускладнює транзакції для користувачів — особливо для невеликих сум. У 2023 році обсяг вилучення MEV в Ethereum сягнув близько 686 млн доларів США.

MEV-атаки, такі як арбітраж і фронтранинг, знижують дохід ліквідності LP, повторний арбітраж і фронтранинг — спотворюють ціноутворення в пулах, атаки впливають на баланс ліквідності та збільшують імперманентну втрату. Прибутковість LP залежить вже не лише від обсягу торгів, а й від активності MEV-ботів і впорядкування майнерами, тобто зростає економічна вразливість звичайних учасників.

Ефективні підходи — це перерозподіл вигоди серчерів усім учасникам і забезпечення ефективної роботи професійних торгових механізмів.

Поточні рішення

Базові підходи

DEX скорочують ризики фронтранингу, розкриваючи частину інформації про ордери, застосовуючи аукціони — це допомагає трейдерам передбачати ринкову динаміку. Layer 2 проводить операції офчейн та обмежує доступ MEV-ботів до всіх деталей. Технології приватності (наприклад, zk-rollups) забезпечують виконання транзакцій без доступу атакуючих до їхніх подробиць. Time-lock обмежує швидкість угод, запобігаючи блискавичному арбітражу й атакам через flash loans. Справедливі аукціони й випадкове впорядкування дозволяють зберегти рівність, а зашифроване впорядкування приховує деталі за визначених умов. Винесення ключових угод поза мемпулом забезпечує цілісність MEV-пакетів. Нарешті, управління та чіткі стимули спільноти захищають систему завдяки прозорому голосуванню за заходи профілактики MEV і не допускають зловживань одноосібним контролем.

Рішення на різних рівнях

Для боротьби з негативними ефектами MEV пропонуються різнотипні рішення — на рівні консенсусу, виконання, застосунків, Layer 2 й через спеціальні MEV-інструменти.

Шар консенсусу: тут змінюються правила створення блоків і встановлення послідовності, щоб унеможливити маніпуляції з боку виробників блоків. Наприклад, Proposer-Builder Separation (PBS) в Ethereum 2.0 розділяє функції того, хто пропонує блоки, й того, хто вміє їх збирати, збільшуючи прозорість і випадковість вибору. Це обмежує MEV і робить формування блоків більш справедливим.

Шар виконання: на цьому рівні MEV обмежують через приватність і покращені газ-аукціони. Система Flashbots дозволяє надсилати операції поза публічним пулом, а також оптимізує аукціони, знижуючи мотивацію користувачів ставити високі комісії для пріоритету й обмежуючи фронтранинг.

Застосунковий рівень: DeFi-протоколи й DEX упроваджують батчеву обробку або атомарні свопи — як-от Balancer чи Uniswap V3, що обробляють угоди пакетами по часу й блокують сендвіч-атаки. Оракули (Chainlink) додають надійні цінові показники, що зменшує ризики MEV.

Layer 2: покращує безпеку за рахунок обробки численних угод поза основним ланцюгом, а такі технології, як Optimistic Rollups і ZK-Rollups, перевіряють і фіксують результати на блокчейні, унеможливлюючи маніпуляції порядком. Окремі Layer 2-протоколи DEX мають власний механізм відповідності й розрахунків поза мережею, що також знижує шанси MEV.

Типові рішення

Ринок MEV має низку спеціалізованих продуктів і провайдерів: Flashbots і Blocknative допомагають виробникам блоків та трейдерам знаходити й витягувати MEV на DeFi-платформах.

Flashbots

Flashbots вирішує проблеми MEV через бандли: угоди надходять атомарними групами (усі виконуються або ні), що усуває ризики фронтранингу і передчасних угод. Релеї Flashbots об'єднують серчерів і майнерів, дозволяють подавати бандли прозоро; блокобудівники торгуються за право зібрати вигідні MEV, покращений газ-аукціон допомагає майнерам/валідаторам оптимально вибирати угоди й уникати перевантаження. Така відкритість забезпечує справедливість механізмів MEV і дозволяє будь-якому користувачеві брати участь у процесах вилучення цінності.

Blocknative

Головна інновація Blocknative — прозора, ефективна платформа MEV-реле. Валідатори отримують повні блоки, блокобудівники — максимум інформації з mempool для пошуку MEV-угод. Відкритий релей дозволяє чесну конкуренцію між блокобудівниками й валідаторами й зменшує централізацію MEV. Частина арбітражних трейдерів також використовує цю платформу для оптимізації. Blocknative пропонує MEV bundle RPC для пакетного надсилання угод на блокчейн і знаходження найбільш рентабельних схем.

BloxRoute

BloxRoute впроваджує Blockchain Distribution Network (BDN), систему, яка синхронізує вузли через open source-шлюзи або через публічні API самої BloxRoute. Завдяки цьому досягається низька затримка, висока пропускна здатність і протокольна гнучкість. Ноди швидко синхронізуються — це підвищує швидкість у мережі, зменшує затримки й здешевлює угоди.

Eden Network

Eden Network вводить механізм «оренди слота»: користувачі можуть стейкати EDEN для оренди пріоритетних блокових позицій. Так їхні транзакції виконуються з MEV-захистом, навіть у періоди підвищеного навантаження — це зменшує ризик фронтранингу.

Eden Network заохочує виробників блоків дотримуватись правил через токенові винагороди, а порушників карає (аж до вигнання з мережі), завдяки чому дотримується коректний порядок транзакцій.

Висновок

MEV по-різному впливає на справедливість, цілісність транзакцій та розвиток екосистеми блокчейна. З одного боку, він стимулює виробників блоків, сприяє появі нових проектів і розширює спільноту, але водночас створює високі витрати для звичайних користувачів. Фронтранинг і сендвіч-атаки порушують можливість виконання угод у бажаному порядку, підвищуючи невизначеність. Технічно підковані учасники використовують інформаційну перевагу й залишають пересічних користувачів у «глухому куті». Як наслідок, страждає прозорість системи й сама децентралізація. Ба більше, MEV приводить до інформаційної асиметрії та перевантажує мережу.

MEV — значний виклик для справедливості в блокчейні. По суті, це арбітражна можливість у самій архітектурі блокчейна, яка дозволяє впливати на порядок і використовувати інформаційну асиметрію, порушуючи закладені принципи справедливого розподілу. Його централізація поглиблює ризики: великі валідатори отримують більше, а звичайні учасники залишаються осторонь.

У майбутньому головні перспективи — це вдосконалення механізмів консенсусу та впорядкування, подальша інновація на всіх рівнях. Із розширенням екосистем публічних ланцюгів питання кросчейн-MEV стане ще актуальнішим.

Поширені запитання

Що таке MEV у криптовалютах?

MEV, або максимальна вилучувана вартість, — це додаткова цінність, яку виробники блоків та інші гравці отримують, змінюючи порядок або добираючи певні транзакції в блоці.

Як працює MEV?

MEV функціонує через ідентифікацію прибуткових можливостей серед очікуючих транзакцій і оптимізацію порядку чи включення для максимізації цінності.

Що таке MEV-бот?

MEV-бот — це спеціальна програма, що моніторить блокчейн і шукає можливості для арбітражу, фронтранингу чи сендвіч-атак.

Що таке сендвіч-атака?

Сендвіч-атака — це сценарій, за якого MEV-серчер розміщує угоди до й після цільової трансакції, щоб витягнути прибуток із цінового впливу цієї операції.