著者:0XNATALIE、出典:著者ブログ
共著者:イーサリアム研究者 mike 、a16z研究者 Pranav Garimidi 、ティム・ラフガーデン 共著ブロック空間分配メカニズムについて 」では、ブロック空間分配メカニズムがMEVにどのような影響を与えるかを系統的に探求している。まず、ブロック空間分配に対処するためにプロトコル内メカニズムを導入する必要性を説明している。次に、「Who, What, When, Where, How」(W^4H)フレームワークを通して既存の分配スキームを評価・比較し、さらに、実行チケットがMEVの認識向上と分配の公平性のバランスをどのように取ることができるかを詳細に分析しています。以下はその記事の翻訳です。
TL;DR: ブロックスペース(取引に含まれる容量)は、ブロックチェーンによって輸出される主なリソースです。暗号エコシステムが拡大し専門化するにつれ、ブロックスペースの効率的な利用によって生み出される価値(MEV )は、パーミッションレスコンセンサスメカニズムの経済学において重要な役割を果たす。研究コミュニティは、プロトコルがMEVのためにどのように機能すべきかについて広範囲に書いてきた(関連する仕事 を参照)。ここ数年の議論は、「盲人の象」のストーリーに似ており、多くの異なるアイデア、解決策、理論が提案されているが、それぞれの視点は断片的で、互いに比較することは難しいようだ。本稿の前半では、核となる問題点を抽出し、既存の提案がそれらにどのように対応しているかを探ることで、「部屋の中のMEVの象」のマクロな姿を提示することを目指す。論文の後半では、実行チケットによって可能になる割り当てメカニズムに焦点を当て、重要な新しい洞察、つまりプロトコル内のMEV予言マシンの品質とメカニズムの公平性の間にトレードオフがあることを実証します。
記事の構成: セクション1では、Proof-of-Stakeの「終盤戦」の一部としてブロック空間の割り当てを処理するために、なぜプロトコル内のメカニズムが必要なのかを説明しています。セクション2では、誰が、何を、いつ、どこで、どのように(W^4H問題
と呼ばれる)、というおなじみの質問セットを使って、ブロックスペース割り当てメカニズムを測定するために使用できる5つの次元をリストアップします。セクション3では、実行チケットモデルに焦点を当て、ブロックビルダーをどのように選択するかを検討する。セクション4では、要約とそれに続く未解決の質問を提起することで、議論を発展させる。
Note : この論文は長く、技術的な要素を含んでいます。読者には、最も興味のある部分に集中することをお勧めします。セクション1、2、4は、既存の提案と私たちが提案する分析アプローチに関する幅広い視点を提供しています。 セクション3(本文の約44%であるが、すべての数学が100%含まれている)では、チケットデザインの実装によって可能になる配分メカニズムの詳細な分析を行っている。このセクションは、順番に読んでも、単独で読んでも、完全に飛ばしても、あなた次第である!
(1)動機 この複雑なトピックを掘り下げる前に、ブロック空間割り当てメカニズムの必要性を簡単に説明しましょう。Proof-of-Stakeでは、検証者はブロックの生成と投票が仕事です。下の画像はBarnabéの記事More pictures about proposers and builders では、これらを提案権と証明権として説明しています。attesting)権である。
何 ブロック空間割り当てメカニズムは、「オファー」の所有者か、それとも"Proof-of-Stakeプロトコルは通常、以下のルールのいずれかを使用します:
検証者は、これらのタスクを実行することで報酬を得ます。
Consensus Layer <
実行レイヤー
報酬 1a
、1b 、および 2a はよく知られており、「プロトコルビューの中」にあります。MEV報酬はより困難である。他の報酬とは異なり、ブロック内のMEVの量は事実上知ることができません(無許可・匿名システムであるため、各アカウントのコントローラーや、それと連動して利益を得る可能性のあるチェーン外の活動を追跡することは不可能です)。またMEVは時間の経過とともに劇的に変化する可能性があり(例えば価格の変動)、その結果、実行レベルの報酬はコンセンサスレベルの報酬よりも大きなばらつきが生じます。加えて、イーサネット・プロトコルは実装時にトランザクションによって生成・抽出されたMEVを全く把握していない。MEVに対するプロトコルの可視性を向上させるために、多くのメカニズムが与えられたブロックのMEVを推定しようと試みており、これをMEV予測器と呼ぶ。ブロック空間割り当てメカニズムにはこのような予測子を生成する機能があることが多く、プロトコルを「MEV対応」にします。
このことから、なぜプロトコルはMEV認識を気にするのかという疑問が生まれます。1つの答えは、MEV認識は、検証者の洗練度がさまざまである場合に、報酬を等しく保つプロトコルの能力を高めるかもしれないということです。 例えば、もしプロトコルがすべてのMEVを正確に燃やすことができれば、検証者のインセンティブは完全にプロトコルの視界に入ることになります(上記の 1a
、1b
、 2a
のように)。あるいは、検証者の複雑さに関係なく、検証者間ですべてのMEVを共有するメカニズム(たとえば、mev-smoothing )は、以下を促進するように思われる。より大きく、より多様で、分散化された検証者の集合を促進する一方で、追加の誓約インセンティブとしてMEV報酬を維持することができるように思われる。MEVの感知がなければ、MEVを抽出したり平滑化したりする能力が最も高い検証者が(ブロック構築者との関係、独自のアルゴリズム/ソフトウェア、排他的な注文フローへのアクセス、規模の経済などにより)不釣り合いに高い報酬を受け取り、プロトコルに大きな中央集権的圧力をかける可能性があります。
イーサネットのプロトコル設計は、あらゆるコストをかけて、分散型のバリデータを維持しようと努めています。プロトコルの信頼された中立性、検閲耐性、無許可性は、分散化されたバリデータの集合に直接依存します。
現在のブロック空間の割り当て 今日のイーサでは、mev-boost
があります。ブロックの約90%を占めています。提案者 (無作為に選ばれた検証リーダー) は、オークションを通じて最高入札者にブロック構築権を売却します。次の図は、このプロセスを示しています( リレー 実際にはビルダーの拡張機能であるため)。
提案者は、建設業者(MEVを引き出すための業者選別に特化したエージェント)が、ブロックの建設を外注するインセンティブを得ます。というのも、建設業者(MEVを抽出するための業者選別に特化したエージェント)は、自分たちでブロックを建設した場合よりも高い報酬を支払うからである。MEVがあっても検証者の報酬を等しく保つ」という私たちの目標に戻ると、すべての検証者がビルダー市場に参入できるようにすることで、独立した誓約者とプロの誓約サービス・プロバイダーの間で、MEVの報酬がほぼ等しく保たれることがわかります。-とてもいいことだ!しかし...
もちろん、mev-boost
には、イーサリアムコミュニティの一部のメンバーを悩ませ続けている問題もあります。
Relay  ;- これらの信頼できる第三者 は、提案者と建設業者の間でブロックの販売を仲介する。中継への大きな依存は、重複 、イベント 、involved , relay shown.さらに、中継には固有の収益源がないため、利益を獲得するための追加的な(そしてクローズドソースの)方法が実装されつつある(例えば、サービスとしてのタイミングゲーム や入札調整 など)。
Out-of-Protocol Software Vulnerability - 中継に加えて、 mev-boost
マーケットプレイスへの参加は、検証者が追加のソフトウェアを実行することを要求します。(i)コンセンサスビーコンノード、(ii)コンセンサスベリファイアクライアント、(iii)実行クライアント、(iv)mev-boostである。これは、独立した誓約者に大きなオーバーヘッドを追加するだけでなく、このソフトウェアに依存することは、ハードフォーク中に別の潜在的な障害点を提供することになる。参照 Shapella events と Dencun upgrades を参照のこと。を参照してください。
ビルダーの集中化とレビュー - これは避けられない かもしれませんが、 mev-boost
の大量採用はビルダーの集中化を加速させています。3つのビルダー が mev-boost
ブロックの約95%(全イーサブロックの85%)を占めています。mev-boost
は、オープンアウトクライ、ファーストビッド、ウィナーテイクオールオークションを実装しており、ビルダーの高い集中化と戦略的 入札につながる。インクルード・リスト やその他の検閲に強いツールはまだ実装されておらず、ビルダーの取引への参加と除外は多大な影響を与える。検閲.pics を参照)。
Temporal Games - Temporalゲーム はProof-of-Stakeプロトコルの基本的な問題であると考えられていますが、mega
はTemporalゲーム の基本的な問題です。基本的な問題であるmev-boost
は、プレッジ・サービス・プロバイダーに薄利多売の競争を強いる。さらに、リレー(提案者に代わってオークションを行う)は、タイミングゲームを促進する複雑な仲介者として機能します。その結果、マーケティング が、特定のプロバイダーと誓約することで、より高いリターンを奨励しているのがわかる。
(2)列挙 必要な「舞台設定」の後、ブロック空間割り当てメカニズムの性質を詳しく見てみましょう。
ブロックスペース割り当ての要素 ブロックスペースを獲得するゲームを考えてみましょう。MEVはエージェントに参加するインセンティブを与え、プロトコル内およびプロトコル外のソフトウェアの組み合わせがルールを定義します。このゲームを設計する際には、どのような要素を考慮すべきでしょうか?この問いに答えるために、我々は「誰が、何を、いつ、どこで、どのように」というおなじみの修辞パターンを使用する(セクション1で「なぜ」が十分に答えられたことを願う)。span style="font-size: 18px; text-align: justify;">.
試合の結果をコントロールするのは誰か ?
プレーヤーが奪い合う商品 とは何か?
ゲームはいつ 行われるのか?
MEV予言機はどこから来たのですか?
ブロックビルダーはどのように選ばれるのですか?
これらの質問は単純化されすぎているように見えるかもしれませんが、切り離して考えると、それぞれはメカニズムの設計空間を測定する軸として見ることができます。これを実証するために、過去に調査されたさまざまな種類のブロック空間割り当てメカニズムをいくつか取り上げます。これらは無関係に見えるかもしれませんが、これらの間の関係は、 W^4H 質問
にどのように答えるかを理解することで明確になります。
実行チケットとその他の方法
提案されているさまざまなメカニズムの概要を紹介する。これは、これらの設計に関するかなり大規模な文献のサブセットに過ぎないことに注意してください - (無限バッファ を参照)。).以下のそれぞれについて、主要なアイデアのみを要約します(詳細は関連研究を参照してください)。
W^4Hの質問に対するこれらの提案の答えを比較することで、それらが同じデザイン空間の異なる部分であることがわかります。
W^4Hの適用:比較分析 各W^4H質問について、上記の提案における異なるトレードオフを説明します。簡潔にするために、各提案に対応する各問題を分析するのではなく、各問題のスレッドによってもたらされる重要な違いを強調する。
上記が曖昧に見えても心配しないでください。次のセクションでは、これらの異なる割り当てメカニズムについて深く掘り下げていきます。
Motivation review 先に進む前に、私たちのもともとの動機をおさらいしておきましょう。
ブロックスペース割り当てメカニズムは、MEVが存在しても検証者の報酬の均質性を維持することを目的としています。
それは良い基本ですが、もしそれだけが目標なら、なぜmev-boost
を使い続けないのでしょうか?mev-boost
には、私たちが設計する最終的なプロトコルに耐性を必要とするかもしれない、いくつかの悪影響があることを覚えておいてください。
より広いビルダー競争を奨励する。
バリデータとビルダー間の信頼できる相互作用を可能にする。
ベースレイヤープロトコルにMEVの認識を組み込む。
バリデータの報酬からMEVを完全に取り除く。
(1,2,3)は比較的議論の余地がありませんが、(4)はより議論の余地があることに注意してください(そして前提条件として(3)を必要とします)。プロトコルは、コンセンサス層の報酬(プロトコルによってコントロールされる部分)を、MEV報酬を排除することによって、システム全体のインセンティブをより正確に反映するようにしたいと思うかもしれません。これは、プレッジのマクロ経済学やプロトコルの発行といった問題にも触れる。一方、MEV の報酬はネットワーク利用の副産物であり、MEV はネイティブ・トークンの価値獲得メカニズ ムと見なすことができます。MEVはネイティブトークンの価値捕捉メカニズムと見なすことができます。ここではこれらの問題に対処しようとせず、異なる答えがメカニズム設計にどのような影響を与えるかを探ります。
これらの期待に適合するために、プロトコル設計レベルで何ができるでしょうか?上述したように、考慮すべきトレードオフはたくさんありますが、次のセクションでは「ブロックビルダーをどのように選べばよいか? 」を探り、ある側面を改善します。
(3) 質問する 編集部注: 前述したように、このセクションは他のセクションよりも長く、より専門的です。もしあなたが限られた時間しかない(または興味がない)のであれば、セクション4まで読み飛ばすことができます。
Partial goal: ブロックオファーに対する権利を割り当てる最もなじみのある2つの方法 (これを「比例総取り」と「勝者総取り」と呼ぶことにします) の間で、次のことが実証されます。
MEV予言マシンの品質とメカニズムの公平性の間の量的トレードオフ。
私たちは以下のサブセクションを通してこれを達成するつもりです:
基本 実行チケットによって達成されるかもしれない分配メカニズムを掘り下げる前に、まずそれをモデル化しなければなりません。
価格は1 WEI
に固定され、
チケットは無制限に売買できます。
注意: このバージョンの実行チケットは、事実上、2つの別々の誓約メカニズム(1つは証明用、もう1つはプロポーザル用)の作成に相当します。合意書へのノートの転売を認めないといった些細な設計変更は、市場機能に劇的な影響を与える可能性があるが、本稿の焦点はそこではない。私たちは、既存の債券保有者の集合の中で、ブロックスペースの割り当てに注目しているだけである。
注目すべきは、プロトコルの観点からは、ブロックの生産者と証明者は別の個人であるということです。個人は、債券を質入れするか購入するかを決定することで、プロトコルのどの部分に参加するかを選択しなければなりません。セカンダリーノート市場は、ビルドの権利がオークション市場でタイムリーに販売される場所に発展するかもしれません(今日の mev-boost
のように)。
さらに、ビルダーは執行チケットを購入し、プロトコルと直接やり取りすることを選ぶかもしれません。取引所間の裁定取引を行う。その結果、彼らは流通市場のオークションでブロックスペースを購入することを好むかもしれません。
なぜこのように、公表価格で無制限に供給するメカニズムに限定しなければならないのでしょうか。
コンセンサス層で複雑な市場を実装できるかは明らかではありません。 クライアント側の最適化によって、コンシューマーグレードのハードウェアを持つ検証者なら誰でもネットワークに参加できるようになります。この要件は、高速オークション、バインディングカーブ、またはその他のチケット販売メカニズムとは互換性がないかもしれません。チケットの販売枚数、オンチェーンでのチケット販売に含まれるMEV($MEV?とチケット販売のタイミング(と時間的な遊び)は、ハードウェア要件を制限したままイーサのコンセンサスが合理的に達成できることよりも、エグゼクティブレベルの懸念に近いようです。
"ビーコンブロックや実行ペイロードに含まれているかどうかに関係なく、ET市場関連のトランザクションが含まれることでMEVがトリガーされる可能性は考えられます。 " - 提案者と建設者に関するその他の写真 記事の中で述べている。
仮に(大前提として)協定によってチケット販売のより厳格な市場を実現できたとしても、その仕組みを設計する余地は大きい。 バインディングカーブ、1559スタイルのダイナミックプライシング、オークションなど、潜在的な価格設定メカニズムが数多く議論されていますが、これらについて一般的な見解を述べることは本稿の範囲を超えています。
そこで、プロトコルの内部化の複雑さが最小である、実行チケットの「無制限、1 WEI
固定価格」バージョンに焦点を当てます。このフレームワークでは、「実行チケット保持者のセットが与えられたら、どうやって勝者を選ぶのか? 」......簡単そうでしょう?結局のところ、このような一見単純な質問であっても、私たちが言えることはたくさんあるのです。
x:b→[0,1]n∑ixi(b)=1p:b→Rn≧0
モデル 実行チケットを購入することでMEVが報われる繰り返しゲームを考えてみましょう:
サイクルごとに、各プレイヤーは購入したチケットの枚数を示すビッドを提出します。を提出する。ビッドをベクトル b で表し、biはi番目のプレイヤーのビッドである。
各プレイヤーはブロックを生産する権利を獲得するための評価を持っている。評価はベクトル v で表され、viはi番目のプレーヤーの評価である。
各時間ステップにおいて、割り当てメカニズムが入札ベクトルに基づいて各プレイヤーの割り当てを決定する。入札者がリスク中立であると仮定すると、等価的に各プレイヤーには「ブロックの一部」が割り当てられると言うことができ、これは「与えられたブロックを落札する確率」とも解釈できる。n人ゲームでは、割り当てメカニズムを実装する写像はx: b →[0,1]^nで示され、xi(b )は制約∑ixi(b )=1の下でのi番目のプレーヤーの割り当てである(すなわち、メカニズムは完全に割り当てられている)。メカニズムは完全に配分される)。
各プレイヤーの支払いは、ラウンドごとに集められる。p: b →Rn≥0、ここでpi(b )はi番目のプレーヤーの支払いである。
各プレイヤーのゲーム効用関数は、Ui(b) = vi xi(b ) - pi(b )と定義される。から支払額を差し引いたものに等しくなります。
よく知られた分配メカニズム 考えられる2つの(まったく異なる)メカニズムを考えてみましょう。
比例オールイン
(オリジナル エグゼクティブチケット案を少し修正したもの)
各ラウンド中、すべてのプレイヤーがビッドを提出する。入札はベクトル b で表される。
ある入札がゲームに勝つ確率は、入札値をすべての入札の合計で割ったものである
各プレイヤーはゲームの結果に関係なく、入札額を支払います。
Winner takes all (current PBS implementation)
各ラウンドでは、すべてのプレイヤーがビッドを提出します。入札はベクトル b で表される。
最も高い入札者がゲームに勝つので、max(b ) = bi、xi(b ) = 0の場合、x_i(b ) = 1となる(例えば、同点の場合、入札額の低いプレイヤーが優先される)。
落札者のみが入札額を支払うので、max(b ) = bi かつ pi(b ) = 0 の場合、pi(b ) = bi となる(同じタイブレークの扱い)。
結果を比較する これら2つのメカニズムの異なる結果を示すために、2人のプレーヤーがいるゲームを考えてみましょう。プレーヤー1
はv1 = 4,プレイヤー2
はv2 = 2と評価される。
This feels intuitivelyv1 = 2-v2 (プレイヤー1 のブロックに対する価値がプレイヤー2 のそれの2倍である)とき、プレイヤー1 はプレイヤー2 の2倍を入札し、受け取り、支払う。
Winner-takes-all result:
Equilibrium bid:b1 = 2+ϵ, b2 = 2
Equilibrium allocation: x1 = 1, x2 = 0
Equilibrium payout: p1 = 2+ϵ, p2 = 0
むしろ違います。プレイヤー1 のビッドは、プレイヤー2の値(ここでは少額を表すために↪Ll_F5 を使用します)をちょうど超えており、全配分を受け取ります。プレイヤー2は何も得られず、何も支払わない。
ここで、それぞれのケースでメカニズムが集める「収入」(または入札額の合計)を考えてみましょう:
勝者総取りの収入はより高く、比例して全額を支払う
よりも、より正確なMEV予測マシン(したがって、より多くのMEVが燃やされるか、プロトコルによって平滑化される)に相当します。直観的には、(比例全額払い
がそうであるように)価値の低いプレイヤーにブロック生産権を割り当てることによって、権利全体が最も価値の高いプレイヤーに割り当てられていた場合に得られたであろう収益を放棄することになります。
考慮すべきもう1つの要素は、配分メカニズムの「公平性」または「配分」です。例えば、次のような指標に合意したとします:√x1・x2(x1+x2の和が固定であれば、幾何平均はx1=x2で最大となり、x1またはx2のいずれかがゼロであればゼロとなるため、幾何平均を使用します)。
ここで「性能」を見てみましょう。>ここでは、2つのメカニズムの「性能」が反転しています。勝者総取りは、「プレーヤー2」が配分を受け取らないため、完全な比例払いほど公平ではありません。これは、ブロックプロポーザルの権利を割り当てる際の、MEV予言マシンの品質とメカニズムの公平性の間の量的トレードオフを示しています。
この小さな例から、MEV予言マシンの品質とメカニズムの公平性の間に基本的なトレードオフがある、という重要な結論が明らかになりました。比例完全支払いメカニズム(別名、オリジナルのエグゼクティブ・チケット提案)は、両方のプレーヤーがゲームに勝つ一定の確率を持っているため、各プレーヤー(特に価値の高いプレーヤー)がそれに応じて入札を調整することを促し、それによってメカニズムからの収益とMEV予言マシンの精度を低下させるため、より公平です。最初の価格メカニズムは、入札者がブロック全体を生産する権利を獲得した場合にのみ支払う必要があるため、より高い入札を誘発し、収益を増加させるが、この勝者総取りの力学は分配を不公平にする。
未解決の質問:比例全額支払いメカニズムは、シビル攻撃に対する「最良の」保護なのでしょうか?ライセンスフリーの環境では、シビル攻撃に耐性のあるメカニズムのみを考慮します。つまり、プレイヤーは複数のIDに対して入札を分割することで利益を得ることはありません。われわれは、プロラタ・フルペイアウト・メカニズムがシビルに耐性のあるメカニズムの理想的な範囲にあり、収益/MEV予言者の精度と公平性の両方において良好な性能を発揮すると考える。私たちは、比例全額支払いメカニズムの「最適性」の程度を決定するという興味深い問題を未解決のままにしておきます(例えば、私たちは、収益と公平性の両方においてそれを上回る他のシビル攻撃防止メカニズムを見つけることができませんでした)。
(具体的な計算に関連する傍注#1と#2は、原文にあります。)
(4) Corollary 私たちが学んだことをまとめましょう。セクション3では、実行チケットメカニズムの例で、MEV prophetの精度と公平性の間の基本的なトレードオフを示しています。プロトコルは、プロトコルの信頼された中立性を改善し維持するために、より多くの分配とエントロピーを(収益の減少という形で)支払うことを厭わないかもしれません。加えて、均衡入札を導き出すためにモデルを使用することは、様々な配分ルールや支払いルールに直面したときにエージェントがどのように反応するかを理解するのに役立ちます。
さらなる質問(W^4の3つの質問に戻る):
プレイヤーは何のために競争するのか? モデルの次元を拡張して、異なるプレーヤーがブロックの異なる部分を異なるように評価できるようにすることは可能でしょうか(たとえば、裁定者はブロックの最上部を特に評価するかもしれませんが、それ以外は評価しないかもしれません)?
ゲームはいつ行われますか? ゲームがスロットの最中ではなく、ずっと前に行われた場合、MEV予測装置の精度はどのように変わるでしょうか(例えば、将来の予想MEVと現在の実現可能なMEVの価格付け)?
ブロックビルダーはどのように選べばよいのでしょうか? 収益と公平性の両方において、比例全額支払いに勝るアンチシビル攻撃メカニズムはありますか? 収益と公平性の間の基本的なトレードオフをもっと正式に説明できますか? シビル防止攻撃の制約(例えば、割り当てルールがパラメータα>1によって決定され、i=bi^α/∑jbj^αという式が成り立つTullochコンテストなど)がある場合、どのような代替的な割り当てルールと支払いルールを探索すべきなのか、また、最適な選択を決定できるのか?
広い観点に戻ると、W^4H問題の他のバージョンは、推論に異なるモデルを必要とするかもしれない。
誰がゲームの結果をコントロールするのか? 委員会によって強制されるメカニズムのバージョンでは、どのような談合行動が起こるでしょうか? インスタントブロックオークションがプロトコルの外で行われ続ける場合、セカンダリーマーケットについて明示的に記述すべきでしょうか?
ゲームはいつ行われるのか? 早期ブロックスペース販売と同一スロット販売を考慮する場合、ネットワーク遅延はどの程度重要ですか?部分同期 環境をモデル化する価値はありますか? マルチスロットMEVが実現可能だとしたら、ブロックビルダーの評価はどう変わるでしょうか?
MEVの預言者はどこから来たのでしょうか? もし委員会から来たのであれば、委員会メンバーには不誠実な行動に対するインセンティブがあるのでしょうか? これらのインセンティブは、プロトコルで捕捉されたMEVが燃やされたものか、平滑化されたものかに依存するのでしょうか?
いつものように、未解決の疑問はたくさんありますが、(a)W^4Hの疑問がブロック空間割り当てメカニズムの理解を広げる助けになること、(b)割り当てメカニズムを深く掘り下げることで、実行チケットの潜在的なデザイン空間を理解する助けになることを期待しています。