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DeFiにおけるMEVの課題に直面する

マイナーが取り出せる価値が分散型金融とAMMに与える影響を調べる。

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目次

近年、ブロックチェーン技術が人気を集めていて、それに伴って分散型金融(DeFi)が急増してるんだ。その中で重要なアプリケーションの一つが自動マーケットメイカー(AMM)だよ。AMMは、伝統的な仲介者なしでデジタル資産を取引できるプラットフォームとして機能してる。彼らは資産のプールを管理して、ユーザーが設定されたルールに基づいて取引できるようにしてるんだけど、AMMはマイナー抽出可能価値(MEV)っていう大きな課題に直面してる。これは、マイナーが取引の順序を操作して利益を得ることで、ユーザーにとって不利益になるってことなんだ。

この記事では、MEVがもたらす問題や、それがユーザーにどんな影響を与えるか、そして改善されたAMMメカニズムを通じた解決策について話すよ。

自動マーケットメイカーの理解

自動マーケットメイカーは分散型取引所の重要な部分なんだ。彼らは供給と需要に基づいて価格を設定するためにアルゴリズムを使って、伝統的な注文書には頼らない。ユーザーはこうしたプラットフォームで資産を取引できるけど、取引の背後にあるメカニズムはしばしば悪用の余地があるんだ。

AMMの仕組み

AMMは資産で満たされた流動性プールを維持することで動いてる。ユーザーはそのプールを管理するスマートコントラクトとやり取りすることで、一つの資産を別の資産に交換できる。資産の価格は通常、プールの現在の状態を考慮した数学的関数に基づいてる。

よく使われるアプローチの一つは、定数製品の公式で、プール内の2つの資産の量の積が一定であることを示してる。つまり、ユーザーが一つの資産を買うと、もう一つの資産の量が多く必要になって、その価格が需要と供給のダイナミクスに影響されるんだ。

マイナー抽出可能価値の上昇

マイナー抽出可能価値、つまりMEVの概念は、マイナーがブロック内の取引の順序を制御することで得られる潜在的な利益を指してる。マイナーはどの取引を含めるか、そしてその実行順序を選べるから、ユーザーの取引を先回りしたり後回しにしたりするチャンスがあるんだ。

MEVがユーザーに与える影響

MEVはDeFiでのユーザー体験にいくつかの悪影響を与えるよ:

  1. コスト増加:マイナーが自分のポジションを悪用すると、ユーザーは高い価格を支払ったり不利なレートで取引することになって、全体の取引コストが増えちゃう。

  2. 信頼の低下:悪用の可能性があると、分散型プラットフォームへの信頼が損なわれる。ユーザーは操作に対して脆弱に感じて、これらのサービスを避けるようになるかもしれない。

  3. 権力の集中:MEVから利益を得ることができると、一部のマイナーや団体が普通のユーザーに対して大きな利点を得ることになって、ブロックチェーン技術の分散化の基本原則が損なわれちゃう。

課題の特定

MEVの存在は、現行のAMMやDeFiプラットフォームのさまざまな課題を浮き彫りにしてるんだ。これらの課題には以下のようなものがある:

  1. 取引順序の操作:マイナーが取引の順序を制御することで、ユーザーの行動を利用して、マイナーが利益を上げるサイクルを作り出しちゃう。

  2. 公平性の懸念:ユーザーは取引のタイミングや順序によって異なる扱いを受けることがある。この不平等は不満や不快感を生むかもしれない。

  3. 非効率な市場ダイナミクス:取引の操作が自然な市場行動を妨げて、価格の非効率性や流動性の低下を引き起こすことがある。

AMMのための提案された解決策

MEVがもたらす課題に対処するために、新しいAMMのメカニズムを模索してるよ。これらの解決策は、ユーザーにとってより公平なシステムを作りつつ、分散型取引の利点を維持することを目指してる。

取引のバッチ処理

提案された解決策の一つは、取引をバッチで処理することなんだ。すぐに取引を実行するのではなく、全ての取引を集めて一度に処理することで、マイナーが個々の取引の順序を操作して利益を得ることを防げるんだ。

こうして取引を扱うことで、システムはより公正な価格を保証し、操作の可能性を最小限に抑えることができる。ユーザーはより一貫した結果を得られるし、マイナーがシステムを悪用する機会は大幅に減るだろう。

インセンティブの互換性

インセンティブの互換性も新しいAMMメカニズムを設計する上で重要な考慮事項なんだ。この原則は、マイナーとユーザーの利益を一致させ、全ての関係者が誠実な行動から利益を得ることを確保することを目指してる。ユーザーが自分の取引が公正に実行されると信じられれば、プラットフォームにもっと関わるようになるだろう。

インセンティブに互換性のあるメカニズムを実装するには、ユーザーが自分のニーズを正直に報告し、システムを操作しようとせずにプラットフォームに参加することで報酬を得られるようなAMMの設計が含まれるかもしれない。これによって、みんなの利益が一致したより健全なエコシステムに貢献できるんだ。

結論

分散型金融における自動マーケットメイカーの台頭は、ユーザーがデジタル資産を取引する方法を変えたよ。でも、マイナー抽出可能価値のような課題は、こうしたプラットフォーム内のユーザーの信頼や公平性に大きなリスクをもたらしてる。バッチ処理や誠実な行動のインセンティブを探求することで、ユーザーを守り、DeFi空間においてより公平な取引環境を育むAMMを作れることを期待したいね。

オリジナルソース

タイトル: Mechanism Design for Automated Market Makers

概要: Blockchains have popularized automated market makers (AMMs). An AMM exchange is an application running on a blockchain which maintains a pool of crypto-assets and automatically trades assets with users governed by some pricing function that prices the assets based on their relative demand/supply. AMMs have created an important challenge commonly known as the Miner Extractable Value (MEV). In particular, the miners who control the contents and ordering of transactions in a block can extract value by front-running and back-running users' transactions, leading to arbitrage opportunities that guarantee them risk-free returns. In this paper, we consider how to design AMM mechanisms that eliminate MEV opportunities. Specifically, we propose a new AMM mechanism that processes all transactions contained within a block in a batch. We show that our new mechanism satisfies two tiers of guarantees. First, for legacy blockchains where each block is proposed by a single (possibly rotating) miner, we prove that our mechanism satisfies arbitrage resilience, i.e., a miner cannot gain risk-free profit. Moreover, we also guarantee fair treatment among all transactions within the same block, such that the miner is unable to sell off favorable positions in the block to users or arbitragers. Second, for blockchains where the block proposal process is decentralized and offers sequencing-fairness, we prove a stronger notion called incentive compatibility -- roughly speaking, we guarantee that any individual user's best response is to follow the honest strategy.

著者: T-H. Hubert Chan, Ke Wu, Elaine Shi

最終更新: 2024-04-21 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2402.09357

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2402.09357

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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