Erkundung des Solana-Gebührenmarktes und die neue Zukunft der MEV

Mit der raschen Expansion von DeFi entwickelt sich die Solana-Blockchain dank ihrer Hochleistungsarchitektur und innovativen Technologie zu einem neuen Hotspot für dezentrale Anwendungen. Mit dem Anstieg der wirtschaftlichen Aktivitäten rücken jedoch auch Bedenken hinsichtlich des Gebührenmarktes und des maximal extrahierbaren Wertes (MEV) von Solana in den Mittelpunkt des Interesses der Community.

Der Aufstieg von Solana in DeFi

Der Aufstieg von Solana erweitert die DeFi Raum. Wir haben zwar aus der Ferne beobachtet, aber nie eine neue Perspektive geboten. Die rege Aktivität auf Solana in den letzten Monaten hat uns jedoch eine neue Gelegenheit gegeben, seine Position auf dem Markt zu beobachten und zu sehen, wie es sich entwickeln könnte.

Transaktionsgebühren sind für die Unterstützung der grundlegendsten Aktivitäten auf einer Blockchain unerlässlich, da sie die Transaktionen der Nutzer validieren und in einen Block aufnehmen. Der Hauptzweck dieser Gebühren besteht darin, Spam zu verhindern; sie sind auch Teil der Subvention, die an die Validierer für die Erstellung/Validierung von Blöcken gezahlt wird. In gewissem Sinne ähneln diese Netzwerkgebühren der Miete: Die Nutzer zahlen Gebühren für den Zugang zu einer begrenzten Ware pro Zeiteinheit. Die Ware ist hier der „Blockraum“, d. h. der Platz im Block.

Hier bewerten wir den Blockspace auf zwei der größten Smart-Contract-Blockchains, Ethereum und Solana. Bei näherer Betrachtung wird deutlich, dass der Gebührenmarkt, der sowohl im Protokoll vorgesehen ist als auch von Grund auf organisch entwickelt wurde, es den Validierern ermöglicht, ihren Zugang zu Blockspace zu nutzen.

Der Gebührenmarkt von Solana ist auf hohe Leistung optimiert und zielt darauf ab, die Probleme zu vermeiden, die beim Ansatz von Ethereum auftreten. Auch wenn der Markt von Solana letztendlich effizienter sein könnte als der von Ethereum, muss er dennoch eine ähnliche MEV-Revolution durchlaufen (Validierer beginnen, ihre privilegierte Position auszunutzen). Solana muss nicht den Weg der von Ethereum vorgeschlagenen Protocol Blockchain Separation (PBS) gehen, aber es muss einen umfassenden Ansatz für die langfristige Stabilität seines Gebührenmarktes finden.

Grundlagen der Blockspace-Bewertung

Bevor wir tiefer einsteigen, wollen wir versuchen zu verstehen, wie der Wert von Blockspace grob bestimmt wird.

Es gibt sowohl technische als auch soziale Aspekte (im Wesentlichen die Koordination zwischen verschiedenen Parteien, die der Blockchain Wert verleihen). Technisch gesehen können Blockchains die Blockgröße, die Blockzeit sowie die Mechanismen zur Erzeugung und Weitergabe von Blöcken anpassen. Die nachstehende Tabelle enthält eine genauere Beschreibung und einen Vergleich der Ansätze von Ethereum und Solana.

Der soziale Aspekt bezieht sich auf die Koordination zwischen den Beteiligten, um die technischen und finanziellen Ziele der Kette zu erreichen. Er kann auch als sozialer Status der Blockchain angesehen werden, der zwar subjektiv ist, aber nichtsdestotrotz eine wichtige Messgröße darstellt. Genauso effektiv wie sozialer Druck und der Aufbau einer Kultur zur Lösung von Problemen, haben sowohl Solana als auch Ethereum eine solche Kultur aufgebaut. Jüngste Beispiele für Diskussionen rund um die soziale Ebene sind Debatten über die Erhöhung des Gaslimits von Ethereum und die Ausgabe pro Epoche sowie die kürzliche Schließung von Jitos Mempool auf Solana.

Betrachten und vergleichen wir nun die Gebührenmärkte von Ethereum und Solana im Detail.

Zusammenfassung des Gebührenmarktes von Ethereum

Die Popularität von Ethereum ist in erster Linie auf seine Ausführungsumgebung zurückzuführen: die Ethereum Virtual Machine (EVM), die intelligente Verträge möglich macht. Ein weiterer Faktor ist die erlaubnisfreie Natur von Ethereum, die zu verschiedenen Innovationswellen geführt hat: der ICO-Boom von 2017-2018, der DeFi-Sommer von 2020 und der NFT-Wahn von 2021-2022. Das Fortbestehen dieser Anwendungen hat einen Mehrwert für Validierer geschaffen, die Blockspace für diese Aktivitäten bereitstellen.

Kurz nach einem Anstieg der wirtschaftlichen Aktivitäten auf Ethereum (das war vor dem Übergang zu PoS) begannen die Miner zu erforschen, wie sie ihre Transaktionen einfügen können, wenn sich Arbitragemöglichkeiten ergeben, indem sie ihre Position als Blockproposer nutzen.

Phil Daian war der erste, der diese Aktivität dokumentierte. Er dokumentierte diese Aktivität erstmals in seinem bahnbrechenden Papier Flash Boys 2.0, das 2019 veröffentlicht wurde (das wir heute MEV nennen). Zu dieser Zeit erlaubte der Gebührenmarkt von Ethereum nur höhere Gaspreise als Anreiz für die Aufnahme von Transaktionen. Diese Priority Gas Auctions (PGAs) verstopften das Ethereum-Netzwerk und trieben die Gaspreise in die Höhe, bis Flashbots (mitbegründet von Daian) eingeführt wurde. Dies schuf einen Markt für Miner, die von Suchenden, die Arbitrage-Händler auf der Kette sind, Gebühren für die Aufnahme von Transaktionen erhalten konnten. Ethereum-Forscher erkannten später, dass die MEV-Extraktion mächtiger sein könnte als On-Chain-Gebühren.

Die bedeutendste Änderung am Gebührenmarkt von Ethereum dürfte EIP-1559 sein, mit der eine Grundgebühr (die dynamisch pro Periode festgelegt wird, um Spam zu verhindern, und die verbrannt wird) und eine Prioritätsgebühr (die verwendet wird, um Dringlichkeit anzuzeigen oder Präferenzen festzulegen, und die an Block-Vorschlagende für die Transaktionsaufnahme gezahlt wird) eingeführt wurden. Ein wichtiger Punkt ist, dass sich die „Prioritätsgebühr“ funktionell von den „Tipps“ unterscheidet. Erstere sorgt für die Einbeziehung und wird durch die zugrunde liegende Kette vermittelt, während letztere für Ordnung und Einbeziehung sorgt und durch den Gebührenmarkt vermittelt wird.

Der Ansatz von Ethereum hat sich weiterentwickelt; siehe unsere ausführliche Studie über MEV vom letzten Herbst. Dies geschah durch eine Kombination aus der sozialen Ebene, die versucht, eine konzentrierte MEV-Industrie zu dezentralisieren, und der technischen Ebene, wo MEV nun ein wichtiger Teil der technischen Roadmap geworden ist (Vitalik nennt diesen Teil der Roadmap „The Scourge“).

Mechanik des Solana-Gebührenmarktes

Solana verfolgt einen radikal anderen Ansatz in der Blockchain-Architektur, insbesondere bei der Skalierbarkeit.

Einige bemerkenswerte Innovationen von Solana sind:

1. Kein allgemeiner Speicherpool: In Solana werden Transaktionen direkt vom initiierenden Client an den aktuellen Leader weitergeleitet, der für die Blockgenerierung verantwortlich ist, wodurch ein Speicherpool überflüssig wird. Dies reduziert theoretisch die Latenzzeit bei der Transaktionsbestätigung, aber in der Praxis ist die Situation aufgrund von „Jitter“ (d.h. unterschiedliche Verarbeitungszeiten bei der Bearbeitung von Transaktionen oder Blöcken durch verschiedene Prüfer) nicht immer einfach.
2. State Isolation: Das Fehlen einer Speicherpool-Erweiterung macht Transaktionen auf den dAPPs unabhängiger voneinander. Dieser Ansatz ähnelt dem Konzept „mehr Fahrspuren hinzufügen, um den Verkehr zu erleichtern“; verschiedene Arten von Transaktionen auf Solana müssen bestimmten „Pfaden“ folgen, von den Benutzern zu den Leitern, um zu Blöcken hinzugefügt zu werden.
3. Parallele Ausführung: Solana kann nicht überlappende Transaktionen gleichzeitig im selben Block verarbeiten. Dies ist auf zwei Faktoren zurückzuführen:

• Die Blockproduktion von Solana ist (ungefähr) kontinuierlich, da von den Leadern erwartet wird, dass sie Transaktionen zu Blöcken hinzufügen, sobald sie diese erhalten.
• Slot-Leader sind fest eingeplant, da sie in einer Warteschlange stehen und ebenfalls für die kontinuierliche Produktion von vier aufeinanderfolgenden Blöcken verantwortlich sind.

Diese beiden Faktoren in Verbindung mit der Zustandsisolierung von Solana ermöglichen „Multithreading“ von Transaktionen. Das bedeutet, dass Transaktionen über mehrere Threads hinweg ungefähr zur gleichen Zeit im Leader-Zeitplan der aktuellen Epoche bestätigt werden (vorausgesetzt, Transaktionen innerhalb desselben Threads ändern nicht denselben Zustand), und zwar auf die gleiche Weise und zur gleichen Zeit.

Der Gebührenmarkt von Solana: Billiger ≠ Besser

Die Netzwerkgebühren auf Solana sind in der Regel sehr niedrig (obwohl sie mit der jüngsten Nachfrage gestiegen sind). Im Gegensatz zu Ethereum hat Solana eine statische Grundgebühr, die in Lamports gemessen wird. Die Prioritätsgebühr wird in Mikro-Lamports pro angeforderter Recheneinheit gemessen.

Das bedeutet, dass die Gebühren algorithmisch mit der Komplexität und der Nachfrage nach dem EVM skalieren, während der SVM seine Prioritätsgebühr nur durch einfache Anfragen erhöhen muss. Die sich daraus ergebenden nicht-dynamischen technischen Probleme werden hier detailliert erläutert, aber der Hauptpunkt ist, dass die statische Bepreisung von Nachfrageschwankungen für eine Ware mit einem bestimmten Angebot nicht ideal ist.

Der Gebührenmarkt von Solana: Unvermeidbarkeit von MEV

Der soziale Konsens von Solana sieht seine niedrigen Gebühren als einzigartigen Vorteil gegenüber anderen Blockchains. Dieser Ansatz lädt zu Spam ein, weshalb einige dafür plädieren, die Gebühren zu erhöhen oder in Zeiten hoher Aktivität dynamische Grundgebühren einzuführen (ähnlich wie bei EIP-1559).

Der bisherige Ansatz von Solana bestand darin, lokal begrenzte Gebührenmärkte einzurichten, um eine erhöhte Nachfrage zu bewältigen. Da der Staat isoliert ist, kann das Netzwerk leicht „Hotspots“ oder Staaten mit erhöhter Nachfrage identifizieren. Dieser Hotspot-Ansatz ermöglicht es der Blockchain, Transaktionen algorithmisch mit höheren Zieltransaktionsgebühren zu bepreisen als weniger nachgefragte Staaten. Dieser Ansatz ähnelt der Rolle des Block-Builders von Ethereum, der durch einen Scheduler ergänzt wird, der hilft, Transaktionen auf der Grundlage von Prioritätsgebühren in aufeinanderfolgende Blöcke zu platzieren.

Im Rahmen der Implementierung von lokalisierten Gebührenmärkten hat Solana einen protokollinternen Scheduler entwickelt, der die Ausführung von Transaktionen auf der Grundlage eines First-in-First-out-Algorithmus lokal plant. Die Transaktionen werden kontinuierlich an die Slot-Leader weitergeleitet, die sie dann auf der Grundlage der von ihnen bereitgestellten Hinweise sortieren.

Der Algorithmus erfordert auch, dass die Slot-Leader die Shards, die sie aufbauen, mit einigen der Knoten teilen, mit denen sie verbunden sind, je nach ihrem Einsatz. Wie bereits erwähnt, wird dieser Prozess jedoch durch Jitter gestört. Insbesondere Jitter im Scheduler (aufgrund der zufälligen Zuweisung eingehender Transaktionen zu den Ausführungsthreads durch Solana) und Jitter im Netzwerk (aufgrund der P2P-Relay-Latenz eingehender Transaktionen und Shards) führen zu Unsicherheiten in der Transaktionsreihenfolge auf Solana, wodurch Block-Space-Auktionen wirtschaftlich machbar werden. Mit anderen Worten: Validierer haben einen wirtschaftlichen Anreiz, Transaktionen einzufügen oder neu zu ordnen, wenn es Jitter gibt. Für die Nutzer bedeutet dies ein MEV-Leck, und für die Validierer bedeutet es MEV-Gewinne.

Solana vs. Ethereum

Ein kurzer Rückblick auf MEV auf Ethereum: Vor Flashbots auf Ethereum verdrängte die MEV-Aktivität die reguläre Blockchain-Aktivität und trieb die Benzinpreise für alle Nutzer durch PGAs in die Höhe. Auf Solana schießen die Gebühren nicht in die Höhe, da es dort keinen geteilten Zustand und keinen globalen Mindestpreis wie bei Ethereum gibt, aber bei erhöhter Aktivität ist es für normale Nutzer schwierig, Transaktionen auf Solana durchzuführen. Flashbots veröffentlichte MEV-GETH, um PGAs zu handhaben, und schuf damit einen separaten Kanal für die MEV-Wertschöpfung außerhalb des protokollinternen Gebührenmechanismus. Im Fall von Solana führte Jito ein ähnliches Produkt für Validierer ein, das ihnen einen Pseudo-Speicherpool und einen benutzerdefinierten Scheduler zur Verfügung stellte, um Transaktionen möglichst vorteilhaft anzuordnen. Der Speicherpool von Jito war für die Nutzer attraktiv, da er ihnen eine Garantie für die Einbeziehung (d. h. die Extraktion ihres MEV) bot.

Obwohl es sich um ein beliebtes Produkt handelte, geriet der Speicherpool von Jito unter sozialen Druck und wurde letzten Monat abgeschaltet. Dies könnte aus denselben Gründen geschehen, aus denen über 20 % der Ethereum-Transaktionen über private Speicherpools laufen: Die Nutzer werden der Sandwich-Angriffe überdrüssig. Spam ist wieder einmal der einzige Mechanismus für zeitkritische Transaktionen auf Solana (von einem wahrscheinlichen Standpunkt aus gesehen). Das Fehlen eines effizienten Mechanismus zum Bieten von Blockspace führt zu Unsicherheiten in Zeiten hoher Nachfrage.

Da die Transaktionen auf Solana nun direkt zu den Slot-Leadern fließen und das Prioritätsmodell unterbrochen wurde, ist die Topologie (und die daraus resultierende Latenz) eine entscheidende Komponente für die Nutzer, die zeitkritische Transaktionen in Betracht ziehen.

Die Topologie der Nutzer im Netzwerk kann als die „Entfernung“ zu den Leadern verstanden werden, abhängig von ihrem Einsatzgewicht und/oder dem Einsatzgewicht der Knoten, mit denen sie verbunden sind. Daher werden rationale Agenten versuchen, mit Knoten verbunden zu sein, die bereits hohe Einsätze kontrollieren, was zu einer Zentralisierung führt.

Als kurzfristige Folge des Spams ist Solana jetzt so überlastet, dass es für weniger erfahrene Benutzer aufgrund von Transaktionsausfällen fast unbrauchbar ist. Daher wird die Bewältigung der langfristigen Folgen (Zentralisierung von Co-Location und Netzwerkeinsätzen) immer wichtiger.

Eine rationalere Marktstruktur?

Die anfängliche Design-Philosophie von Solana konzentrierte sich darauf, Reibungsverluste für die Nutzer zu beseitigen und dem Validierungsnetzwerk die Möglichkeit zu geben, die Nachfrage auf jede Weise zu befriedigen. Dabei wurde übersehen, dass Märkte am effektivsten funktionieren, wenn ein gewisses Maß an Sicherheit gegeben ist. Gebührenmärkte bieten eine Möglichkeit zur Demokratisierung der Inklusion, indem sie von den Nutzern einen höheren Preis verlangen und das Problem von einer topologischen zu einer anreizbasierten Perspektive verlagern.

Auch wenn sich dadurch die Nutzererfahrung ändert, ist die Akzeptanz von Gebührenmärkten, insbesondere ihrer Beziehung zur MEV, der beste Weg für Solana und seine Nutzer. Die Bereitstellung eines kostenintensiven Paketansatzes bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Integrität der Kette ist viel besser als gar keine Methode zu haben.

In der Tat sind die Aktivitäten in der Kette fast immer zeitkritisch, vor allem wenn die Agenten versuchen, mit geringen oder gar keinen wirtschaftlichen Kosten einen Mehrwert zu erzielen. Eine Ausführung mit hoher Sicherheit ist besser als eine billige probabilistische Ausführung.

Die Spezialisierung der Gebührenmärkte ermöglicht es, dass Verhandlungen und Auktionen für Blockraum auf einer höheren Ebene stattfinden, fernab von Konsens und Ausführung. So können die Prüfer ihre Aufgaben erfüllen, ohne sich um die Optimierung des besten Ergebnisses für den kumulierten Wert des Blockraums zu kümmern.

Die bevorstehende MEV-Revolution von Solana

Solana befindet sich derzeit in Diskussionen innerhalb der Kette darüber, wie der Gebührenmarkt umstrukturiert werden soll (etwas, das Ethereum schon seit Jahren in Erwägung zieht, aber noch nicht gelöst hat).

Solana hat die notwendige MEV-Transformation noch nicht durchlaufen. Während der jüngste Anstieg der On-Chain-Aktivität MEV-Teilnehmer wie Jito und Ellipsis dazu veranlasst hat, mit dem Aufbau einer MEV-Infrastruktur zu beginnen, haben die großen Validierer diese Schwelle noch nicht überschritten, um ihre eigenen Solana-MEV-Strategien zu betreiben. In krassem Gegensatz dazu setzen alle großen Staker auf Ethereum MEV ein. Die Solana-Validierer-Gemeinschaft ist nicht so feindselig wie die Ethereum-Gemeinschaft, daher haben sich beide Seiten per Handschlag darauf geeinigt, MEV (bisher) nicht zu extrahieren, um die Erfahrung der Endbenutzer zu berücksichtigen.

Diese Situation wird nicht von Dauer sein; die soziale Schicht kann das Verhalten nicht unbegrenzt überwachen. Blockchains müssen in einem Umfeld von eigennützigen Akteuren funktionieren. Solana könnte besser abschneiden als Ethereum, weil es einige MEV-Probleme angehen kann, ohne durch die Dezentralisierung so stark eingeschränkt zu sein. Es muss jedoch noch einige knifflige Fragen beantworten, z. B. ob alle eingesetzten SOL für MEV-Belohnungen in Frage kommen sollten, wie es bei Ethereum durch MEV-Boost erreicht wird.

Um das Problem der Überlastung von Solana zu lösen, haben wir einige minimale Mechanismen erforscht. Zu diesen Mechanismen gehören dynamische Gebührenstrukturen, Änderungen an der bevorstehenden Spezifikation des lokalen Schedulers, stake-basierte Beschränkungen und andere Optimierungen auf der Anwendungsebene. Die Fortschritte kommen schnell. Der CEO von Jito hat kürzlich zugegeben: „Eine kleine Gruppe von Betreibern/Suchern schiebt private Mempools vor sich her.“

MEV ist ein Zeichen für wirtschaftliches Wachstum und daher unvermeidlich. In der Tat hat sogar Bitcoin, dessen Einfachheit oft als sein größtes Merkmal gepriesen wird, nach Ordinals und dem Anstieg der wirtschaftlichen Aktivität begonnen, sich umzugestalten. Die Entscheidung, Lösungen aufgrund negativer externer Effekte zu ignorieren (wie in Jitos Fall), beseitigt diese externen Effekte nicht; sie führt nur zu einem unkoordinierten Markt.

Die soziale Schicht ist ein wirksames Instrument zur Verhinderung von räuberischem Verhalten, kann aber nur eine kurze Zeit bestehen. Bei Ethereum gibt es Defizite in der sozialen Schicht, die sich in der Zunahme von Zeitspielen äußern, einer Strategie, bei der Blockproposer die Freigabe ihrer Blöcke absichtlich so lange wie möglich hinauszögern, um den MEV-Anteil zu maximieren. Dies untergräbt die Sicherheit der Kette, ist aber aus Sicht der Validierer wirtschaftlich sinnvoll. Die Scham kann eine Zeit lang anhalten, aber die Protokollforschung ist die einzige langfristige Lösung.

Es ist noch zu früh, um zu sagen, wie die MEV-Lieferkette von Solana in ein paar Jahren aussehen wird. Aber eines können wir jetzt schon mit Sicherheit sagen: Der größte Teil des Wertes wird von einer großen Zahl von Validierern erfasst werden.