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提供します。要約すると、次のとおりです。

• Solanaの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。
• 収益性の高いフロントランニングは、AMMに限らず、さまざまなDEX流動性市場の構造で可能です。
• Solanaの継続的なブロック生成と、プロトコル内mempoolの不在は、チェーンのデフォルトの挙動と社会的な力学を変えます。
• 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をフォークしたり、別の方法で再現を試みたりす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割り当てられると、その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、特定のブロック内の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でのアクティビティと全般的な関心が高まるにつれ、MEVはますます議論されるトピックになっています。2024年1月10日、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史上最大級のチップです。

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組み込みに対する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です。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ます。

SolanaのMEV構造

概要

SolanaのMEVは、ほかのチェーンとは異なります。Solanaではレイテンシが重視されるため、チェーンの最新状況を把握する目的で、サーチャーには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、Turbine（更新された状態の読み取り用）やステーク加重QoS（新しい状態の書き込み用）などのステーク加重メカニズムによるものです。

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。

追加機能やプロトコル外のオークション／メカニズムを伴わないSolanaの継続的なブロック生成は、特定の種類のMEV、特にフロントランニングが生じ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発生します。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ミント

NFTミントにおけるMEVは、参加者が公開ミントイベントで希少または価値の高い非代替性トークン（NFT）を確保しようとする際に発生します。これは「ブルーチップ」とロングテールの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然出現する性質があり、ブロックx-1にはNFTのMEV機会がなく、ブロックxには大きなMEV機会があります。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、大規模な混雑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。サーチャーはブロックチェーン上で担保不足のポジションを探し、債務の一部または全部を返済する清算を実行し、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取引です。こうした機会は、チェーン内、チェーン間、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、アトミック性を保証できるアービトラージはチェーン内取引だけです。一方、チェーン内アービトラージには追加の信頼の前提が必要です。有害な注文フローの増加につながらない限り、アービトラージは価格の整合性を保ちます。

Jito

Jitoは、完全なブロックを構築する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群に対して、オフチェーンでの組み込み保証を提供します。バンドルは順番に、かつアトミックに実行されます。つまり、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。サーチャーはバンドルを送信し、オークションに勝利して最低チップの10,000 lamportsを支払えば、オンチェーンでの実行が保証されます。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、落札した単一のバンドルだけを保証付きでブロックに追加することで、スパムを減らし、Solanaのコンピューティング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、高速かつ保証された組み込みと、フロントラン／バックラン機会への入札という、いずれかまたは両方の目的で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ティングリソースのかなりの部分が失敗したトランザクションに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にはネイティブのプロトコル内mempoolがありません。バリデータの約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、Jitoの現在は廃止されたmempoolサービスは、事実上標準的なプロトコル外mempoolを作り出していました。

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収益のかなりの部分を占めていました。

サンドイッチ攻撃は、特にEthereumでは誰も話題にしたがりません。エンドトレーダーに明確な負の外部性をもたらし、ユーザーが可能な限り不利な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み出されています。ユーザーが最大スリッページ（トランザクション送信前にユーザーが許容する、特定の値を基準とした変動幅）を設定すると、ほぼ常にその価格で約定していました。言い換えると、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同じでした。

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送信できます。これらには、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Jito-Solanaクライアントを実行するバリデータの場合、ブロック構築サプライチェーンは次のようになります。

• 受信トランザクション: 実行を待つトランザクションについて、現在事前にスケジュールされている状態です。RPC、ほかのバリデータ、プライベートな注文フロー、その他のソースから届く場合があります。
• 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運用できます。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。ほかの既知のSolanaネットワーク参加者も、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ションし、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、自身のトランザクションを特定のブロックに挿入し、価格差やその他の機会を利用しようとします。Jito ShredStream、HeliusのPreconfirmations、Raw Shreds、Preprocessed Transactionsのような実行前フィードなどを利用するか、独自に最新情報を取得できます。
• バリデータ: バリデータはブロックを構築し、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を確保して構築します。

各主体は垂直統合できるため、必ずしも別々の事業体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、経済的な機会を探せます。

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送信することもできます。Solanaの比較的低い手数料とスケジューラの非決定性により、トランザクションのスパム送信は今でもMEV機会を捉える一般的な手法です。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が生じる余地を減らす一方で、レイテンシを要因とする中央集権化の可能性を悪化させることがあります。バリデータとサーチャーが、競争上の優位性を得るためにインフラを同じ場所へ配置しようとするためです。インフラと関連メカニズムが急速に変化している現状では、競争的で安定した均衡には程遠い状態です。

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備えた高度な主体が比較優位を得ます。ここでは、高頻度取引から多くの知見を得られます。これまでEthereumはこの均衡から距離を置き、サーチャーが競争できる機会を民主化するために、プロトコル外の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、追加のプロトコル外の信頼前提を踏まえると、そのように言えます。

MEVが生じる余地の縮小

汎用的なプロトコル外メカニズムがプロトコルに導入され、オンチェーンでMEVが生じる余地を減らしています。こうしたメカニズムには、次のものがあります。

RFQシステム

RFQ（Request-for-Quote）システムであるHashflowなどがSolanaに導入され、人気を高めています。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、すべての価格発見が実質的にオフチェーンへ移り、約定した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RPCエンドポイント

これらのエンドポイントでは、ユーザーは自身の注文フローから得られる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、関連するリベート額も提示します。そのリベートは、手数料を差し引いて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発生しないことを保証するために、エンドポイントを運用する相手方を信頼する必要があります。

MEVの軽減／再分配メカニズムは、ユーザーが自身の注文フローから価値の一部を得る仕組みと、価格発見オークションおよび関連メカニズムをオフチェーンへ移す仕組みを組み合わせた形で存在します。これらのメカニズムには、検閲耐性、監査可能性、トラストレス性といった暗号資産の特性間でトレードオフがあります。

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取り上げました。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解説しました。

さまざまなMEV軽減／再配分メカニズムの影響を調査・研究するために、多大なリソースが投入されてきました。Ethereumはインフラに多くのリソースを費やし、Flashbotsの誕生につながりました。FlashbotsはMEV機会へのアクセスを民主化することを目指していますが、同時に別の設計上の影響や、チェーンにとって負の外部性とも言える影響をもたらします。 

Solanaには、MEVとブロック生成の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いただいたDubbel06（Overclock）、Lucas（Jito）、Eugene（Ellipsis）に感謝します。