採掘企業が市場支配のためにMEVを活用する方法

ブロックチェーンネットワークは元々、マイナーとバリデータがネットワークを保護する役割を果たしながら、トランザクションの順序を決めるために主にブロック補助金とガス料金で報酬を得る、信頼を必要としないシステムとして考案されました。この中立性の基本原則は、 Maximal Extractable Value (MEV) の出現によって根本的に変化し、分散型エコシステムを支えるインセンティブ構造が再構築されています。

MEVはブロックチェーン経済におけるパラダイムシフトを表しており、バリデータを戦略的にトランザクションシーケンスを操作して追加利益を得る洗練された金融アクターに変えました。この進化により、Flashbotsの調査によると 2020年以来、イーサリアムだけでも推定6億7500万ドルを超える複雑な影の経済が生まれ、分散型ファイナンス（DeFi）の採用が進むにつれて、年間MEV抽出が数十億ドルに達する可能性があると予測されています。

当初、イーサリアムのプルーフ・オブ・ワーク時代において「採掘者抽出価値」として考案されたMEVは、マイナーが生成するブロック内のトランザクションを意図的に再編成、挿入、または検閲することで得られる利益を指します。2022年9月のイーサリアムがプルーフ・オブ・ステークに移行した後、この用語は「最大抽出可能価値」に進化し、バリデータと専門の「探索者」がエコシステム全体のトランザクション依存関係を悪用して価値を抽出する機会が拡大しています。

この変革は、ブロックチェーンの中立性の約束に基本的な影響を与えます。かつてネットワークセキュリティに主眼を置いた技術的機能と見なされていたブロック生成は、参加者が高度なアルゴリズム、高性能のインフラストラクチャ、および複雑な市場分析を活用して短時間の仲介機会、清算イベント、プロトコルの非効率性を識別し、利用する高度な財務工学のゲームに進化しています。イリノイ大学の研究者アリ・ジュールズが彼の2019年の画期的な論文で MEVを初めて定義した際に観察したように、「公正で開かれた金融プラットフォームとして機能することを目指す暗号通貨は、トランザクション処理順序を変えることで参加者が利益を得るための本質的なインセンティブを考慮しなければなりません。」

MEVの成長は2020年以降のDeFiの拡大と密接に関連しています。レンディングプラットフォーム、分散型取引所、デリバティブプロトコルを動かす複雑なスマートコントラクトの相互作用は、戦略的なトランザクション注文を通じて価値を抽出する肥沃な地盤を作り出しました。この現象は、洗練されたMEV抽出者が技術的および資本的な優位性を利用して一般ユーザーを一貫して上回っているため、ブロックチェーンが民主的なアクセスを提供できるかどうかに関する基本的な疑問を提起します。

MEVメカニクスの理解: 概念から実行まで

基本的に、MEVの搾取はブロックチェーントランザクション処理の非アトミックな性質に由来します。伝統的な金融市場とは異なり、取引が瞬時に決済されるところ、ブロックチェーントランザクションは、ペンディングトランザクションのメモリプール（メモプール）に最初に入り、それからバリデータによって選択されて最終ブロックに順序付けられる 2フェーズのプロセスを経ます。この時間的ギャップ - 通常イーサリアムでは12秒、他のチェーンではさまざまです - は利用可能な情報の非対称性と順序機会を作り出します。

このブロック生成プロセスは、バリデータを受動的なトランザクションプロセッサから価値を抽出する積極的な市場参加者に変え、多くのメカニズムを通じて価値を抽出することを可能にします：

トランザクション注文戦略

最も簡単なMEV戦略は、バリデータに利益をもたらすためにトランザクションを再列することです。例えば、資産の価格を大きく動かす大規模な取引がメモプールで保留中の場合、バリデータはトランザクションをその前に挿入する（先行販売）、その後に挿入する（後追い販売）、またはその両方（サンドイッチ攻撃）をすることができます。 MEVモニタリングサービスのMEV-Exploreのデータによれば、これらの注文戦略が全MEV活動の約70％を占めています。

具体的な例を挙げると、2023年7月、トレーダーがUniswapで GMXトークン500,000ドル相当を購入しようとした際、 MEVボットが保留中のトランザクションを検出しサンドイッチ攻撃を実行しました。ボットはまず150,000ドルのGMXを購入し、価格を押し上げ、その後被害者のトランザクションがより高い価格で実行されるようにし、最後にそのポジションを売却しました - 単一のトランザクションから7,500ドルの利益を得ながら、元のトレーダーに1.5％の追加費用を支払わせました。

裁定機会

異なるプロトコル間で同じ資産の価格差が自然な裁定機会を生み出します。 MEVボットは、Uniswap、SushiSwap、Curveなどの分散型取引所全体で価格を継続的に監視し、一時的不均衡を利用する取引を実行します。これらの裁定取引は市場が価格の一貫性を維持するのに役立ちますが、通常のトレーダーに利益をもたらすはずの価値を抽出します。

洗練された裁定ボットは、複数のプロトコルをまたいで複数の取引を連鎖することで利益を最大化するために複雑なルーティングアルゴリズムを使用します。たとえば、ボットがUniswapにおいてETHがBalancerよりも過小評価されていることを検出し、 Uniswapで購入を実行し、すぐにBalancerで販売するかもしれません - すべて単一のトランザクションブロック内で。このアトミックな実行により取引間の市場の動きのリスクが排除され、リスクフリーで利益を抽出することができます。

Flashbotsのデータによれば、裁定MEVはイーサリアム上で抽出可能価値の約65〜75％を占めており、変動の激しい市場期間中にしばしば日々の抽出が100万ドルを超えます。これらの裁定取引の機会は特に市場混乱時に顕著であり、異なるプロトコルの価格発見メカニズムが一時的に非同期化します。

清算メカニズム

Aave、Compound、およびMakerDAOのような貸付プロトコルは、担保不十分なポジションを清算して支払い能力を維持します。借り手の担保価値が必要なくなると、彼らのポジションは清算対象となり、MEVの機会が生まれます。特化した清算ボットは、これらのトランザクションを最初に実行して清算手数料（通常は清算された担保の5〜10％）を報酬として獲得するために競います。

このプロセスには定量的な影響があります：2023年3月のUSDCのデペッグイベント中、 MEVボットは数時間以内に250百万ドル以上のポジションを清算し、約15百万ドルの清算手数料を獲得しました。これらの清算は、取引手数料が平均30 gweiに比べて200 gweiにも達する状況で発生し、バリデータが通常のユーザ活動よりもこれらの利益を目的としたトランザクションを優先することを示しています。

清算MEVのメカニクスは、2023年5月のこの実例で特に明白です： Aaveの借り手が100 ETH（当時約180,000ドル相当）を担保として120,000 USDCのローンを組んでいました。 ETH価格が1,800ドルを下回ると、ポジションが清算対象となりました。 MEVボットがこの機会を特定し、ローンの$60,000（ポジションの半分）を返済し、 50 ETHを担保として請求しました - 10%の清算ペナルティを適用して。およそ600ドルのガスコストを差し引いた後、清算者は単一のトランザクションからおよそ$5,400の利益を得ました。

Just-in-Time (JIT) 流動性供給

より洗練されたMEV戦略は、大規模なスワップの直前に流動性を提供し、その直後にそれを除去することを含みます。このアプローチはJIT流動性供給と呼ばれ、 MEV抽出者にインパーマネント・ロスのリスクなしに取引手数料を捕捉させます。必要に応じて正確に流動性を加えることで、これらのアクターは通常、長期的な流動性プロバイダーに利益をもたらすはずの価値を捕捉します。

Flashbotsのデータによれば、JIT流動性は全MEV抽出の約10〜15％を占めており、特にUniswap v3と他の集中流動性プロトコルで活動が高くなっています。このメカニズムは技術的に複雑であるが非常に利益が高く、主要な JIT流動性プロバイダーの中には、市場の変動が激しい期間中に日々 50,000ドル以上を稼ぐ者もいます。

マーケットインパクトとDeFiダイナミクス: 効率性対公平性

MEV抽出が市場ダイナミクスに与える影響は、分散型ファイナンスにおける効率性と公平性の間の根本的な緊張を提示します。流動性供給からプロトコルガバナンスに至るまで、MEVはほぼすべてのDeFi機能を変革しました。

市場の効率と流動性効果

MEV主導の裁定取引は、DeFiプロトコル全体の価格効率を向上させるに違いありません。価格差を迅速に利用することで、裁定ボットは資産が分散型取引所間で一貫した評価を維持することを保証します。ブロックチェーン分析会社のChainalysisの研究によれば、大手DEX間の価格乖離は平均で15秒以下しか持続しません。これは、初期のDeFiエコシステムでは数分あるいは数時間にも及ぶ可能性があったのに対し、 MEV裁定活動に直接起因します。

しかし、この効率性は通常のユーザーにとって大きなコストを伴います。MEV抽出はDeFiトランザクションに対して目に見えない課税の役割を果たし、サンドイッチ攻撃や他の抽出的戦略によってユーザーがトランザクション価値の0.5％〜1％を失うと推定されています。このコストは、通常、プライベートトランザクションチャネルや高度なルーティングアルゴリズムを通じて自身を保護する技術的な能力のない小売トレーダーにとって特に負担です。

パラドックス的に、MEVは流動性を向上させつつ損なうことができます。裁定活動はさまざまな場所での価格整合性を維持し、資本の効率を向上させます。逆に、サンドイッチ攻撃の脅威がパブリックメモプールでの大口取引を抑制し、流動性をプライベートトランザクションチャネルに分断します。この分断は、バッチオークションやオフチェーンソルバーを使用して抽出リスクを軽減するCowswapや他のMEVに耐性のある交換プロトコルのような代替取引メカニズムの開発を加速しました。

バリデーター経済と

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Content: 中央集権化の圧力

MEV（Maximum Extractable Value）の出現により、ブロックプロデューサーにとっての経済的インセンティブが根本的に変化しました。MEV認識以前、バリデーターは主にブロック報酬と取引手数料から収入を得ていました。今日では、MEV抽出はバリデーターの経済学の重要な部分を構成しており、業界データによれば、トップのEthereumバリデーターがその総収益の40-60％をMEV関連活動から得ていることが示唆されています。

この変化はバリデーターの競争環境を激化させており、ネットワークの分散化に重大な影響を及ぼしています。MEVの抽出には高度な技術的インフラストラクチャと専門知識が必要であり、そのため、より大規模で資本力のあるオペレーターに有利です。その結果、バリデーターエコシステムにおけるスペシャリゼーションが進み、Rated Networkの2023年データによれば、トップ10のEthereumバリデーターが重要なMEV抽出を含むブロックの85％以上を一貫して生産しています。

経済学は説得力があります。Ethereum Foundationの調査によれば、最適化されたMEV抽出能力を備えたバリデーターは、そうでないバリデーターよりも135％多く稼いでいます。この利益の差が中央集権化を促進し、小規模なバリデーターはより大きなプールに参加するか、エコシステムから退出することになります。ブロックチェーンの分散化に対する長期的な影響は依然として懸念されており、一部の研究者は、MEVが最終的にほとんどのブロックチェーンを寡占バリデータ構造に押しやる可能性があると示唆しています。

プロトコル設計と適応

プロトコル設計者は、MEVの現実に適応し、ユーザーを保護しプロトコルの一貫性を保つための防御メカニズムを組み込まざるを得なくなっています。自動化されたマーケットメーカー（AMMs）は以下のような機能を実装しています：

スリッページ耐性：サンドイッチ攻撃に対する保護を提供するため、ユーザーが許容可能な最大価格偏差を指定できるようにする
取引期限：価格操作に対する露出を減らすために、長時間保留されたままの取引を自動的に失敗させる
時間加重平均価格：価格影響とMEV露出を減らすため、大量注文を複数のブロックにわたって実行する

これらの適応はユーザー保護を向上させますが、プロトコルの複雑さを増し、しばしば資本効率を低下させます。MEV抵抗性とプロトコル機能性の間のトレードオフは、DeFi設計者にとって中心的な課題であり続けています。一部のプロトコルは、Pendle Financeのように、取引詳細を実行まで隠すMerkle treeベースのコミットメントを使用するなど、より抜本的なアプローチを採用しています。

貸付プロトコルも同様に進化し、機会をより均等に分配し、従来の清算市場の勝者総取りダイナミクスを減らす階層化清算システムを実装しています。例えば、Aave v3は、ガス価格競争のインセンティブを減らし、清算イベントからのMEV抽出を潜在的に減少させる、清算ボーナスを時間とともに徐々に増やすダッチオークションメカニズムを導入しました。

技術的軍拡競争とエコシステムの対応

MEVの儲かる性質は、ますます洗練されたシステムを開発し、MEVを抽出、配布、または緩和しようとする技術的軍拡競争を引き起こしました。この競争はブロックチェーンインフラストラクチャの著しい革新を推進しつつ、公平な参加についての重要な質問も提起しています。

特化型MEVインフラストラクチャ

MEVエコシステムは、価値抽出を効率化するために設計された専用インフラストラクチャを生み出しました。最も著名な例であるFlashbotsは、ブロック空間のための市場を作成するミドルウェアサービスであるMEV-Boostを開発しました。このシステムはバリデーターがブロック構築権をMEV抽出のためにトランザクションの順序を最適化する専門ビルダーにオークションすることを可能にします。

ビルダーは抽出された価値の一部をバリデーターに返し、相互に利益をもたらすアレンジメントを作成します。

EthereumのProof of Stakeへの移行以降、MEV-Boostインフラを使用したブロックが90％以上生産されており、その市場支配力は驚異的です。この広範な採用は、取引の順序権に関する影の市場を効果的に作り出し、日々のMEV-Boostオークションが合計で100万ドルを超えることが定例化しています。

失敗した取引を減らすことでガス効率を改善する一方で、このシステムは中央集権化を悪化させ、ブロック生産の支配によるシステミックリスクを引き起こす可能性があるとして批判されています。

関連インフラには、特殊なメンプール観測システム、戦略的取引ルーティングサービス、MEVに対応したウォレット統合が含まれています。主要なDeFiプレーヤーである1inchやMatchaは、共通の抽出戦略からユーザーを保護するためのリレイヤーを介して取引をルーティングすることで、直に自分のインターフェースにMEV保護を組み込んでいます。

プライバシー保護技術

MEV抽出に対抗する技術的対応策として、プライバシー保護取引プロトコルが登場しています。これらのシステムは、取引の詳細を実行まで隠す暗号化技術を採用し、MEV抽出を可能にする情報の非対称性を理論的には排除しています。

アプローチには以下が含まれます：

暗号化されたメンプール：Shutter NetworkやSUAVEのようなシステムは、閾値暗号を使用して取引データを暗号化し、MEV抽出者が保留中の取引を閲覧できないようにしています
コミット・リビールスキーム：ユーザーが最初にトランザクションハッシュにコミットし、ブロックに含まれた後に実際の取引詳細を明らかにするプロトコル
ゼロ知識証明：取引の詳細を明かさずに取引検証を可能にする高度な暗号構築

これらの解決策は有望ですが、増加する計算オーバーヘッド、複雑な鍵管理要件、既存のスマートコントラクトとの互換性の問題など、技術的な課題に直面しています。Shutter Networkのテストネットは、制御実験中にフロントランニングを89％削減することを実証しましたが、実用に耐えうるシステムはまだ開発中です。

規制上の考慮事項と制度的関与

MEVに関連する規制環境はまだ曖昧であり、フロントランニングや取引の再配置のような慣行は、分散型システムにおいて法的なグレーゾーンに位置しています。従来の金融市場では同様の活動に対する明確な規制があり、フロントランニングはほとんどの証券法の下で明示的に禁じられています。しかし、ブロックチェーンの疑似匿名性とグローバルな運用性は規制の執行を複雑にしています。

最近の執行措置は、MEV関連活動に対する規制機関の関心が高まっていることを示唆しています。2023年3月には、米国商品先物取引委員会（CFTC）が主要なDeFiプロトコルで清算市場を操作した疑いである取引会社に対して訴訟を起こし、許可のないネットワークで起こるにもかかわらず、一部のMEV戦略を市場操作の一形態と見なす可能性があることを示しています。

この規制の不確実性は制度的な参加を阻んでいません。伝統的な金融企業はますますMEV戦略にリソースを割り当てており、洗練された定量的手法をオンチェーン市場に適用しています。Jump Trading、Cumberland、その他の確立されたマーケットメーカーは専用のMEVチームを設置し、ベンチャーキャピタルはMEVインフラスタートアップに資金を投入しています。特に、Flashbotsは2023年初頭に10億ドルの評価で6千万ドルを調達し、MEVの長期的な価値提案に対する制度的な自信を裏付けています。

MEVの制度化には利点と懸念の両方が伴います。市場監視およびリスク管理の改善はエコシステムの安定性を高める可能性がありますが、資本と技術における制度的な優位性がすでに明らかなMEV抽出における中央集権化の流れを加速させるリスクもあります。

将来の軌道とシステム的な影響

MEVの実践の進化はブロックチェーン経済学を再形成し続けており、その将来の発展を定義する可能性のあるいくつかの新たなトレンドが登場しています。これらの軌道を理解することは、分散型システムにおける複雑なインセンティブをナビゲートしようとするプロトコル、ユーザー、および規制機関にとって不可欠です。

クロスチェーンおよびLayer 2 MEVダイナミクス

ブロックチェーン活動がますますLayer 2ソリューションや代替Layer 1ネットワークに移行するにつれて、MEV抽出もそれに従っていますが、その仕組みや分布には重要な違いがあります。ArbitrumやOptimismのようなオプティミスティックロールアップでは、Ethereumに提出する前に取引を順序付けるシーケンサーの役割が、潜在的なMEV抽出のための中央集権化されたポイントを作成します。この中央集権化はMEVの捕捉を簡素化する一方で、シーケンサー収益の分配に関する新たなガバナンスの課題をもたらします。

L2Beatのデータによれば、Layer 2ネットワークは2024年第1四半期に500億ドル以上の取引量を処理し、重要なMEVの機会を生み出しています。しかし、分配メカニズムはLayer 1システムとは大きく異なります。例えば、OptimismはシーケンサMEV収益の一部を使用して、レトロアクティブな公共財の資金供給を実施しており、抽出利益をエコシステム開発支援に向けて効果的に社会化しています。このアプローチは、バリデーターやサーチャー以外へのMEV価値の再分配方法の潜在的なテンプレートを提供します。

クロスチェーンMEVはさらに未開拓の領域であり、資産間の価格差を利用する洗練されたアービトラージャが増えています。これらの機会は、複数のネットワークにまたがる複雑なインフラを必要とし、しばしば特殊なブリッジメカニズムを伴います。技術的に困難ではありますが、クロスチェーンMEVはエコシステム間の流動性の断片化により、より大きな抽出機会を提供する可能性があります。

MEVの再分配メカニズム

MEVのシステミックな重要性の認識は、抽出価値をより公平に共有するためのメカニズムにおいて革新を促しています。さまざまなプロトコルが、抽出価値をより公平に分配するアプローチを試行しています：

MEVオークション：バリデーターが取引の順序権をオークションし、収益の一部をユーザーに返還するシステム
プロトコル所有MEV：デザイン以下のコンテンツを英語から日本語に翻訳します。マークダウンリンクの翻訳はスキップしてください。

コンテンツ: ガバナンスで管理されるメカニズムを通じてプロトコルがMEVの価値をキャプチャし再分配する場所

ユーザーリベート: 取引の特性に基づいて計算される、MEV抽出の影響を受けたユーザーへの直接補償

イーサリアムの研究者であるVitalik Buterinは、プロトコルの設計にMEVのキャプチャと分配を直接組み込む「プロトコリタイズ」を提唱しています。提案された提案として、プロポーサーとビルダーの分離（PBS）は、ブロックスペースの透明で公平な市場を作り出すことを目指しており、同時に、ネットワークセキュリティのためのMEVが提供する経済的インセンティブを維持します。

いくつかのプロトコルは、MEVの再分配に革新的なアプローチを導入しています。CoWSwapはバッチオークションとオフチェーンのソルバーを活用してMEVをキャプチャし、実行価格の改善を通じてユーザーに還元しています。同様に、Cosmosエコシステム内のOsmosisは、MEV利益の一部をプロトコルの財務に戻し、継続的な開発と流動性インセンティブの資金として活用する閾値ベースのメカニズムを採用しています。

MEV緩和における技術革新

MEVの緩和に向けた技術的アプローチは進化を続けており、いくつかの有望な方向性があります。

時間ベースの注文: Chainlinkのフェアシーケンスサービス（FSS）などのプロトコルが時間ベースの取引順序を実装し、バリデーターの裁量によるシーケンシングを排除する
閾値型暗号化: 実行まで取引の詳細を暗号化状態に保ち、フロントランニングとサンドイッチ攻撃を防止するシステム
バッチオークション: 複数の取引を収集し、均一なクリアリング価格で実行させるメカニズムで、順序優位性を排除する方法

スタンフォード大学のブロックチェーン研究センターの研究によると、時間ベースの注文メカニズムは特定のプロトコルで抽出可能なMEVを最大90%削減する可能性があるとされていますが、実行遅延とスループットにはトレードオフが存在します。これらのアプローチは、MEVの負の外部性を軽減しつつ、市場効率の向上に貢献する可能性のある有望な方向性を示しています。

ガバナンスと権力の分配

おそらくMEVに関する最大の問題は、ブロックチェーンのガバナンスと権力分配に対する長期的な影響です。MEV抽出がますます専門化し資本集約化する中で、特定の高度に専門化された企業による能力の集中は、プロトコル開発とガバナンスへの影響の懸念を引き起こします。

コーネル大学の暗号通貨および契約に関するイニシアティブ（IC3）の研究によると、MEV抽出能力を大幅にコントロールするエンティティは、大量のトークンポジションを直接保有していなくても微妙な経済的インセンティブを通じてガバナンス投票に影響を与える可能性があるとされています。この影響は、提案に対する優先的な取引の順序付けや、議論の余地があるガバナンス投票時の戦略的な取引検閲など、さまざまなチャネルを通じて機能します。

これらのガバナンスに関する課題への対応は依然として不明確です。いくつかのプロトコルは、MEVに基づく影響に耐えるために明示的に設計されたガバナンスメカニズムを実装しており、複数ステージの投票プロセスや時間ロック執行期間を含みます。その他のプロトコルは、オンチェーンガバナンスの本質的な側面としてMEVを受け入れ、抽出機会を透明かつ多様な参加者にアクセスしやすくするシステムを設計しています。

最後の考察

MEV経済は、ブロックチェーンのインセンティブ構造における基本的な進化を表しており、バリデーターを単なる受動的なトランザクション処理者から、複雑な金融的動機を持った能動的な市場参加者へと変貌させます。この変化は、単純化されたブロックチェーンが純粋に中立的なインフラストラクチャであるというナラティブに挑戦し、金融の革新とプロトコールの設計に新たな機会をもたらします。

MEVを理解するためには、その二面性を認識することが重要です。それは、市場の効率を迅速なアービトラージと価格発見を通じて強化しつつ、技術的に高度な参加者に対する体系的な優位性を通じて公平なアクセスを潜在的に損なう可能性があります。この効率性と公正性の間の緊張は、分散型エコシステムにおけるMEVの役割についての継続的な議論を定義します。

開発者とプロトコルデザイナーにとって、MEVを意識した未来は、取引順序メカニズム、プライバシー保護手法、および価値分配システムに対する注意深い検討を求めます。今日取られるMEV抽出と緩和に関する戦略的選択は、将来にわたってブロックチェーンの経済的風景を形成するでしょう。ユーザーにとって、MEVのダイナミクスの知識は、分散型ファイナンスにおけるより情報に基づく参加を可能にします。取引順序の見えないコスト、パブリックメンプール露出のリスク、利用可能な保護メカニズムの理解により、複雑なDeFiの風景をより効果的にナビゲートすることができます。