Solana MEV入門

要点

この記事では、SolanaにおけるMEVの仕組みについて、基礎的な理解を得られるよう解説します。要点は以下のとおりです。

• SolanaにおけるMEVはなくなっていません。
• すべてのMEVが悪いわけではありません。
• 収益性のあるフロントランニングは、AMMだけでなく、さまざまな構造のDEX流動性取引所で可能です。
• Solanaの継続的なブロック生成と、プロトコル内mempoolの不在は、チェーンの標準的な挙動と社会的ダイナミクスを変化させます。
• より多くのMEVを抽出するために、誰かがJitoのプロトコル外mempoolをフォークするか、別の方法で再現を試みる可能性はありますが、技術面でも社会面でも困難です。
• 多くのバリデータは、サンドイッチ攻撃による収益を手放してでも、Solanaの長期的な成長と健全性を優先し、Jitoのmempoolを廃止する決定を支持しています。

はじめに

Proof-of-Stakeネットワークでは、特定のブロックのリーダーに選出されると、割り当てられたブロックの内容を決定する権限を持ちます。最大抽出可能価値（MEV）とは、特定のブロック内でトランザクションを追加、削除、または並べ替えることで得られるあらゆる価値を指します。

Solanaでの活動と関心が全般的に高まるにつれ、MEVはますます盛んに議論されるトピックになっています。2024年1月10日には、あるサーチャーがバリデータに890 SOLをチップとして支払いました。これはJitoの歴史上、最大級のチップの1つです。

2024年3月12日までの1週間で、SolanaのバリデータはSolanaのブロックスペースへの取り込みに対するJitoのチップとして、700万ドルを超える収益を得ました。現在、Solanaトランザクションの50%以上は失敗したアービトラージ（スパム）です。トランザクションコストが非常に低いため、これらの期待値はプラスになります。トレーダーは、この種の取引を長期的に繰り返すことで利益を得ています。

SolanaのMEV構造

概要

SolanaにおけるMEVは、ほかのチェーンとは異なります。Solanaは遅延の影響を受けやすいため、サーチャーには、チェーンの最新状況を把握する目的で独自ノードを運用する、またはステーク量の多いノードと統合して同じ場所に配置する強いインセンティブがあります。これは、Solanaの継続的な状態更新と、更新済みの状態を読み取るためのTurbineや、新しい状態を書き込むためのステーク加重QoSといった、ステーク加重型の仕組みによるものです。

最も顕著な違いの1つは、Ethereumなどのほかのチェーンで一般的に見られる従来型のmempoolが存在しないことです。

Solanaの継続的なブロック生成は、追加のオークションやプロトコル外のオークション／仕組みがなくても、特定の種類のMEV、特にフロントランニングが発生する余地を減らします。

MEVトランザクション

MEVの機会は、さまざまなカテゴリーで生じます。現在Solanaに存在する一般的なMEVトランザクションには、次のようなものがあります。

NFTのミント

NFTのミントによるMEVは、参加者が公開ミントイベントで希少または高価値の非代替性トークン（NFT）を確保しようとするときに発生します。これは「優良」NFTとロングテールNFTの両方に当てはまります。NFTミントイベントは機会が突発的に増えることが特徴で、ブロックx-1にはNFT MEVの機会がなくても、ブロックxでは大きなMEVの機会が生じます。ここでのブロックxは、ミントが開始されたブロックを指します。こうしたNFTミント／IDOの仕組みは、2021年から2022年にSolanaのブロック生成を一時停止させた大規模な輻輳急増の、最初期の原因の1つでした。

清算

借り手がローンに必要な担保比率を維持できなくなると、そのポジションは清算対象になります。サーチャーは、このような担保不足のポジションをブロックチェーン上で探し、清算を実行して債務の一部または全部を返済し、報酬として担保の一部を受け取ります。清算は、トークンとNFTの両方を担保として利用するプロトコルで発生します。清算はプロトコルが支払能力を維持するために必要であり、より広範なエコシステムにも有益です。

アービトラージ

アービトラージとは、異なる市場やプラットフォームにおける同一資産の価格差を利用することです。こうしたアービトラージの機会は、チェーン内、チェーン間、およびCEXとDEXの間に存在します。現在、両方の取引が同じチェーン上で実行されるため、アトミック性が保証されるアービトラージはチェーン内アービトラージだけです。一方で、チェーン内アービトラージには追加の信頼に関する前提が必要です。アービトラージは、有害なオーダーフローを増加させない限り、価格の整合性を維持します。

Jito

Jitoは、ブロック全体を構築するMEV-boostとは異なり、部分的なブロックを対象とするプロトコル外のブロックスペースオークションです（Jitoとmev-gethは理念こそ似ていますが、実装は大きく異なります）。Jitoは、バンドルと呼ばれる特定のトランザクションセットについて、オフチェーンで取り込みを保証します。バンドルは順番に、かつアトミックに実行され、すべて実行されるか、まったく実行されないかのいずれかです。サーチャーは、オークションに勝利した場合のオンチェーン実行が保証されたバンドルを提出し、最低10,000 lamportsのチップを支払います。Jitoのチップはプロトコル外に存在し、プロトコル内の優先手数料とは別のものです。

このアプローチは、オークションをオフチェーンで実行し、オークションの唯一の勝者だけを保証付きバンドルとしてブロックに追加することで、スパムを減らし、Solanaのコンピュートリソースの効率を高めることを目的としています。サーチャーは、迅速かつ確実な取り込みと、フロントラン／バックラン機会への入札という特性の一方または両方を得るために、バンドルを利用できます。現在、ネットワークのコンピュートリソースの相当部分が失敗したトランザクションによって消費されていることを考えると、これは特に重要です。

Mempool

Ethereumとは異なり、Solanaにはネイティブなプロトコル内mempoolがありません。バリデータの~65%がネイティブのSolana-LabsクライアントではなくJito-Solanaクライアントを実行しているため、現在は廃止されたJitoのmempoolサービスは、実質的に標準的なプロトコル外mempoolを形成していました。

稼働中、トランザクションはJitoの疑似mempoolに200 ms滞留していました。この時間内にサーチャーは、保留中のトランザクションに対するフロントラン、サンドイッチ、バックランの機会へ入札でき、支払い額が最も高いバンドルが実行のためにバリデータへ転送されていました。バリデータに支払われたチップで測ると、サンドイッチ攻撃はMEV収益のかなりの割合を占めていました。

サンドイッチ攻撃について話したがる人はいません。特にEthereumではそうです。エンドトレーダーに明確な負の外部性をもたらし、ユーザーの注文が最悪の価格で約定するためです。参考までに、EigenPhiによると、過去30日間にEthereum上のサンドイッチ攻撃だけで約2,400万ドルの利益が生じています。ユーザーが最大スリッページ（トランザクションを送信する前にユーザーが許容する、特定の値からの変動幅）を設定すると、ほぼ常にその価格で約定していました。つまり、注文が約定した場合、ユーザーの予想スリッページはほぼ常に最大スリッページと等しくなっていました。

Jitoのサーチャーは、アービトラージや清算トランザクションなど、MempoolStreamに依存しないほかの種類のMEVトランザクションについて、引き続きバンドルを提出できます。これらでは、ブロック内のトランザクションを観測し、次回のJitoオークションで機会を捉える必要があります。

サプライチェーン

参考までに、現在のEthereumのブロック構築サプライチェーンは次のようになっています。

Solanaでは、Jito-Solanaクライアントを実行するバリデータのブロック構築サプライチェーンは次のようになっています。

• 受信トランザクション: 実行待ちトランザクションの、事前スケジュール済みの現在の状態です。RPC、ほかのバリデータ、プライベートオーダーフロー、またはその他のソースから送られます。
• リレイヤー: SolanaのリレイヤーはEthereumとは異なります。Ethereumでは、リレイヤーはブロックビルダーと提案者を接続するための信頼された主体です。ビルダーは、リレーがブロックを変更しないことを信頼します。Solanaでは、リレイヤーは受信トランザクションを中継し、パケットの重複排除や署名検証など、限定的なTPU処理を実行します。リレイヤーは、Block Engineとバリデータの両方にパケットを転送します。EthereumにはmempoolがありますがSolanaにはないため、Ethereumでは同等の機能は必要ありません。

リレイヤーのロジックはオープンソースであり、誰でも独自のリレイヤーを実行できます。Jitoは公共財としてリレイヤーのインスタンスを運用しています。Solanaネットワークのほかの既知の参加者も、独自のリレイヤーを運用しています。

• Block Engine: Block Engineはトランザクションの組み合わせをシミュレートし、オフチェーンのブロックスペースオークションを実行します。その後、MEVを最大化するバンドルが、Jito-Solanaクライアントを実行するリーダーへ転送されます。
• サーチャー: サーチャーは、特定のブロックに独自のトランザクションを挿入し、価格差やその他の機会を利用しようとします。Jito ShredStreamなどのソースを利用することも、独自に最新情報を取得することもできます。
• バリデータ: バリデータはブロックを構築して生成します。Jito-Solanaのブロックでは、ブロックの最初の80%について、Jito経由でルーティングされるトランザクション用にスケジューラが3M CUを確保します。

主体は垂直統合できるため、これらの当事者が必ずしも別々の組織であるとは限りません。前述のとおり、バリデータは自身のブロックに対する完全な権限を持ちます。バリデータ自身も、リーダーであるときに特定のブロックのトランザクションを挿入、並べ替え、検閲することで、経済的機会を探せます。

リーダーがJito-Solanaを実行しているかどうかにかかわらず、サーチャーはRPCメソッド（標準的なプロトコル内ルーティング）を介してトランザクションを提出することもできます。Solanaの手数料が比較的低いことと、スケジューラが非決定的であることから、トランザクションのスパム送信は、今もMEVの機会を捉える一般的な方法です。特定のMEV機会は、予想より長く、1ブロックから数十ブロックにわたって存在する場合があります。

参加者間のMEV分配

Solanaはトランザクションを高速に実行し、特定の種類のMEVが発生する余地を減らします。一方で、競争上の優位性を得るためにバリデータとサーチャーがインフラを同じ場所に配置しようとする、遅延主導の中央集権化を悪化させる可能性があります。インフラと関連する仕組みが急速に変化しているため、競争的で安定した均衡にはほど遠い状況です。

ブロック時間が200ms未満の環境では、システムを最適化するインフラと専門知識を持つ高度な主体が比較優位を得ます。ここでは、高頻度取引から得られる知見を数多く活用できます。これまでEthereumは、この均衡から距離を置き、サーチャーが競争に参加する機会を広く提供するためのプロトコル外ソリューションを構築してきました。少なくとも、Ethereumの現在のUX、価格、寡占的なブロック構築体制、およびプロトコル外の追加の信頼に関する前提を踏まえると、そのようにいえます。

MEVが発生する余地の削減

オンチェーンでMEVが発生する余地を減らすため、汎用的なプロトコル外の仕組みがプロトコルに取り入れられつつあります。こうした仕組みには、以下が含まれます。

RFQシステム

RFQ（Request-for-Quote）システムであるHashflowなどはSolanaにも導入され、人気が高まっています。エコシステム全体の累積取引高は100億ドルを超えています。注文はオンチェーンのAMMやオーダーブックではなく、プロのマーケットメーカー（Wintermute、Jump Crypto、GSR、LedgerPrime）によって執行されます。署名ベースの価格設定により、オフチェーンでの計算が可能です。これにより、実質的にすべての価格発見がオフチェーンへ移り、約定済みの転送トランザクションだけがオンチェーンに記録されます。

MEV保護付きRPCエンドポイント

これらのエンドポイントにより、ユーザーは自身のオーダーフローから得られた収益の一部をリベートとして受け取れます。サーチャーはユーザーのトランザクションをバックランする権利に入札し、関連するリベートも提示します。そのリベートは、手数料を差し引いたうえでユーザーに還元されます。通常、このようなエンドポイントでは、フロントランニングやサンドイッチ攻撃が行われていないことを保証するために、エンドポイントを運営する相手方を信頼する必要があります。

MEVの緩和／再分配の仕組みは、ユーザーが自身のオーダーフローから価値の一部を獲得することと、価格発見オークションおよび関連する仕組みをオフチェーンへ移行することの組み合わせとして存在します。こうした仕組みでは、検閲耐性、監査可能性、トラストレス性など、暗号資産に関する特性の間でトレードオフが生じます。

まとめ

この記事では、SolanaにおけるMEVサプライチェーンの主要な参加者と最新動向を解説しました。また、Solanaで一般的なMEVの形態と、MEVトランザクションの構造についても取り上げました。

さまざまなMEV緩和／再配分の仕組みがもたらす影響の調査と研究には、多大なリソースが投入されています。Ethereumはインフラに多くのリソースを投入し、Flashbotsの開発につながりました。FlashbotsはMEVの機会へのアクセスを広く提供することを目指していますが、別の設計上の影響や、チェーンに対する負の外部性ともいえる影響ももたらします。 

Solanaには、MEVとブロック生成サプライチェーンの最前線で新しいモデルを探求する機会があります。

フィードバックとレビューを提供してくださったDubbel06（Overclock）、Lucas（Jito）、Eugene（Ellipsis）に感謝します。