Was ist MEV? Verständnis von Maximal Extractable Value

Das Flashbots-Dashboard zeigt, wie MEV (Maximum Extractable Value) zu einem dringenden Problem im Ethereum-Ökosystem geworden ist. Allein im letzten Monat wurden etwa 20 Millionen US-Dollar an MEV extrahiert, was die Marktdynamik stört und die Transaktionskosten erhöht. Wenn Sie denken, dass Sie das nicht betrifft, sollten Sie es sich noch einmal überlegen. Ursprünglich als Miner Extractable Value bekannt, geht MEV mittlerweile über Miner hinaus und betrifft auch Validatoren in verschiedenen Blockchain-Netzwerken. Ein Validator könnte beispielsweise Ihre Transaktion front-runnen, indem er Tokens vor Ihnen kauft, ihren Preis in die Höhe treibt und Sie dadurch mehr bezahlen lässt. Wie können Sie sich also vor diesen Risiken schützen? Schauen wir uns das genauer an!

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, 100 Token einer neuen Kryptowährung zu einem Preis von 10 ETH pro 100 Token zu kaufen. Sie reichen Ihre Transaktion bei Uniswap ein, aber bevor sie verarbeitet wird, bemerkt ein Validator oder Miner Ihre ausstehende Transaktion und erkennt, dass der Tokenpreis wahrscheinlich steigen wird, sobald sie ausgeführt wird.

Der Validator führt dann einen Front-Run durch, indem er eine Transaktion vor Ihrer einreicht. Er kauft die Token zum gleichen Preis von 10 ETH pro 100 Token, was den Preis aufgrund der Mechanik der automatisierten Market Maker (AMM) erhöht. Wenn Ihre Transaktion verarbeitet wird, ist der Preis gestiegen, und nun müssen Sie 10,2 ETH pro 100 Token zahlen, statt der ursprünglichen 10 ETH.

Da die DEX-Transaktion automatisch ausgeführt wird, sobald sie die Blockchain erreicht, können Sie sie nicht stornieren oder rückgängig machen, was bedeutet, dass Sie mehr zahlen, als Sie ursprünglich beabsichtigt haben. Der Validator macht Gewinn, indem er diese Token zum neuen, höheren Preis zurück in den Markt verkauft, während Sie am Ende mehr für die gleiche Menge Token zahlen. Diese Praxis ist bekannt als MEV, oder Maximal Extractable Value.

Obwohl der Begriff "Miner Extractable Value" ursprünglich für Proof-of-Work (PoW) Blockchains verwendet wurde, ist MEV nicht nur auf Miner beschränkt. In Proof-of-Stake (PoS) und anderen Netzwerktypen können auch Validatoren zusätzlichen Wert extrahieren. Um dieser breiteren Anwendung gerecht zu werden, wird der Begriff zunehmend als "Maximal Extractable Value" verwendet. In diesem Blog-Beitrag verwenden wir den Begriff "MEV", um dieses Phänomen über verschiedene Blockchain-Netzwerke hinweg zu beschreiben.

Wie MEV-Bots funktionieren

MEV-Bots agieren an den Rändern von Blockchain-Ökosystemen und sind ständig auf der Suche nach Chancen, zusätzlichen Wert über die üblichen Transaktionsgebühren hinaus zu extrahieren. Diese Software-Programme fungieren als unsichtbare Beobachter und Strategen, die direkt mit den Knotenpunkten der Blockchain verbunden sind.

Zu Beginn wählen die Besitzer von MEV-Bots eine Ziel-Blockchain, häufig Ethereum, aufgrund seiner ausgereiften Infrastruktur und der großen Entwicklergemeinschaft. Öffentliche Knotenanbieter wie Infura oder Alchemy erleichtern den Einrichtungsprozess und gewähren den Bot-Besitzern Zugang zu Echtzeitdaten über ausstehende Transaktionen und Blockvorschläge.

Im nächsten Schritt wird die Programmiersprache bestimmt. Python ist aufgrund seiner umfangreichen Bibliotheken für die Blockchain-Entwicklung eine beliebte Wahl. Eine Alternative dazu ist Go, das aufgrund seiner hohen Leistung und Fähigkeit zur Parallelverarbeitung ideal für Anwendungen mit hohem Transaktionsvolumen geeignet ist.

Nachdem die Grundlage gelegt ist, geht es für den Bot-Besitzer in die entscheidende Phase: die Entwicklung der Strategie. Dabei geht es darum, konkrete MEV-Möglichkeiten zu identifizieren, wie etwa große Trades auf DEXs, Arbitrage-Gelegenheiten, Liquidationen in Lending-Protokollen, hochpreisige NFT-Käufe und verschiedene Angriffstechniken wie Front-Running oder Sandwich-Angriffe. Auf dieser Basis werden ausgeklügelte Algorithmen entwickelt, um all diese Gelegenheiten zu erkennen und auszunutzen. Schauen Sie sich das an!

Wie MEV Blockchain-Ökosysteme beeinflusst

MEV ist nicht nur ein isoliertes Problem für Trader, sondern hat weitreichende Auswirkungen auf das gesamte Blockchain-Ökosystem. Wenn Validatoren oder Miner MEV extrahieren, kann dies zu einer Reihe von Ergebnissen führen, die alles beeinflussen, von Transaktionsgebühren bis hin zur allgemeinen Benutzererfahrung in dezentralen Anwendungen (dApps).

1. Höhere Transaktionskosten

Eine der unmittelbarsten Auswirkungen von MEV sind höhere Transaktionskosten. In einem typischen Szenario sind Validatoren, die MEV-Möglichkeiten erkennen, oft bereit, höhere Gasgebühren zu zahlen, um sicherzustellen, dass ihre Transaktionen zuerst verarbeitet werden. Dies führt zu einem Bieterwettbewerb, da auch andere Nutzer versuchen könnten, ihre Gasgebühren zu erhöhen, um sicherzustellen, dass ihre Transaktionen rechtzeitig bearbeitet werden. Das Ergebnis? Höhere Transaktionskosten für alle, insbesondere während Zeiten der Netzwerküberlastung.

Ein Beispiel: Wenn ein Validator eine Arbitrage-Möglichkeit auf einer DEX entdeckt, könnte er den Gaspreis erhöhen, um seine Transaktion zu priorisieren, was dazu führt, dass auch andere Nutzer dies in einem Gaskrieg tun. Nutzer, die nicht einmal in die Arbitrage- oder MEV-Aktivitäten involviert sind, müssen mehr für ihre Transaktionen zahlen, und diese Dynamik macht die Nutzung von dApps teurer und weniger vorhersehbar.

2. Verschlechterte Benutzererfahrung

MEV treibt nicht nur die Kosten in die Höhe, sondern kann auch die Interaktion mit dApps weniger benutzerfreundlich machen. Front-Running beispielsweise kann dazu führen, dass Nutzer profitable Trades oder Käufe verpassen. Stell dir vor, du versuchst, Token oder NFTs zu kaufen, nur um festzustellen, dass jemand anders (normalerweise ein Bot) sie dir vor der Nase weggeschnappt hat und der Preis dadurch steigt. Dies kann zu Frustration und einem Vertrauensverlust in die Fairness dezentraler Systeme führen, da Nutzer das Gefühl haben, gegen Bots und nicht auf einem fairen Markt zu konkurrieren.

Zusätzlich können Sandwich-Angriffe und andere MEV-Strategien, die die Reihenfolge von Transaktionen manipulieren, Unsicherheit für die Nutzer schaffen. Da Nutzer keine Kontrolle darüber haben, wie ihre Transaktionen nach der Einreichung sortiert werden, sind sie den Validatoren oder Minern ausgeliefert, die Profite über Transaktionsfairness stellen. Diese Unsicherheit schadet der allgemeinen Benutzererfahrung und könnte die breitere Akzeptanz von dApps und dezentralen Finanzplattformen (DeFi) hemmen.

3. Zentralisierungsrisiken

MEV kann auch zur Zentralisierung von Macht in Blockchain-Ökosystemen beitragen. Da MEV zunehmend lukrativ wird, könnten Validatoren und Miner, die den meisten Wert extrahieren können, das Netzwerk dominieren. Sie könnten ihre Gewinne in bessere Hardware, Zugang zu besseren Informationen oder sogar bevorzugte Behandlung durch Flashbot-Relais investieren, was ihnen einen Vorteil gegenüber kleineren Akteuren verschafft.

Diese Konzentration von Macht untergräbt die dezentrale Ethik der Blockchain-Technologie. Wenn wenige mächtige Akteure in der Lage sind, Transaktionen zu manipulieren und Werte auf Kosten gewöhnlicher Nutzer zu extrahieren, entsteht ein ungleiches Spielfeld, das die Teilnahme kleinerer Validatoren abschrecken und die allgemeine Dezentralisierung des Netzwerks schädigen kann.

Übliche MEV-Strategien und -Techniken

Die Extraktion von MEV beschränkt sich nicht nur auf einen einzelnen Ansatz; vielmehr gibt es mehrere Strategien und Techniken, die Miner und Validatoren nutzen, um ihre Gewinne zu maximieren. Zwei der häufigsten Strategien sind Front-Running und Sandwich-Angriffe.

Front-Running

Was ist Front-Running? Front-Running ist eine gängige MEV-Technik, bei der ein Miner oder Validator Transaktionen umsortiert, um sich einen finanziellen Vorteil zu verschaffen. Er platziert seine eigene Transaktion vor einer ausstehenden, von der er weiß, dass sie wahrscheinlich eine Marktbewegung auslösen wird, und kann so von der Preisveränderung profitieren.

Wie Front-Running funktioniert (Beispiel): Wir haben diesen Angriffstyp bereits zu Beginn des Artikels erwähnt, aber jetzt, da Sie wissen, dass es sich um Front-Running handelt, lassen Sie uns das noch einmal durchgehen und mit dem Sandwich-Angriff weiter unten vergleichen.

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, 100 Token einer neuen Kryptowährung auf einer dezentralen Börse (DEX) wie Uniswap für 10 ETH zu kaufen. Wenn Sie Ihre Transaktion einreichen, wird sie nicht sofort verarbeitet – sie gelangt in den Mempool, eine öffentliche Warteschlange für unbestätigte Transaktionen. Validatoren, Miner oder MEV-Bots scannen kontinuierlich den Mempool auf der Suche nach profitablen Möglichkeiten.

Ein Validator bemerkt Ihre ausstehende Transaktion und erkennt, dass der Preis der Token steigen wird, sobald sie verarbeitet wird. Anstatt Ihre Transaktion zuerst zu verarbeiten, platziert er eine eigene Kauforder genau vor Ihrer für dieselben 100 Token zu 10 ETH. Sobald die Transaktion des Validators verarbeitet wird, steigt der Preis der Token aufgrund der Mechanismen des automatisierten Market Makers (AMM) auf der DEX. Wenn Ihre Transaktion schließlich verarbeitet wird, müssen Sie nun 10,2 ETH statt der ursprünglich vorgesehenen 10 ETH bezahlen. Der Validator kann die Token sofort zu dem höheren Preis verkaufen und von der Preisänderung profitieren, während Sie für die gleichen Token mehr bezahlen.

Auf diese Weise ermöglicht Front-Running den Validatoren, „vordrängeln“ und auf Kosten anderer Nutzer zu profitieren, was die Marktgerechtigkeit untergräbt.

Sandwich-Angriffe

Was ist ein Sandwich-Angriff? Ein Sandwich-Angriff ist eine fortgeschrittene Version des Front-Running, bei dem der Angreifer, typischerweise ein Validator, sowohl vor- als auch nachläuft, um die maximale Wertausbeute aus der Transaktion eines Nutzers zu ziehen. Im Wesentlichen "sandwiches" der Angreifer die Transaktion des Nutzers zwischen zwei eigenen – eine vor und eine nach der des Nutzers.

Wie funktioniert ein Sandwich-Angriff? (Beispiel): Stellen Sie sich vor, Sie möchten 100 Token einer Kryptowährung kaufen und reichen Ihre Transaktion an eine dezentrale Börse (DEX) wie Uniswap ein. Angenommen, der Preis beträgt 10 ETH für 100 Token. Ihre Transaktion gelangt in die Mempool, und ein Validator, der einen MEV-Bot betreibt, bemerkt Ihren ausstehenden Handel. So läuft der Sandwich-Angriff ab:

Schritt 1: Front-Run
Der Validator platziert eine Kauforder für dieselben Token direkt vor Ihrer Transaktion und kauft sie zu 10 ETH. Diese Aktion führt zu einem Anstieg des Token-Preises aufgrund des Systems des automatisierten Market Makers (AMM).

Schritt 2: Ihre Transaktion
Wenn Ihre Transaktion verarbeitet wird, ist der Preis bereits gestiegen, weil der Validator Front-Running betrieben hat. Anstatt 100 Token für 10 ETH zu kaufen, müssen Sie nun 10,2 ETH aufgrund des Preisaufschlags zahlen, der durch das Front-Running des Validators ausgelöst wurde.

Schritt 3: Back-Run
Nachdem Ihre Transaktion abgeschlossen ist, platziert der Validator eine weitere Transaktion direkt nach Ihrer – diesmal verkauft er die 100 Token, die er zuvor zu einem höheren Preis gekauft hat. Er profitiert von der Preisänderung, während Sie für die gleichen Token mehr bezahlen.

Auf den ersten Blick könnten Front-Running und Sandwich-Angriffe ähnlich erscheinen, aber es gibt wesentliche Unterschiede. Bei einem Front-Running-Angriff platziert der Angreifer nur eine Transaktion vor Ihrer, die den Preis leicht anhebt, bevor Ihre Transaktion verarbeitet wird. Ein Sandwich-Angriff hingegen umfasst zwei Transaktionen, die um Ihre Transaktion herum platziert werden – eine davor und eine danach. So kann der Angreifer sowohl vor als auch nach Ihrer Transaktion vom Preisaufschlag profitieren.

Lösungen und Präventivmaßnahmen

Um die Herausforderungen von MEV zu bewältigen, kommt eine der bekanntesten Lösungen von Flashbots, einer bahnbrechenden Forschungsorganisation, die sich darauf konzentriert, die schädlichen Auswirkungen von MEV zu verringern. Flashbots setzt ein ausgeklügeltes System ein, das darauf abzielt, manipulative Verhaltensweisen zu verhindern und Fairness bei der Transaktionsverarbeitung sicherzustellen. Hier ein genauerer Blick darauf, wie Flashbots funktioniert.

Flashbots besteht aus mehreren wichtigen Komponenten:

Private Transaktions-Pool
Flashbots führt einen privaten Mempool für Transaktionen ein, der sich vom öffentlichen Mempool unterscheidet, in dem Transaktionen normalerweise übertragen werden. Dieser private Pool ist nur für Teilnehmer im Flashbots-Netzwerk zugänglich, wie Miner und Validatoren. Durch das Einreichen von Transaktionen in diesen privaten Bereich vermeiden Nutzer die Risiken der Exposition im öffentlichen Mempool, was hilft, ihre Transaktionen vor Front-Running oder Manipulationen durch opportunistische Akteure zu schützen.

Auktionsmechanismus
Im Flashbots-Ökosystem werden Transaktionen nicht nach dem Prinzip „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“ verarbeitet. Stattdessen werden sie an Miner und Validatoren innerhalb des Flashbots-Netzwerks versteigert. Dieses Auktionssystem ermöglicht es den Transaktions-Einreichern, auf Block-Space zu bieten, was sicherstellt, dass Transaktionen auf eine gerechtere und vorhersehbarere Weise verarbeitet werden. Durch das Ermöglichen von Geboten für Transaktionen bringt Flashbots die Anreize von Nutzern und Minern in Einklang und verringert die Notwendigkeit für manipulative Taktiken.

MEV-Boost Relay-System
Ein wesentlicher Bestandteil der Flashbots-Infrastruktur ist das MEV-Boost-Relay-System. MEV-Boost fungiert als Vermittler zwischen den Transaktions-Einreichern und den Minern. Es verwaltet den Auktionsprozess, indem es Gebote von Minern für die Einbeziehung von Transaktionen sammelt und dann den Höchstbietenden auswählt, um Transaktionen in den nächsten Block aufzunehmen. Dieses System schafft ein wettbewerbsorientiertes Umfeld für Block-Space und stellt sicher, dass Transaktionen durch faire Gebote und nicht durch ausbeuterische Methoden verarbeitet werden.

Transparenz und Berichterstattung
Flashbots legt großen Wert auf Transparenz und bietet umfassende Berichterstattung und Analysen zu MEV-Aktivitäten. Dies umfasst Einblicke in die Reihenfolge der Transaktionen, Bietmuster und die Gesamtwirkung von MEV auf das Netzwerk. Durch die Bereitstellung dieser Daten für die Öffentlichkeit hilft Flashbots Nutzern und Entwicklern, die Dynamik von MEV besser zu verstehen und fundierte Schritte zu unternehmen, um dessen Auswirkungen zu mildern.

Insgesamt kombiniert die Strategie von Flashbots einen privaten Transaktions-Pool, einen Auktionsmechanismus und ein Relay-System, um eine gerechtere Transaktionsverarbeitung zu schaffen. Durch die Verringerung des Potenzials für MEV-Ausnutzung und die Förderung von Transparenz zielt Flashbots darauf ab, einige der Hauptprobleme im Zusammenhang mit maximal extrahierbarem Wert zu lösen.

Viele beliebte Wallets, darunter MetaMask und MyCrypto, bieten Unterstützung für Flashbots.

MetaMask

1. MetaMask aktualisieren: Stellen Sie sicher, dass Sie die neueste Version von MetaMask verwenden.

2. Flashbots Relay aktivieren: Öffnen Sie die MetaMask-Einstellungen und gehen Sie zum Abschnitt "Erweitert". Aktivieren Sie die Option "Flashbots Relay".

3. Einstellungen konfigurieren: Möglicherweise müssen Sie zusätzliche Einstellungen anpassen, wie die Relay-URL und Ihre öffentliche Ethereum-Adresse. Überprüfen Sie die MetaMask-Dokumentation für detaillierte Anweisungen.

MyCrypto

1. Flashbots-Erweiterung installieren: Laden Sie die Flashbots-Browsererweiterung aus dem Chrome Web Store herunter und installieren Sie sie.

2. MyCrypto verbinden: Verknüpfen Sie Ihr MyCrypto-Wallet mit der Flashbots-Erweiterung.

3. Einstellungen konfigurieren: Befolgen Sie die Anweisungen auf dem Bildschirm, um die Einrichtung abzuschließen.

4. Transaktionen über Flashbots einreichen: Wenn Sie eine Transaktion einreichen, wählen Sie die Option, Flashbots zu verwenden.

Die Zukunft von MEV

Maximal Extractable Value (MEV) wird wahrscheinlich auch weiterhin eine bedeutende Herausforderung bleiben, während sich die Blockchain-Ökosysteme weiterentwickeln, insbesondere mit der Ausweitung von Dezentraler Finanzen (DeFi) und zunehmend komplexeren Smart Contracts. Obwohl Lösungen wie Flashbots bedeutende Fortschritte bei der Minderung einiger negativer Auswirkungen von MEV erzielt haben, ist das Problem noch lange nicht gelöst, und das Potenzial für Manipulation bleibt bestehen. Während immer mehr Validatoren und Bots um MEV-Möglichkeiten konkurrieren, wird der Wettbewerb um die Reihenfolge und Inklusion von Transaktionen nur noch intensiver werden.

Blickt man in die Zukunft, könnten wir raffiniertere Auktionsmechanismen und Off-Chain-Koordinierungsmethoden sehen, die darauf abzielen, Gas-Kriege und Front-Running-Angriffe zu reduzieren. Darüber hinaus könnten aufkommende Privatsphäre-Technologien wie Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs) Transaktionsdetails verschleiern, was es opportunistischen Akteuren erschwert, den Mempool auszunutzen. Dies könnte helfen, den extrahierbaren Wert zu verringern, ohne die Transparenz oder Sicherheit zu gefährden.

Entwickler untersuchen auch Möglichkeiten, dezentrale Börsen (DEXs) und andere dezentrale Anwendungen (dApps) neu zu gestalten, um die MEV-Exposition zu minimieren und fairere Umgebungen für die Nutzer zu schaffen. Während Forschung und Innovation weitergehen, werden sich sowohl offensive als auch defensive MEV-Strategien weiterentwickeln und die Zukunft von DeFi und Blockchain-Netzwerken mitgestalten.