Сегодня мы представляем новый аргумент: MEV (максимально извлекаемая ценность) стал основным ограничивающим фактором для масштабирования блокчейна.
Когда такие основные публичные блокчейны, как Эфириум и его сети Layer 2, а также Solana, конкурируют за самое быстрое масштабирование, экономические ограничения, вызванные MEV, уже проявляются по всему сектору. Поисковые действия в цепочке начинают занимать основную емкость большинства высокопроизводительных блокчейнов с удивительными затратами ресурсов.
Это не теоретическая гипотеза или отдельное явление. От Solana (роботы MEV занимают 40% пространства блоков) до экосистемы Ethereum Layer2, эта ситуация наблюдается повсюду. Чтобы количественно оценить влияние, мы провели глубокий анализ лучших OP-Stack Rollup, поддерживающих определенные конечные точки отслеживания, и результаты выявили проблему, касающуюся всей отрасли:
Мусорные торговые боты в нескольких Rollup потребляют более 50% газа, но платят менее 10% от комиссии;
С ноября 2024 года по февраль 2025 года пропускная способность Gas сети Base будет увеличена до 11 миллионов Gas/сек, но почти полностью будет занята мусорными ботами (что эквивалентно мощности трех основных сетей Ethereum!)；
Постоянный спрос на газ со стороны мусорных роботов увеличивает комиссии пользователей;
Рынок мусорной торговли высоко централизован, более 80% мусорной торговли на Base контролируется двумя поисковыми системами.
Технологические методы масштабирования, такие как шардирование баз данных (например, Rollup), доказательства действительности, оптимизация баз данных или механизмов консенсуса, безусловно, важны, но полагаться только на технологии для решения проблемы невозможно. Хотя мы уже освоили методы построения базовой пропускной способности технологий, текущая рыночная структура накладывает экономические ограничения на масштабирование.
В данной статье будет проанализировано явление рыночного провала, представлены данные о его влиянии и предложен новый механизм аукциона MEV, направленный на решение этой проблемы.
Анализ мусорной торговли
Чтобы понять, почему блок-пространство тратится впустую, сначала разберем одну успешную арбитражную сделку:
Пример успешной арбитражной торговли на Base
На первый взгляд, это кажется образцом эффективности: поисковый бот выполняет точный арбитраж, зарабатывает 0.12 долларов и платит 0.02 доллара комиссии.
Но настоящая стоимость этой успешной арбитражной сделки шокирует: для каждой успешной арбитражной операции этот робот отправляет около 350 попыток арбитражных сделок (большинство из которых неудачны). В среднем одна успешная арбитражная операция требует около 132 миллионов Gas — что соответствует почти 4 полным блокам Ethereum. Следует отметить, что это всего лишь один из множества роботов, участвующих в конкуренции, фактическая стоимость в сети на самом деле еще выше.
Теперь давайте рассмотрим типичную неудачную попытку, чтобы понять поведение робота в цепочке.
Пример неудачной сделки, основанной на слепом поиске арбитражных возможностей
На первый взгляд, эта сделка не вызывает подозрений: выполнение прошло успешно, и токены не были переведены. Единственная подсказка - это то, что было израсходовано около 2,6 миллиона Gas (как показано на рисунке выше).
Глубокое отслеживание его внутренних вызовов показывает, что он инициировал цепочку вызовов к десяткам различных DEX-пулов, запрашивая состояние пула через getReserves () и slot0 (). Эти вызовы по сути получают цены активов на различных DEX.
Пример трассировки повторных вызовов slot0 () и getReserves ()
Основная логика этого робота проста:
Отправить транзакцию в блокчейн
Запрос цен в нескольких DEX-пулях во время исполнения
Если есть возможность для арбитража, она будет исполнена
Если нет, то завершите сделку
Указанная транзакция является отражением этих четырех шагов, в конечном итоге завершившейся без выполнения каких-либо операций. На самом деле это всего лишь высокоинтенсивный запрос цен, который потребил около 2,6 миллиона Gas, но лишь считал состояние рынка без каких-либо реальных действий.
На таких публичных блокчейнах, как Base, World и Solana, эта стратегия стала основным способом извлечения MEV. Небольшое количество успешных сделок должно компенсировать множество неудачных попыток, что является рациональным выбором для искателей, но создает системную неэффективность для сети.
Массированные ресурсы используются для считывания цен, но не приносят реальной ценности. И не только этот один искатель такой, все искатели вынуждены использовать такую стратегию для захвата атомного MEV. Конечный результат, как показывают данные: публичные цепочки забиты мусорными транзакциями, комиссии растут из-за мусорных транзакций. (Примечание: атомный MEV подчеркивает извлечение ценности, достигнутое в рамках одной цепочечной операции (например, одной транзакции или внутри одного блока), часто встречается в сценариях арбитража, опережающей торговли и других, использующих мгновенность блокчейна и порядок транзакций.)
Основная причина мусорной торговли
Высокопроизводительная публичная цепочка блоков не случайно заблокирована мусорными транзакциями, а является прямой и «рациональной» реакцией на недостатки рыночной структуры: если искатели хотят извлечь прибыль, считая последнее состояние блока, им необходимо слепо инициировать транзакции в одном и том же блоке.
Рассмотренный выше арбитражный робот является типичным случаем. Запросы вне сети могут фиксировать состояние последнего подтвержденного блока, но это отстает от возможностей MEV, создаваемых транзакциями в текущем структурном блоке. В таких сетях, как Base или Solana, нативный мемпул является приватным, что означает, что пользователи не могут узнать, как выполняется транзакция пользователя и какие возможности она создает, пока блок не будет опубликован. Единственный способ обнаружить и захватить арбитражное пространство — включить свои собственные транзакции в тот же блок сразу после транзакции пользователя. Как только вы ждете следующего блока, возможность упреждена.
Разгул явления поиска в блокчейне обусловлен взаимодействием следующих факторов:
1.Выразительность сделок
В отличие от традиционных финансов, где трейдеры подают простые статические заявки (например, «Купить по цене X»), искатели могут создавать сделки в виде программ на блокчейне, встраивая логические условия, которые выполняются в зависимости от текущего состояния рынка, реализуя тем самым сложные реактивные стратегии, которые изначально были невозможны.
Переход к приватному пулу памяти
Чтобы защитить пользователей от фронтраннинга, большинство высокопроизводительных публичных блокчейнов делают мемпул приватным. Хотя это эффективно защищает от фронтраннинга, это также не позволяет поисковикам видеть поток заказов пользователей. Поскольку они не могут реагировать до того, как сделка будет записана в блокчейн, поисковики могут только инициировать высокоэкспрессивные сделки, чтобы слепо исследовать возможности в блокчейне.
Низкие комиссии
Низкие затраты на блок-пространство еще больше увеличили поведение поиска на блокчейне. Искатели прекрасно понимают, что прибыль от одной успешной арбитражной сделки может покрыть затраты на множество неудачных сделок, поэтому они осмеливаются отправлять огромное количество спекулятивных сделок в каждый блок. Чем ниже Gas-стоимость, тем сложнее искатели могут писать логику и стремиться к более сложным стратегиям. [1]
Отсутствие эффективного аукционного механизма
Конкуренция между искателями страдает от недостатка формального механизма выражения предпочтений по сортировке сделок. Поскольку невозможно напрямую сортировать конкурирующие ставки для конкретных сделок в блоке, конкуренция сводится к бесполезному альтернативному способу: расходованию большего количества Gas. Основной способ, которым искатели повышают свои шансы на победу, заключается в расходовании Gas на большем количестве позиций в блоке, чтобы увеличить вероятность того, что сделка окажется на «правильной позиции».
Эти четыре основных фактора вместе способствовали появлению «мусорных торговых аукционов», крайне растрачивающего механизма, который как способствует сетевой перегрузке, так и не способен эффективно захватывать ценность MEV. Для количественной оценки низкой эффективности, вызванной мусорными транзакциями, мы провели проверку данных.
Исследование показало
Анализ подтверждает, что мусорные транзакции, вызванные MEV, создают экономические ограничения для масштабирования.
Мы определяем мусорные транзакции, выявляя торги, которые «повторно запрашивают DEX, но не переводят токены». Этот эвристический метод направлен на выявление системных затрат «бекраннинга», которые могли бы быть выполнены оффчейн, но вынуждены выполняться в ончейн. Мы реализовали этот метод как в инструменте Python, так и на панели Dune; подробная методология представлена в приложении.
Поскольку инструменты для обнаружения мусорных сделок зависят от определенных методов RPC, текущий анализ данных ограничивается OP-Stack Rollup. Однако данные команды Ghost Logs показывают, что подобные явления также наблюдаются в Solana, а также в других Rollup на основе Ethereum (таких как ZKsync и Arbitrum) были обнаружены признаки мусорных сделок.
Мусорные сделки имеют системный и универсальный характер
Во-первых, проблема носит системный и массовый характер. Анализ OP-Stack Rollup показывает, что спам — это не изолированное явление, а доминирующая сила в экосистеме. В таких цепочках, как Unichain, Base и OP, мусорные транзакции обычно потребляют более 50% от общего объема газа. Таким образом, это структурное следствие текущей структуры рынка, а не локальная аномалия.
Газ, потребляемый при мусорных сделках, значительно превышает уплаченные комиссии.
Второе открытие показывает, что с точки зрения цепочки эффективность мусорных транзакций крайне низка.
Из всех проанализированных нами роллапов был огромный разрыв между ресурсами, потребляемыми спам-транзакциями, и доходом, который они приносили. По сравнению с другими пользователями, боты для торговли спамом потребляют в несколько раз больше газа, чем платят. Например, спам-бот в основной сети OP потребляет около 57% газа и платит только около 9% комиссии, что составляет шестикратную разницу.
Несоответствие между платой за обслуживание и потреблением газа показывает, что мусорные транзакции налагают значительные внешние издержки на сеть, не принося при этом большой ценности, что характерно для системно неэффективных рынков. Это включает в себя реальную трату вычислительных ресурсов, так как каждый полный узел вынужден выполнять эти транзакции, повышая требования к оборудованию для всех участников сети.
Кроме того, мы проанализировали, как мусорные транзакции в L2 влияют на использование Rollup для доступности данных L1.
Данные показывают, что в одном миллионе блоков в феврале 2025 года мусорные роботы на Base внесли около 56% потребления Gas, 26% использования L1 DA (доступность данных) и 14% сборов на цепочке. Первоначально нас удивил процент DA, используемого мусорными роботами, но затем мы поняли, что это связано с их долей транзакций (а не с потреблением Gas). Это разумно, поскольку использование DA зависит от эффективности сжатия данных, а не от объема потребления Gas.
Ограничения на мусорные сделки и компенсация преимуществ расширения
Третье, эта неэффективность напрямую компенсирует преимущества масштабирования. Для оценки негативного влияния мусорных транзакций мы вводим новый показатель: эффективная пропускная способность Gas, то есть количество доступного Gas для пользователей в секунду после вычета расходов мусорных роботов.
Особенно ярко эта тенденция прослеживается на Базе: в ноябре 2024 года суммарная пропускная способность составит 15 млн газ/с, в то время как эффективная пропускная способность по газу для пользователей составит всего 12 млн г/с. В течение следующих четырех месяцев общая пропускная способность увеличилась на 11 млн г/с, но эффективная производительность практически не изменилась. Другими словами, почти вся дополнительная вычислительная мощность занята спам-транзакциями.
Интересно, что после конца февраля эффективная пропускная способность стала больше соответствовать тенденции роста общей пропускной способности. Похоже, это связано с объемом рынка (и полученным MEV): после того, как 14 февраля разразился «скандал с Libra», эффективная пропускная способность снова начала расти, поскольку объем транзакций Telegram-бота Memecoin снизился.
Постоянный спрос на мусорные сделки увеличивает комиссии пользователей
Возможно, наиболее непосредственное влияние на пользователей заключается в том, что продолжающееся существование мусорной торговли искусственно повышает базовую ставку комиссии за сделки и делает её постоянно высокой.
Хотя меры по масштабированию Rollup уже снизили номинальные комиссии до крайне низкого уровня (например, около 0,01 доллара), что сделало многих естественных пользователей нечувствительными к ценам, теоретически, если блок-пространство достаточно, пользователи нечувствительны к ценам, и добавив механизм рынка комиссий EIP-1559, комиссии должны стремиться к абсолютному минимуму. Видение масштабирования заключается в создании достаточной емкости, чтобы такое состояние почти нулевых комиссий стало нормой.
Но на самом деле ситуация обстоит не так. Стремящиеся захватить MEV через мусорные транзакции искатели заполняют блоки огромным количеством транзакций, что приводит к значительным затратам на Gas. Это поведение увеличивает загрузку блоков и приводит к постоянному росту базовых комиссий, что больше отражает системную неэффективность рынка MEV, а не истинный спрос со стороны обычных пользователей.
Хотя сборы, которые несут конечные пользователи, все еще низкие, общий уровень намного выше, чем то, что на самом деле необходимо. Суть дела в том, что инновационные варианты использования, которые полагаются на большие объемы дешевого пространства для блоков, такие как социальные сети в сети или автоматизированные микроплатежи, в результате исключаются с рынка.
Рынок мусорных сделок высоко концентрирован
В заключение, анализ показывает, что рынок искателей MEV мусорных сделок демонстрирует крайние черты централизации.
Чтобы это подтвердить, мы проанализировали, какие смарт-контракты потребляли наибольшее количество газа, классифицируемого как «мусорные транзакции», на блоках с высотой от 26000000 до 26900000. При первоначальном наблюдении рынок кажется высокоцентрализованным, но структура разрозненная.
Но этот фасад обманчив. Ончейн-анализ показывает, что общая стратегия, используемая поисковиками, заключается в том, чтобы ротировать смарт-контракт, используемый для рассылки спам-транзакций, но равномерно переводить прибыль на фиксированный «адрес прибыли». Отслеживая путь перевода ETH при успешной арбитражной транзакции, мы пытаемся выявить смарт-контракты, которые контролируются одним и тем же оператором. Хотя не все роботы используют эту схему, в целом это относится к головным роботам.
Когда данные сгруппированы по адресам прибыли, рыночная концентрация становится крайне заметной:
Результаты очевидны: всего две организации контролируют более 80% мусорных сделок на Base. Эта крайняя централизованность указывает на явные барьеры для входа на рынок, и текущие «аукционы мусорных сделок» не являются по-настоящему конкурентным рынком. Недостаток конкуренции дополнительно ослабляет механизм ценообразования, в результате чего публичные блокчейны не могут захватить истинную ценность MEV, а также вынуждены нести негативные внешние эффекты от мусорных сделок.
Путь вперед
Мы считаем, что блокчейн должен максимально использовать ограниченное пространство блока для размещения ценной экономической активности.
С этой точки зрения, текущий механизм «мусорных торговых аукционов» крайне неэффективен: для выполнения двух обменов на Uniswap v3 требуется около 200 000 Gas, в то время как для достижения того же экономического результата на Base требуется около 130 000 000 Gas. Разница в эффективности составляет целых 650 раз, и сокращение этого разрыва является ключом к раскрытию истинного потенциала расширения.
Чтобы решить эту проблему, необходимо вернуться к четырем основным причинам, по которым поиск в цепочке стал основным методом: выразительность транзакций, конфиденциальность памяти, низкие комиссии и отсутствие эффективных механизмов аукциона. Среди них низкие Gas-ставки и высокая выразительность являются четкими целями универсальных смарт-контрактных цепочек [2], и нам нужно продолжать укреплять эти характеристики. Таким образом, решение должно сосредоточиться на двух других аспектах: позволить поисковикам читать состояние, которое будет добавлено в цепочку, и выражать свои предпочтения таким образом, чтобы одновременно защищать права пользователя и минимизировать ненужные транзакции в цепочке.
Направление решения
1 Достижение прозрачности состояния через программируемую конфиденциальность
Эффективный рынок должен предоставить искателям доступ к потокам сделок в реальном времени, при этом программным образом ограничивая способы использования информации. Система должна надежно гарантировать, что искатели могут выполнять только сделки «backrun», но не могут осуществлять «frontrun», атаки «sandwich» или раскрывать личные данные. Такая видимость позволяет искателям выполнять условную логику вне цепи, а не слепо исследовать на цепи. Когда искатели генерируют потенциально прибыльные сделки вне цепи, все еще нужен способ точно встроить их в блоки для захвата MEV.
2 Построение механизма аукциона MEV с явными ставками
Отказаться от модели «аукциона по торговле мусором», в которой потребление газа является конкурентным измерением, и вместо этого разработать механизм правильных торгов по заказу сделок, основанный на экономических стимулах. Поисковики могут напрямую отправлять котировки валют для расположения блока целевой транзакции, а порядок транзакций определяется с помощью механизма рыночного ценообразования. Эта модель преобразует неупорядоченную конкуренцию в потреблении газа в эффективный процесс определения цен:
Поисковики не обязаны отправлять сотни невалидных транзакций, им нужно просто заплатить за действительно ценное ранжирование;
Блокчейн может захватывать истинную ценность MEV через аукционы, а не позволять ресурсам тратиться на бессмысленные вычисления в цепочке.
Flashbots пытается использовать доверенные среды выполнения (TEE) для обеспечения видимости для поисковиков, одновременно предотвращая атаки сэндвичем. TEE гарантирует, что определенный код остается конфиденциальным при выполнении, даже для операторов машины.
Это позволяет поисковым системам выполнять в TEE заверенные послеоперационные транзакции с конфиденциальностью, при этом невозможно осуществить атаки типа "сэндвич" или экспортировать какие-либо конфиденциальные данные. Мы уже подтвердили эту модель на Ethereum L1, поисковые системы уже несколько месяцев осуществляют послеоперационные транзакции через аналогичные системы и активно адаптируют ее к L2.
Заключение
В течение долгого времени обсуждение масштабирования ограничивалось пропускной способностью базовой технологии. Но наше исследование показывает, что ключевым переломным моментом является уже не увеличение емкости блоков, а более эффективное использование блочного пространства [3]. Это связано с тем, что на каждую единицу освобожденного блочного пространства MEV стимулирует спам-транзакции потреблять дополнительную емкость. Иными словами, большую часть дохода от «масштабирования» захватывают экономически рациональные MEV-боты, и реальные пользователи не могут извлечь из этого выгоду. Эта проблема приводит к росту комиссий обычных пользователей, ограничивает эффективность расширения емкости и приводит к пустой трате огромных сетевых ресурсов.
Именно здесь на помощь приходит масштабирование: в то время как увеличение пространства блока увеличивает пропускную способность, повышение комиссии ограничено, поскольку все более сложные ончейн-MEV съедают большую часть прибыли. Если мы хотим преодолеть эти ограничения и раскрыть истинный потенциал масштабирования, мы должны уйти от расточительного рынка мусора. Благодаря программируемой конфиденциальности и явному участию в торгах мы можем устранить стимул к торговле спамом и заменить «аукционы спама» выразительной, справедливой и эффективной торговой площадкой MEV.
Использование MEV-аукционов не является роскошным выбором, а является стратегической необходимостью. Суть заключается в использовании TEE для предоставления поисковикам доступа к торговым потокам, одновременно ограничивая способы их использования с помощью программирования. Этот дизайн позволяет достичь идеального результата: поддерживать арбитраж без мусорных сделок, одновременно предотвращая атаки с использованием сэндвичей. Для блокчейна это означает возможность захвата большего дохода на эффективном, безмусорном рынке; для пользователей и разработчиков это приведет к более низким и стабильным комиссиям, а также к реально доступной емкости, что в конечном итоге освободит всю ценность масштабирования.
Что произойдет в мире, когда мы преодолеем ограничения мусорной торговли? Какие новые возможности будут открыты, когда стоимость торговли станет почти незначительной? Какие новые приложения появятся? Ответ может дать только практика.
Спасибо DataAlways, Hasu, Fahim, Danning, dmarz, Nathan, Georgios, Dan, buffalu, Quintus, Tesa, Anika, Brian, Xin, Sam, Eli, Christine, Christoph, Alex, Fred и многим другим за их ценные советы. Особая благодарность Phil, а также благодарность Achal за помощь в дизайне.
Приложение
Эвристические методы идентификации мусорных сделок
Чтобы выявить мусорные сделки, мы использовали два эвристических правила:
Без перевода токенов: связано ли это с любым переводом токенов? Если да, то это не классифицируется как спам-транзакция.
Повторный запрос цены DEX: если сделка инициирует по крайней мере 4 запроса к общим данным о ценах DEX без выполнения передачи токенов, то она классифицируется как мусорная сделка.
Мы считаем, что на момент написания статьи эти эвристики надежны: любая операция, связанная с передачей токенов, обычно будет иметь реальную ценность для пользователя, в то время как спам-транзакции будут передавать токены только при использовании возможностей MEV. Кроме того, правила поиска цен DEX эффективны для выявления ботов, которые систематически обнаруживают арбитражные возможности, что является основной формой торговли спамом, которую мы наблюдаем. Это определение фокусируется на расточительном поведении, связанном с запросом цены DEX только в сети, и исключает продуктивный бэкранг.
Но это определение в будущем необходимо дополнительно оптимизировать: мусорные торговые роботы могут обойти это правило простым перемещением токенов, поэтому классификация «мусорной торговли» по-прежнему остается направлением для дальнейших исследований. Кроме того, это определение в основном охватывает слепые арбитражные роботы, которые доминируют в MEV, и не включает такие другие стратегии MEV, как ликвидация.
Методология распознавания мусорных сделок
Мы выявляем спам-транзакции, анализируя трассировки транзакций: для каждой транзакции проверяем все ее следы, чтобы определить, следует ли вызывать функцию передачи токенов или функцию цены DEX (например, slot0(), getReserves() и т. д.). Если транзакция предполагает передачу токенов, она исключается; Если токены не переводятся и инициируется 4 или более ценовых запросов DEX, это классифицируется как спам-транзакция.
Выбор 4-х раз в качестве порога обусловлен консервативными соображениями; эксперименты показали, что установка порога на 3 раза имеет незначительное влияние на общий результат. Аналогичным образом, мы на Dune отфильтровали транзакции по событиям переноса и обнаружили, что результаты не сильно отличаются от методов, основанных на отслеживании.
инструмент spam-inspect
Для изучения мусорной торговли мы разработали spam-inspect, инструмент на Python, специально предназначенный для анализа активности Ethereum Rollup, который направлен на эффективное выявление поведения мусорных ботов. Этот инструмент осуществляет анализ, отслеживая каждую транзакцию в блоке и применяя указанные эвристические правила.
Этот инструмент зависит от метода trace_block и в настоящее время доступен только на цепочках OP-Stack, поддерживающих OP-Reth или OP-Erigon.
Запрос Dune
Мы создали материализованные представления на Dune, чтобы найти хеши, соответствующие критериям спама, отфильтровав транзакции, содержащие события Transfer, и выявив дубликаты ценовых вызовов DEX. Разница с spam-inspect заключается в том, что этот метод основан на событиях передачи, а не на отслеживании транзакций. Эти материализованные представления транзакций со спамом используются для последующего анализа запросов.
Оценка доступности данных (DA)
Несмотря на то, что в данной статье в основном обсуждается влияние мусорных торговых пар на Gas, они также будут потреблять другие ресурсы, такие как занятость L1 доступности данных Rollup. Для оценки ресурсов L1 DA, потраченных на мусорные транзакции L2, мы разработали пользовательский дата-канал (воспользовавшись частью модулей op-batcher), и получили результаты через две группы расчетов:
Общий размер сжатых блоков, содержащих все транзакции;
Общий размер блока после сжатия после удаления мусорных транзакций.
Разница между ними является оценочным значением L1 DA, потребляемым мусорными транзакциями в одном блоке.
Сноска
[1] Это указывает на то, что использование MEV в цепочке будет синхронно расширяться с ростом ее пропускной способности.
[2] Логика специализированной цепи приложений (app-specific chain) может отличаться: намеренное ограничение выразительности транзакций может быть эффективной стратегией в этом контексте.
[3] Явные аукционы решили проблему системной неэффективности ресурсов, но ввели новые ограничения: время, необходимое для проведения честных конкурентных аукционов. Под воздействием сетевых задержек и объема вычислений аукциона это время установило нижнюю границу для времени блока, что означает компромисс между максимизацией использования пространства блока и минимизацией времени блока. Связанные тематические статьи будут опубликованы в ближайшее время.
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
Flashbots исследование: как MEV поглощает выгоды от масштабирования Блокчейн
Автор: Роберт Миллер, Flashbots
Перевод: Сойрша, Foresight News
Сегодня мы представляем новый аргумент: MEV (максимально извлекаемая ценность) стал основным ограничивающим фактором для масштабирования блокчейна.
Когда такие основные публичные блокчейны, как Эфириум и его сети Layer 2, а также Solana, конкурируют за самое быстрое масштабирование, экономические ограничения, вызванные MEV, уже проявляются по всему сектору. Поисковые действия в цепочке начинают занимать основную емкость большинства высокопроизводительных блокчейнов с удивительными затратами ресурсов.
Это не теоретическая гипотеза или отдельное явление. От Solana (роботы MEV занимают 40% пространства блоков) до экосистемы Ethereum Layer2, эта ситуация наблюдается повсюду. Чтобы количественно оценить влияние, мы провели глубокий анализ лучших OP-Stack Rollup, поддерживающих определенные конечные точки отслеживания, и результаты выявили проблему, касающуюся всей отрасли:
Мусорные торговые боты в нескольких Rollup потребляют более 50% газа, но платят менее 10% от комиссии;
С ноября 2024 года по февраль 2025 года пропускная способность Gas сети Base будет увеличена до 11 миллионов Gas/сек, но почти полностью будет занята мусорными ботами (что эквивалентно мощности трех основных сетей Ethereum!)；
Постоянный спрос на газ со стороны мусорных роботов увеличивает комиссии пользователей;
Рынок мусорной торговли высоко централизован, более 80% мусорной торговли на Base контролируется двумя поисковыми системами.
Технологические методы масштабирования, такие как шардирование баз данных (например, Rollup), доказательства действительности, оптимизация баз данных или механизмов консенсуса, безусловно, важны, но полагаться только на технологии для решения проблемы невозможно. Хотя мы уже освоили методы построения базовой пропускной способности технологий, текущая рыночная структура накладывает экономические ограничения на масштабирование.
В данной статье будет проанализировано явление рыночного провала, представлены данные о его влиянии и предложен новый механизм аукциона MEV, направленный на решение этой проблемы.
Анализ мусорной торговли
Чтобы понять, почему блок-пространство тратится впустую, сначала разберем одну успешную арбитражную сделку:
Пример успешной арбитражной торговли на Base
На первый взгляд, это кажется образцом эффективности: поисковый бот выполняет точный арбитраж, зарабатывает 0.12 долларов и платит 0.02 доллара комиссии.
Но настоящая стоимость этой успешной арбитражной сделки шокирует: для каждой успешной арбитражной операции этот робот отправляет около 350 попыток арбитражных сделок (большинство из которых неудачны). В среднем одна успешная арбитражная операция требует около 132 миллионов Gas — что соответствует почти 4 полным блокам Ethereum. Следует отметить, что это всего лишь один из множества роботов, участвующих в конкуренции, фактическая стоимость в сети на самом деле еще выше.
Теперь давайте рассмотрим типичную неудачную попытку, чтобы понять поведение робота в цепочке.
Пример неудачной сделки, основанной на слепом поиске арбитражных возможностей
На первый взгляд, эта сделка не вызывает подозрений: выполнение прошло успешно, и токены не были переведены. Единственная подсказка - это то, что было израсходовано около 2,6 миллиона Gas (как показано на рисунке выше).
Глубокое отслеживание его внутренних вызовов показывает, что он инициировал цепочку вызовов к десяткам различных DEX-пулов, запрашивая состояние пула через getReserves () и slot0 (). Эти вызовы по сути получают цены активов на различных DEX.
Пример трассировки повторных вызовов slot0 () и getReserves ()
Основная логика этого робота проста:
Отправить транзакцию в блокчейн
Запрос цен в нескольких DEX-пулях во время исполнения
Если есть возможность для арбитража, она будет исполнена
Если нет, то завершите сделку
Указанная транзакция является отражением этих четырех шагов, в конечном итоге завершившейся без выполнения каких-либо операций. На самом деле это всего лишь высокоинтенсивный запрос цен, который потребил около 2,6 миллиона Gas, но лишь считал состояние рынка без каких-либо реальных действий.
На таких публичных блокчейнах, как Base, World и Solana, эта стратегия стала основным способом извлечения MEV. Небольшое количество успешных сделок должно компенсировать множество неудачных попыток, что является рациональным выбором для искателей, но создает системную неэффективность для сети.
Массированные ресурсы используются для считывания цен, но не приносят реальной ценности. И не только этот один искатель такой, все искатели вынуждены использовать такую стратегию для захвата атомного MEV. Конечный результат, как показывают данные: публичные цепочки забиты мусорными транзакциями, комиссии растут из-за мусорных транзакций. (Примечание: атомный MEV подчеркивает извлечение ценности, достигнутое в рамках одной цепочечной операции (например, одной транзакции или внутри одного блока), часто встречается в сценариях арбитража, опережающей торговли и других, использующих мгновенность блокчейна и порядок транзакций.)
Основная причина мусорной торговли
Высокопроизводительная публичная цепочка блоков не случайно заблокирована мусорными транзакциями, а является прямой и «рациональной» реакцией на недостатки рыночной структуры: если искатели хотят извлечь прибыль, считая последнее состояние блока, им необходимо слепо инициировать транзакции в одном и том же блоке.
Рассмотренный выше арбитражный робот является типичным случаем. Запросы вне сети могут фиксировать состояние последнего подтвержденного блока, но это отстает от возможностей MEV, создаваемых транзакциями в текущем структурном блоке. В таких сетях, как Base или Solana, нативный мемпул является приватным, что означает, что пользователи не могут узнать, как выполняется транзакция пользователя и какие возможности она создает, пока блок не будет опубликован. Единственный способ обнаружить и захватить арбитражное пространство — включить свои собственные транзакции в тот же блок сразу после транзакции пользователя. Как только вы ждете следующего блока, возможность упреждена.
Разгул явления поиска в блокчейне обусловлен взаимодействием следующих факторов:
1.Выразительность сделок
В отличие от традиционных финансов, где трейдеры подают простые статические заявки (например, «Купить по цене X»), искатели могут создавать сделки в виде программ на блокчейне, встраивая логические условия, которые выполняются в зависимости от текущего состояния рынка, реализуя тем самым сложные реактивные стратегии, которые изначально были невозможны.
Чтобы защитить пользователей от фронтраннинга, большинство высокопроизводительных публичных блокчейнов делают мемпул приватным. Хотя это эффективно защищает от фронтраннинга, это также не позволяет поисковикам видеть поток заказов пользователей. Поскольку они не могут реагировать до того, как сделка будет записана в блокчейн, поисковики могут только инициировать высокоэкспрессивные сделки, чтобы слепо исследовать возможности в блокчейне.
Низкие затраты на блок-пространство еще больше увеличили поведение поиска на блокчейне. Искатели прекрасно понимают, что прибыль от одной успешной арбитражной сделки может покрыть затраты на множество неудачных сделок, поэтому они осмеливаются отправлять огромное количество спекулятивных сделок в каждый блок. Чем ниже Gas-стоимость, тем сложнее искатели могут писать логику и стремиться к более сложным стратегиям. [1]
Конкуренция между искателями страдает от недостатка формального механизма выражения предпочтений по сортировке сделок. Поскольку невозможно напрямую сортировать конкурирующие ставки для конкретных сделок в блоке, конкуренция сводится к бесполезному альтернативному способу: расходованию большего количества Gas. Основной способ, которым искатели повышают свои шансы на победу, заключается в расходовании Gas на большем количестве позиций в блоке, чтобы увеличить вероятность того, что сделка окажется на «правильной позиции».
Эти четыре основных фактора вместе способствовали появлению «мусорных торговых аукционов», крайне растрачивающего механизма, который как способствует сетевой перегрузке, так и не способен эффективно захватывать ценность MEV. Для количественной оценки низкой эффективности, вызванной мусорными транзакциями, мы провели проверку данных.
Исследование показало
Анализ подтверждает, что мусорные транзакции, вызванные MEV, создают экономические ограничения для масштабирования.
Мы определяем мусорные транзакции, выявляя торги, которые «повторно запрашивают DEX, но не переводят токены». Этот эвристический метод направлен на выявление системных затрат «бекраннинга», которые могли бы быть выполнены оффчейн, но вынуждены выполняться в ончейн. Мы реализовали этот метод как в инструменте Python, так и на панели Dune; подробная методология представлена в приложении.
Поскольку инструменты для обнаружения мусорных сделок зависят от определенных методов RPC, текущий анализ данных ограничивается OP-Stack Rollup. Однако данные команды Ghost Logs показывают, что подобные явления также наблюдаются в Solana, а также в других Rollup на основе Ethereum (таких как ZKsync и Arbitrum) были обнаружены признаки мусорных сделок.
Во-первых, проблема носит системный и массовый характер. Анализ OP-Stack Rollup показывает, что спам — это не изолированное явление, а доминирующая сила в экосистеме. В таких цепочках, как Unichain, Base и OP, мусорные транзакции обычно потребляют более 50% от общего объема газа. Таким образом, это структурное следствие текущей структуры рынка, а не локальная аномалия.
Второе открытие показывает, что с точки зрения цепочки эффективность мусорных транзакций крайне низка.
Из всех проанализированных нами роллапов был огромный разрыв между ресурсами, потребляемыми спам-транзакциями, и доходом, который они приносили. По сравнению с другими пользователями, боты для торговли спамом потребляют в несколько раз больше газа, чем платят. Например, спам-бот в основной сети OP потребляет около 57% газа и платит только около 9% комиссии, что составляет шестикратную разницу.
Несоответствие между платой за обслуживание и потреблением газа показывает, что мусорные транзакции налагают значительные внешние издержки на сеть, не принося при этом большой ценности, что характерно для системно неэффективных рынков. Это включает в себя реальную трату вычислительных ресурсов, так как каждый полный узел вынужден выполнять эти транзакции, повышая требования к оборудованию для всех участников сети.
Кроме того, мы проанализировали, как мусорные транзакции в L2 влияют на использование Rollup для доступности данных L1.
Данные показывают, что в одном миллионе блоков в феврале 2025 года мусорные роботы на Base внесли около 56% потребления Gas, 26% использования L1 DA (доступность данных) и 14% сборов на цепочке. Первоначально нас удивил процент DA, используемого мусорными роботами, но затем мы поняли, что это связано с их долей транзакций (а не с потреблением Gas). Это разумно, поскольку использование DA зависит от эффективности сжатия данных, а не от объема потребления Gas.
Третье, эта неэффективность напрямую компенсирует преимущества масштабирования. Для оценки негативного влияния мусорных транзакций мы вводим новый показатель: эффективная пропускная способность Gas, то есть количество доступного Gas для пользователей в секунду после вычета расходов мусорных роботов.
Особенно ярко эта тенденция прослеживается на Базе: в ноябре 2024 года суммарная пропускная способность составит 15 млн газ/с, в то время как эффективная пропускная способность по газу для пользователей составит всего 12 млн г/с. В течение следующих четырех месяцев общая пропускная способность увеличилась на 11 млн г/с, но эффективная производительность практически не изменилась. Другими словами, почти вся дополнительная вычислительная мощность занята спам-транзакциями.
Интересно, что после конца февраля эффективная пропускная способность стала больше соответствовать тенденции роста общей пропускной способности. Похоже, это связано с объемом рынка (и полученным MEV): после того, как 14 февраля разразился «скандал с Libra», эффективная пропускная способность снова начала расти, поскольку объем транзакций Telegram-бота Memecoin снизился.
Возможно, наиболее непосредственное влияние на пользователей заключается в том, что продолжающееся существование мусорной торговли искусственно повышает базовую ставку комиссии за сделки и делает её постоянно высокой.
Хотя меры по масштабированию Rollup уже снизили номинальные комиссии до крайне низкого уровня (например, около 0,01 доллара), что сделало многих естественных пользователей нечувствительными к ценам, теоретически, если блок-пространство достаточно, пользователи нечувствительны к ценам, и добавив механизм рынка комиссий EIP-1559, комиссии должны стремиться к абсолютному минимуму. Видение масштабирования заключается в создании достаточной емкости, чтобы такое состояние почти нулевых комиссий стало нормой.
Но на самом деле ситуация обстоит не так. Стремящиеся захватить MEV через мусорные транзакции искатели заполняют блоки огромным количеством транзакций, что приводит к значительным затратам на Gas. Это поведение увеличивает загрузку блоков и приводит к постоянному росту базовых комиссий, что больше отражает системную неэффективность рынка MEV, а не истинный спрос со стороны обычных пользователей.
Хотя сборы, которые несут конечные пользователи, все еще низкие, общий уровень намного выше, чем то, что на самом деле необходимо. Суть дела в том, что инновационные варианты использования, которые полагаются на большие объемы дешевого пространства для блоков, такие как социальные сети в сети или автоматизированные микроплатежи, в результате исключаются с рынка.
В заключение, анализ показывает, что рынок искателей MEV мусорных сделок демонстрирует крайние черты централизации.
Чтобы это подтвердить, мы проанализировали, какие смарт-контракты потребляли наибольшее количество газа, классифицируемого как «мусорные транзакции», на блоках с высотой от 26000000 до 26900000. При первоначальном наблюдении рынок кажется высокоцентрализованным, но структура разрозненная.
Но этот фасад обманчив. Ончейн-анализ показывает, что общая стратегия, используемая поисковиками, заключается в том, чтобы ротировать смарт-контракт, используемый для рассылки спам-транзакций, но равномерно переводить прибыль на фиксированный «адрес прибыли». Отслеживая путь перевода ETH при успешной арбитражной транзакции, мы пытаемся выявить смарт-контракты, которые контролируются одним и тем же оператором. Хотя не все роботы используют эту схему, в целом это относится к головным роботам.
Когда данные сгруппированы по адресам прибыли, рыночная концентрация становится крайне заметной:
Результаты очевидны: всего две организации контролируют более 80% мусорных сделок на Base. Эта крайняя централизованность указывает на явные барьеры для входа на рынок, и текущие «аукционы мусорных сделок» не являются по-настоящему конкурентным рынком. Недостаток конкуренции дополнительно ослабляет механизм ценообразования, в результате чего публичные блокчейны не могут захватить истинную ценность MEV, а также вынуждены нести негативные внешние эффекты от мусорных сделок.
Путь вперед
Мы считаем, что блокчейн должен максимально использовать ограниченное пространство блока для размещения ценной экономической активности.
С этой точки зрения, текущий механизм «мусорных торговых аукционов» крайне неэффективен: для выполнения двух обменов на Uniswap v3 требуется около 200 000 Gas, в то время как для достижения того же экономического результата на Base требуется около 130 000 000 Gas. Разница в эффективности составляет целых 650 раз, и сокращение этого разрыва является ключом к раскрытию истинного потенциала расширения.
Чтобы решить эту проблему, необходимо вернуться к четырем основным причинам, по которым поиск в цепочке стал основным методом: выразительность транзакций, конфиденциальность памяти, низкие комиссии и отсутствие эффективных механизмов аукциона. Среди них низкие Gas-ставки и высокая выразительность являются четкими целями универсальных смарт-контрактных цепочек [2], и нам нужно продолжать укреплять эти характеристики. Таким образом, решение должно сосредоточиться на двух других аспектах: позволить поисковикам читать состояние, которое будет добавлено в цепочку, и выражать свои предпочтения таким образом, чтобы одновременно защищать права пользователя и минимизировать ненужные транзакции в цепочке.
Направление решения
1 Достижение прозрачности состояния через программируемую конфиденциальность
Эффективный рынок должен предоставить искателям доступ к потокам сделок в реальном времени, при этом программным образом ограничивая способы использования информации. Система должна надежно гарантировать, что искатели могут выполнять только сделки «backrun», но не могут осуществлять «frontrun», атаки «sandwich» или раскрывать личные данные. Такая видимость позволяет искателям выполнять условную логику вне цепи, а не слепо исследовать на цепи. Когда искатели генерируют потенциально прибыльные сделки вне цепи, все еще нужен способ точно встроить их в блоки для захвата MEV.
2 Построение механизма аукциона MEV с явными ставками
Отказаться от модели «аукциона по торговле мусором», в которой потребление газа является конкурентным измерением, и вместо этого разработать механизм правильных торгов по заказу сделок, основанный на экономических стимулах. Поисковики могут напрямую отправлять котировки валют для расположения блока целевой транзакции, а порядок транзакций определяется с помощью механизма рыночного ценообразования. Эта модель преобразует неупорядоченную конкуренцию в потреблении газа в эффективный процесс определения цен:
Поисковики не обязаны отправлять сотни невалидных транзакций, им нужно просто заплатить за действительно ценное ранжирование;
Блокчейн может захватывать истинную ценность MEV через аукционы, а не позволять ресурсам тратиться на бессмысленные вычисления в цепочке.
Flashbots пытается использовать доверенные среды выполнения (TEE) для обеспечения видимости для поисковиков, одновременно предотвращая атаки сэндвичем. TEE гарантирует, что определенный код остается конфиденциальным при выполнении, даже для операторов машины.
Это позволяет поисковым системам выполнять в TEE заверенные послеоперационные транзакции с конфиденциальностью, при этом невозможно осуществить атаки типа "сэндвич" или экспортировать какие-либо конфиденциальные данные. Мы уже подтвердили эту модель на Ethereum L1, поисковые системы уже несколько месяцев осуществляют послеоперационные транзакции через аналогичные системы и активно адаптируют ее к L2.
Заключение
В течение долгого времени обсуждение масштабирования ограничивалось пропускной способностью базовой технологии. Но наше исследование показывает, что ключевым переломным моментом является уже не увеличение емкости блоков, а более эффективное использование блочного пространства [3]. Это связано с тем, что на каждую единицу освобожденного блочного пространства MEV стимулирует спам-транзакции потреблять дополнительную емкость. Иными словами, большую часть дохода от «масштабирования» захватывают экономически рациональные MEV-боты, и реальные пользователи не могут извлечь из этого выгоду. Эта проблема приводит к росту комиссий обычных пользователей, ограничивает эффективность расширения емкости и приводит к пустой трате огромных сетевых ресурсов.
Именно здесь на помощь приходит масштабирование: в то время как увеличение пространства блока увеличивает пропускную способность, повышение комиссии ограничено, поскольку все более сложные ончейн-MEV съедают большую часть прибыли. Если мы хотим преодолеть эти ограничения и раскрыть истинный потенциал масштабирования, мы должны уйти от расточительного рынка мусора. Благодаря программируемой конфиденциальности и явному участию в торгах мы можем устранить стимул к торговле спамом и заменить «аукционы спама» выразительной, справедливой и эффективной торговой площадкой MEV.
Использование MEV-аукционов не является роскошным выбором, а является стратегической необходимостью. Суть заключается в использовании TEE для предоставления поисковикам доступа к торговым потокам, одновременно ограничивая способы их использования с помощью программирования. Этот дизайн позволяет достичь идеального результата: поддерживать арбитраж без мусорных сделок, одновременно предотвращая атаки с использованием сэндвичей. Для блокчейна это означает возможность захвата большего дохода на эффективном, безмусорном рынке; для пользователей и разработчиков это приведет к более низким и стабильным комиссиям, а также к реально доступной емкости, что в конечном итоге освободит всю ценность масштабирования.
Что произойдет в мире, когда мы преодолеем ограничения мусорной торговли? Какие новые возможности будут открыты, когда стоимость торговли станет почти незначительной? Какие новые приложения появятся? Ответ может дать только практика.
Спасибо DataAlways, Hasu, Fahim, Danning, dmarz, Nathan, Georgios, Dan, buffalu, Quintus, Tesa, Anika, Brian, Xin, Sam, Eli, Christine, Christoph, Alex, Fred и многим другим за их ценные советы. Особая благодарность Phil, а также благодарность Achal за помощь в дизайне.
Приложение
Эвристические методы идентификации мусорных сделок
Чтобы выявить мусорные сделки, мы использовали два эвристических правила:
Без перевода токенов: связано ли это с любым переводом токенов? Если да, то это не классифицируется как спам-транзакция.
Повторный запрос цены DEX: если сделка инициирует по крайней мере 4 запроса к общим данным о ценах DEX без выполнения передачи токенов, то она классифицируется как мусорная сделка.
Мы считаем, что на момент написания статьи эти эвристики надежны: любая операция, связанная с передачей токенов, обычно будет иметь реальную ценность для пользователя, в то время как спам-транзакции будут передавать токены только при использовании возможностей MEV. Кроме того, правила поиска цен DEX эффективны для выявления ботов, которые систематически обнаруживают арбитражные возможности, что является основной формой торговли спамом, которую мы наблюдаем. Это определение фокусируется на расточительном поведении, связанном с запросом цены DEX только в сети, и исключает продуктивный бэкранг.
Но это определение в будущем необходимо дополнительно оптимизировать: мусорные торговые роботы могут обойти это правило простым перемещением токенов, поэтому классификация «мусорной торговли» по-прежнему остается направлением для дальнейших исследований. Кроме того, это определение в основном охватывает слепые арбитражные роботы, которые доминируют в MEV, и не включает такие другие стратегии MEV, как ликвидация.
Методология распознавания мусорных сделок
Мы выявляем спам-транзакции, анализируя трассировки транзакций: для каждой транзакции проверяем все ее следы, чтобы определить, следует ли вызывать функцию передачи токенов или функцию цены DEX (например, slot0(), getReserves() и т. д.). Если транзакция предполагает передачу токенов, она исключается; Если токены не переводятся и инициируется 4 или более ценовых запросов DEX, это классифицируется как спам-транзакция.
Выбор 4-х раз в качестве порога обусловлен консервативными соображениями; эксперименты показали, что установка порога на 3 раза имеет незначительное влияние на общий результат. Аналогичным образом, мы на Dune отфильтровали транзакции по событиям переноса и обнаружили, что результаты не сильно отличаются от методов, основанных на отслеживании.
инструмент spam-inspect
Для изучения мусорной торговли мы разработали spam-inspect, инструмент на Python, специально предназначенный для анализа активности Ethereum Rollup, который направлен на эффективное выявление поведения мусорных ботов. Этот инструмент осуществляет анализ, отслеживая каждую транзакцию в блоке и применяя указанные эвристические правила.
Этот инструмент зависит от метода trace_block и в настоящее время доступен только на цепочках OP-Stack, поддерживающих OP-Reth или OP-Erigon.
Запрос Dune
Мы создали материализованные представления на Dune, чтобы найти хеши, соответствующие критериям спама, отфильтровав транзакции, содержащие события Transfer, и выявив дубликаты ценовых вызовов DEX. Разница с spam-inspect заключается в том, что этот метод основан на событиях передачи, а не на отслеживании транзакций. Эти материализованные представления транзакций со спамом используются для последующего анализа запросов.
Оценка доступности данных (DA)
Несмотря на то, что в данной статье в основном обсуждается влияние мусорных торговых пар на Gas, они также будут потреблять другие ресурсы, такие как занятость L1 доступности данных Rollup. Для оценки ресурсов L1 DA, потраченных на мусорные транзакции L2, мы разработали пользовательский дата-канал (воспользовавшись частью модулей op-batcher), и получили результаты через две группы расчетов:
Общий размер сжатых блоков, содержащих все транзакции;
Общий размер блока после сжатия после удаления мусорных транзакций.
Разница между ними является оценочным значением L1 DA, потребляемым мусорными транзакциями в одном блоке.
Сноска
[1] Это указывает на то, что использование MEV в цепочке будет синхронно расширяться с ростом ее пропускной способности.
[2] Логика специализированной цепи приложений (app-specific chain) может отличаться: намеренное ограничение выразительности транзакций может быть эффективной стратегией в этом контексте.
[3] Явные аукционы решили проблему системной неэффективности ресурсов, но ввели новые ограничения: время, необходимое для проведения честных конкурентных аукционов. Под воздействием сетевых задержек и объема вычислений аукциона это время установило нижнюю границу для времени блока, что означает компромисс между максимизацией использования пространства блока и минимизацией времени блока. Связанные тематические статьи будут опубликованы в ближайшее время.