MEV: マルチ目的最適化未解決

要するに- MEV（最大抽出可能価値）は、すべてのブロックチェーンが取り組む古いトピックです。ユーザー、DeFiプロトコル、パブリックチェーンの基盤、バリデータ、サーチャなどが関与する複雑なゲームです。新しい展開が次々と現れ、興味深い研究課題を引き起こしています。- 公開ブロックチェーンのMEVエコシステムはどのように設計すべきですか？これは絶対的に正しい答えがない典型的な多目的最適化問題です。したがって、さまざまなLayer 1ブロックチェーンにまたがるMEVエコシステムの現状と将来の展開を調査することで、その付加価値を明らかにし、多目的最適化フレームワーク内での優先順位を評価することができます。- MEVの形式は多様です。悪意のあるMEVの標準化された定義はありません。ただし、「サンドイッチ攻撃」または「サンドイッチ」としても知られるものは、明らかに一般ユーザーの利益を損ないます。自動マーケットメーカー（AMM）取引がサンドイッチされるには、2つの条件を満たす必要があります。つまり、1）攻撃者に取引が見えていること、および2）ユーザーがAMM取引中に高いスリッページ許容度を設定していることで、成功した裁定の機会が生じます。サンドイッチ攻撃を回避するためには、ユーザーは取引のプライバシーを向上させるか、スリッページ許容度を低くすることで、攻撃者の裁定ポテンシャルを減少させる必要があります。- この記事では、Ethereum、BSC、およびSolanaを例に取り上げ、MEVの現在の状況と将来の計画を評価し、それらが反映する価値提案を探求しています。- イーサリアムは分散化を優先します;

• BSCはユーザーの取引体験を保護することに焦点を当てています。そして

• Solanaは取引の効率と市場競争を重視しています。

ACK:

私たちはHeliusチームに感謝を表明します(@heliuslabs) Solana MEVに関する包括的なレポートと、BNB Chainからの詳細な共有に対して、感謝の意を表します@BNBCHAIN）Core Devチーム。また、努力を認めたいと思います。#Flashbotsチーム、ジトチーム（@jito_labs)、およびEigenphi(@EigenPhi）チームは、MEVに関する透明性の向上と、Duneのデータコントリビューターに関して協力しています@Dune)、この記事で引用されている入念な作業を行ったチームに感謝します。最後に、TrustWalletなどのチームの貢献に感謝します（@TrustWallet)、パンケーキ (@PancakeSwap)、および GMGN (@gmgnai）ユーザー教育とMEV保護の取り組みに対して彼らに感謝します。

MEV: 継続的な発展を遂げる永続的なトピック2025年3月10日、Jitoダッシュボードによると、Solana上のバンドル取引とTipsの取引量が減少しており、同時に一部のユーザーがSOL上でのサンドイッチ攻撃の増加を報告し、MEVの問題が異常として再び議論されています。

最近、バイナンススマートチェーン（BSC）コミュニティは、ミームコイン取引の活発化に伴い、サンドイッチ攻撃（一般的にはサンドイッチボットとして知られています）に関する不満を表明しています。この問題に対処し、ユーザーエクスペリエンスを向上させるために、BSCはブロック時間を大幅に短縮し、有害なMEV活動を緩和するためにコンセンサスメカニズムを調整しています。

EthereumでもMEVの問題は依然として持続しています。2025年3月、Malik672という匿名の研究者が「分散型ランダムブロック提案」システムを提案し、ブロック選択プロセスをランダム化することを目指しています。このシステムは、共有乱数アルゴリズムとビザンチン・フォールト・トレランス（BFT）メカニズムを組み合わせており、すべてのEthereumクライアント（GethやNethermindなど）がブロック構築に参加できるようにしているため、この能力を一部の大規模なビルダーに限定するのではなく。

MEVは、完璧な解決策がない複数の参加者が関与する複雑なゲームです。分散型ブロックチェーン環境では、ユーザー、バリデータ、サーチャー、およびインフラプロバイダーがそれぞれ独自の目標を追求し、しばしば相反する目標をもたらします。各ブロックチェーンエコシステムが採用する戦略は、それぞれ固有の優先順位と価値志向を反映しています。

Fig 1a. JitoバンドルとTipsデータ(2025.3.10) 図1b. ジトデータ概要(2025.3.10)Jitoのダッシュボードからのデータによると、2025年3月9日以前、Jitoは1日あたり約13-20百万の取引バンドルを処理し、およそ1日あたり10,000-15,000 SOLのチップを生み出していました。3月9日以降、1日のチップ収益は約8,000 SOLに減少しました。この減少にもかかわらず、Jitoの1日の収益は相当なものです。

最近の事件は、基本的な問題を提起しています: ユーザーはなぜサンドイッチ攻撃の被害者になるのか、なぜJitoのようなサービスのために追加料金を支払うのか、さまざまなパブリックブロックチェーンにおけるMEVの現状はどうなっているのか、BSCにとってMEVの未来はどのようなものになるのか。これらの問題に焦点を当てて前進しましょう。

なぜすべてのブロックチェーンでMEVが起こるのですか？MEVは、ほとんどのブロックチェーンが類似した基本設計を共有しているため、普遍的な問題です。典型的なブロックチェーン取引がどのように処理されるかを簡単に振り返りましょう:

• ユーザーはウォレットを介して取引を開始し、その後、これらの取引をRPCノードに転送します。- RPCノードはその後、トランザクションをバリデータ（またはバリデータとして機能するノード）に中継します。- バリデータは、一時的に保留中のトランザクションを、トランザクションプール（通常はMempool、TxPool、またはTx Queueなどと呼ばれる）と呼ばれる内部キャッシュに格納します。- バリデータが新しいブロックを生成する権利を得たら、通常取引手数料に基づいてメンプールから取引を選択し、それをパックしてネットワークにブロードキャストします。最初、バリデータは手数料（ガスまたは取引手数料）に基づいて取引を優先的に処理していました。しかし、分散型ファイナンス（DeFi）の台頭とともに、特に自動化マーケットメーカー（AMM）が注目されるようになり、追加のアービトラージ機会が生まれました。これらの機会は、戦略的に取引の順序を整えたり挿入したりすることによって捉えられ、最大抽出可能価値（MEV）の概念が生まれました。

サンドイッチ攻撃は、主にAMMを利用する分散型取引所（DEXs）で発生する、1つの主要なMEV戦術です。サンドイッチ攻撃のシナリオでは、攻撃者は被害者の取引の周りに2つの取引を配置します。1つは被害者の取引の直前にあり、資産価格を不利に操作し、もう1つは直後にあり、その結果の価格変動から利益を得ます。サンドイッチ攻撃の収益性は、ユーザーが選択したスリッページ許容値に依存します。要求された価格と実行された価格の間の最大許容偏差。スリッページ設定が高いほど、これらの攻撃への脆弱性が高まります。

成功したサンドイッチ攻撃は通常、次の3つの条件が必要です:

• 取引の可視性：ユーザーの取引は攻撃者に見える取引プール内にさらされ、攻撃者は事前にターゲット取引を特定できます。- 攻撃者の先行および後方取引は、ほとんどの場合、バリデータによって同じブロック（ほとんどの場合）または連続するブロックに正常に含まれます。- 最終ブロックが確認され、ブロックチェーンに追加されると、ユーザーの取引価格は攻撃者の取引によって大きく影響を受けるため、「サンドイッチ」という現象が一般的に言及されます。ユーザーの観点からは、2つの主要な懸念が生じます。

• ユーザーは、取引が潜在的な攻撃者にさらされないようにする方法はありますか（つまり、取引の「可視性」の問題に対処する方法はありますか）？- ユーザーは、トランザクションがより迅速かつ信頼性の高い方法でバリデータによってブロックにパッケージ化されることをどのように確実にすることができますか？これにより、遅延と不確実性が減少しますか？バリデーターの視点から見ると、焦点は利益を最大化する方向に移っています。これは、高価値取引をより効果的にフィルタリングし、MEVによって生み出された追加の利益を捉えるための取り組みに反映されています。

そして、異なるブロックチェーンエコシステム内で、MEV抽出を最適化するためにそれぞれ適合した専門職であるSearcherとBuilderの2つの役割が徐々に現れ始めました。

• サーチャーは、MEVの機会を積極的に検索しています。彼らは収益性の高い取引（サンドイッチ攻撃、アービトラージ、清算など）をまとめてパッケージ化し、追加のヒントを提供して優先順位付けを促しています。- ビルダー（PBSブロックチェーン上）は、サーチャーが提出したトランザクションバンドルをフィルタリング、順序付け、最適化する責任があります。彼らの目標は、バリデータが迅速かつ効率的にMEV利益を獲得できるように、価値を最大化し、バリデータにより簡単に受け入れられるブロック構造を構築することです。バリデーターは通常、ビルダーやサーチャーとの協力を拒否しません。このモデルは安定した経済的リターンを提供し、効果的な利益共有チェーンを確立するためです。実際、このマルチパーティーゲームは、MEVエコシステムの重要な要素となり、MEVインフラストラクチャの最適化と競争を継続的に推進しています。

各ブロックチェーンエコシステムは、独自の特性に基づいて異なるMEVソリューションを開発しています。たとえば、Solanaで広く採用されているJitoは、バリデータ、サーチャー、およびユーザーの間で最適なバランスを見つけることでMEVの問題に対処するために特別に設計されたインフラストラクチャです。

Solana MEVエコシステム：取引効率とJitoの役割JitoをメインMEVメカニズムとして：より高速な取引、ユーザーは優先度に対して自発的に支払います

Jitoは、Solanaで使用される最も主要なMEVツールの1つです。その中核となる機能は、ユーザートランザクションがすぐに公開されるのではなく、一時的にプライベート環境に保存される特殊なプライベートmempoolです。この設計により、攻撃者がトランザクションを確認してフロントランするのを効果的に防止し、サンドイッチ攻撃の可能性を減らします。また、Jitoは経済的インセンティブシステムを導入しており、ユーザーはバリデーターに追加の「チップ」を支払って取引に優先順位を付けることができるため、取引速度とセキュリティの両方が向上します。

実際には、Jitoは、検索者が追加のチップとともに取引バンドル（Jitoバンドル）を提出できるようにすることで運営されています。その後、バリデータはこれらのバンドルをブロック構築中に優先します。過去1年間で、Jitoは30億以上の取引バンドルを処理し、チップとして375万SOL以上を生み出し、イーサリアムの同様のMEVソリューションを大幅に上回りました。

Solanaの高いスループットと短いブロック時間に加えて、大量のMemecoin取引活動と組み合わさったMEV取引は、通常、高頻度かつ小額の形式で現れます。その結果、個々のアービトラージュ取引やサンドイッチ攻撃の利益は、取引ごとに比較的低くなりますが、大量に発生します。たとえば、Solana上のサンドイッチ攻撃ごとの平均利益は約0.0425 SOL（8.7米ドル）であり、イーサリアムよりもはるかに低いですが、総取引量は非常に大きいです。

要約すると、Solana上のMEVはこれらの主な特性を示しています:

• 2024年、Solana MEVボットは約90,445,905件のアービトラージ取引を実行し、取引あたりの利益はわずか$1.58でした。- 速度に支払いをするユーザー：Jitoユーザーは定期的に追加のチップを支払い、自分の取引が優先されることを確認しています。例えば、2024年11月には、Jitoでの日々のチップは60,801 SOLに達し、ユーザーはアクティブな市況下で高いMEV関連のコストを受け入れています。- フロントランニングによるスリッページが高い：頻繁に取引を行うトレーダー、特にメームコインを取引するために自動化されたTelegramボットを使用しているトレーダーは、通常、取引が成立することを確認するためにより高いスリッページ許容値を設定します。これにより、彼らは不可避的に最大スリッページに近い取引を行い、MEVボットに一部の価値を自発的に譲渡することになります。データによると、Solanaでの平均サンドイッチ攻撃は約0.0425 SOL（約8.7米ドル）をもたらしています。Jitoを超える代替MEVソリューション：プライベートメンプール

Jitoが優勢であるものの、Solana上のすべてのMEVアクティビティを処理するわけではありません。バリデータが運営するプライベートメンプールもMEVの機会を強く競合しています。

• DeezNodeプライベートメンプール：一部の検証者（DeezNodeなど）は独自のプライベートメンプールを実行し、Jitoをバイパスして検索者が優先的に検証者に支払うことを可能にしています。過去30日間で、このメカニズムは約155万回のサンドイッチ攻撃を処理し、総利益は65,880 SOL（約13.43百万ドル）を上回り、攻撃あたり平均0.0425 SOLを稼ぎました。- Paladin-Solanaのアンチサンドイッチメカニズム：Solanaのバリデーターの約6%がPaladinを使用し、積極的にサンドイッチ取引を拒否する代替手段を利用しています。Paladinはまた、バリデーターにPALトークンで報酬を与え公平性を維持し、サンドイッチ攻撃を減らすよう奨励しています。ユーザーの視点からは、個々の取引コストの詳細よりも取引速度が主な関心事です。Solana上でメームコインが頻繁に出現するため、多くのユーザーは迅速でタイムリーな取引のために自動化ボットに大きく依存しています。ユーザーは、これらのボットがJitoを統合しているか、または彼らの取引がサンドイッチ攻撃の対象となっているかにあまり注目せず、単に迅速な結果を求めています。

そのため、MEV活動はSolanaで依然として広く活発であり、主に高頻度取引と広範なボットの利用によって形作られています。MEVを完全に排除するのではなく、エコシステムは、ユーザー、ボット、バリデータ、およびサーチャーの間で最適なリターンを求めるさまざまな参加者の間での均衡を表しています。Jitoのようなメカニズムの存在は、市場主導の需要を示し、MEVの景観内で最適なリターンを求めるさまざまな参加者の間の均衡を表しています。

イーサリアムのMEV：分散化の下での解決策、エコシステム構造のシフトEthereumは一貫してMEVの課題の主要な焦点となってきました。サンドイッチ攻撃などのオンチェーンの問題を緩和するために、Ethereum Foundationの研究者はProposer-Builder Separation（PBS）モデルを提案し、MEVの有害な影響からEthereumエコシステムを保護するための継続的な研究と開発を行ってきました。エコシステムインフラプロジェクトFlashbotsとの協力により、FoundationはPBSモデルを利用してさまざまな参加者のニーズに対応しています。Flashbotsは透明で許可なくオークションメカニズムを実装し、MEVの抽出を標準化し、透明性を高めつつ、バリデーターおよびユーザーなどのステークホルダー間で利益のより公平な分配を促進することを目指しています。

Flashbotsのデータによると、2023年にはイーサリアムメインネット上のMEV収益は1日平均で50万ドルを超えました。2024年には、イーサリアムLayer 2エコシステムの急速な拡大により、一部のMEV取引機会が転送され、最新のレポートによると、Layer 1 MEV収益は1日約30万ドルで安定化しました。

ただし、2025年に入って以来、イーサリアムのMEVエコシステムは活発なままでありながら、全体的な収益性が著しく低下しています。2025年3月4日に記録されたデータによると、サンドイッチ攻撃が合計561.92百万ドルのMEV取引量の51.56%に相当する289.76百万ドルを占めています。この大規模な取引量にもかかわらず、生成された利益はたったの6,320ドルで、合計MEV利益のわずか4.11%を占めています。この数字は、サンドイッチ攻撃戦略の取引ごとの収益性の著しい低下を強調しています。同じ期間に、イーサリアム上の合計MEVコストは28.36%増の358,850ドルに上昇し、合計収益はわずか6.90%増の512,660ドルにとどまりました。その結果、純利益は153,810ドルに大幅に縮小しました。これらの調査結果から、MEV取引の頻度が持続しているにもかかわらず、競争の激化、コストの上昇、サンドイッチ攻撃に対抗するためのインフラの強化などが総じて全体的な利益率を低下させていることが示唆されています。

イーサリアムのMEVは機関投資家や大口取引者によって支配されています

Ethereum L1のガス手数料が高額なため、小売ユーザーはLayer 2ネットワーク（Base、Arbitrumなど）や他の低コストのブロックチェーンで少額取引を好む傾向にあります。その結果、Ethereumの主要なMEV参加者は現在、機関投資家、大口トレーダー（クジラ）、プロの市場メーカーとなっています。これらの大規模なMEV取引はDeFiにおけるEthereumの主要な流動性センターとしての地位を裏付ける一方、相当なスリッページを引き起こし、MEVボットにとって継続的なアービトラージ機会を生み出しています。

2025年のサンドイッチ攻撃の収益性の低下は、次の要因に起因する可能性があります:

• 競争の激化：限られたアービトラージ機会に対するより多くのMEVボットが競合し、単純な戦略の利益を大幅に圧縮しています。- 機関投資家による取引戦略の改善：機関投資家は、TWAP（時間加重平均価格）やDCA（ドルコスト平均法）などの戦略を広く採用し、大口取引を分割してMEVリスクを最小限に抑えました。- 抜本的なMEVソリューションの普及：プライベートトランザクション、バッチオークション、オーダーフローオークション（OFA）により、攻撃者のスリッページの捕捉能力が低下し、サンドイッチ攻撃を実行する能力が低下します。イーサリアムのMEVの未来：複雑な戦略が当たり前になる

EthereumのL2エコシステムの急速な成長に伴い、MEVの機会はL1からL2に移行しています。ただし、Ethereum L1は大規模な機関向けDeFi活動の中心地であり、そのため、MEVはさらに複雑な戦略に進化し続けるでしょう。新興のMEV形態には、次のようなものがあります：

• L1とL2ネットワーク間のクロスチェーンアービトラージ- 清算：DeFiレンディングが成長するにつれてますます重要になっています。- 新しいメカニズムであるオーダーフローオークション（OFA）は、MEVの収益性をユーザーのスリッページだけを悪用するのではなく、流動性提供者との協力に向けてシフトさせます。全体的に、イーサリアム上のMEVエコシステムは構造的な変革を遂げています。 MEVの問題が特定されて以来、イーサリアムはProposer-Builder Separation（PBS）などのアーキテクチャの提案を含むさまざまな解決策を探求してきました。 サンドイッチ攻撃やフロントランニングアービトラージなどの単純な戦略の利益率は大幅に低下していますが、より入り組んだ専門的なMEV戦略が引き続き登場し進化しています。 これは、MEVの問題が長期間にわたりイーサリアムメインネット上で持続する可能性があることを示唆しています。 さらに、サーチャー、ブロックビルダー、バリデータ、ユーザー、およびFlashbotsなどのMEV関連インフラプロジェクトを含む関係者の利害関係の相互作用が続くと予想されています。 トランザクションの順序付け、価値の抽出、公平さに焦点を当てた競争が、MEVエコシステムの持続的な進化を推進します。

BSCのMEVエコシステム：急成長がトランザクション体験に新たな要件をもたらすBSCでのMEV問題は頻繁にコミュニティの注目を集めていますが、実際の状況はどうなっていますか？

Duneのデータによると、2024年下半期以降、BSC上のすべてのDEX取引におけるサンドイッチ攻撃の割合が徐々に増加し、2024年12月には初めてイーサリアムを上回りました。しかし、長期的には、BSCとイーサリアムの両方でサンドイッチ攻撃を受けたDEX取引の割合は一貫して8%未満にとどまっています。2025年2月に高値を記録した後、BSC上の割合は約4%に減少しました。

図2. ETHサンドイッチDEX取引 vs BSC ETHサンドイッチDEX取引データによると、BSCのサンドイッチ攻撃の割合は、全体的にはイーサリアムよりも著しく高くありません。では、なぜ多くのBSCユーザーがサンドイッチ攻撃の標的にされていると感じるのでしょうか？その主な理由は、BSCでトレンドのトークンが増加しており、ユーザーの取引活動が増加し、MEVの意識が高まっているためです。

これをよりよく理解するために、サンドイッチ攻撃がなぜ起こるのかを簡単に説明しましょう。

• トランザクションプールの可視性：ユーザートランザクションが公開メモリプールに表示されると、攻撃者はそれを特定し、サンドイッチ攻撃を実行することができます。- 高いスリッページ設定：ユーザーはAMM取引で高いスリッページ許容値を設定し、取引が確実に行われるようにします。これにより、無意識に裁定取引の機会が生まれます。トレンドトークンのオンチェーン取引活動が活発な期間中、ユーザーは主にできるだけ早く取引を完了することを目標としています。その結果、スリッページ許容値が高くなることが多く、間接的にサンドイッチアタックの余地が増えます。多くのウォレットやノードがMEV保護(プライベートmempoolやプライベートRPCエンドポイントなど)を提供していますが、すべてのユーザーがこれらのプライベートトランザクションオプションを選択するわけではありません。ユーザーがMEV保護設定を見落とすことを除けば、プライベートトランザクションは必ずしもトランザクションの確認を高速化するわけではありません。逆に、トラフィックのピーク時には、ユーザーが取引手数料をわずかに増やすと、パブリックプールでの取引が実際により速く拾うことができます。通常のステーブルコインの送金やBNBの送金は、通常、追加のMEV保護を必要とせず、公共のプールでより良いパフォーマンスを発揮する可能性さえあります。

技術的な観点から見ると、BSC上の現在のMEVインフラストラクチャは、トランザクションの順序付けがビルダーによって作成され、バリデータに提出されるEthereumのPBSモデルに似ています。一部のビルダーはプライベートメンプールサービスを提供していますが、パブリックプール内のトランザクションは攻撃バンドルを構築するサーチャーによって依然として標的にされる可能性があります。Solanaのプライベートプールとは異なり、BSCのプライベートトランザクションプールは、主にトランザクションのプライバシーを保護しますが、トランザクションの確認速度や優先度を大幅に向上させるわけではありません。

したがって、MEVに効果的に対処するには、2つの主要な最適化が必要です:

• 取引のプライバシー向上：取引が一般のプールで見える可能性を低くすることで、サンドイッチ攻撃のリスクを下げます。- ブロックチェーンのパフォーマンス向上：ブロック間隔を短縮し、スループットを増やすことで、取引の迅速な取り込みを可能にし、MEVへの露出を減らす。BSCはMEVにどのように対処していますか？

BSCは、長期的には、技術のアップグレードとパフォーマンスの最適化を通じて、ネガティブなMEVの影響を軽減することを目指しています。最新のロードマップによると、BSCはブロック間隔を750ms未満に短縮し、公式にサブセカンドブロックの時代に突入する予定です。この改善により、直接的に：

• ユーザーエクスペリエンスを向上させる：取引がより速く確認され、取引プールにさらされる時間が短縮され、MEV攻撃リスクが低減されます。- 取引のセキュリティを向上させる：より速い確認は、価格の変動による取引失敗の可能性を減らします。ユーザーは過度に高いスリッページを設定する必要がなくなり、間接的にMEVボットのアービトラージスペースを減らします。したがって、BSC上のMEVアクティビティが続く一方、その規模は他のチェーンよりも顕著に悪化しているわけではありません。 BSCは、サブセカンドブロック（750ms）に移行することで、ブロックチェーンのパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスの両方を向上させることを明確に計画しています。

ブロック間隔を短縮するだけでなく、BSCはTEE技術を活用するなど、ユーザー、探索者、およびバリデーターの利益をバランスさせるより包括的なプライベートメンプールソリューションを積極的に探求しています。

要約

MEVは、すべてのブロックチェーンが直面する普遍的で複雑な問題です。現在、各エコシステムは参加者の利益をバランスさせるために異なる戦略を採用しています。

• Solanaは、可視トランザクションを減らすためにJitoや他のプライベートメンプールを使用し、確認を迅速化するためのチップメカニズムを導入しています。- Ethereumは、MEV競争を市場主導型かつ透明にするためにPBS（Proposer-Builder Separation）を実装しています。- BSCはブロックチェーンの処理能力を向上させ、ブロック時間を短縮することで取引体験を向上させ、MEVの露出を減らします。一般ユーザーにとっては、使用されているブロックチェーンに関係なく、AMM取引を行う際には、プライベートトランザクションプールやプライベートRPCノードに接続することをお勧めします。これにより、公開トランザクションプールへの露出が最小限に抑えられ、MEV攻撃の可能性も低くなります。

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