Finex.cz logo
Menu
Finex » Kryptoměny » Co je to front running v kryptoměnách a jak s tím souvisí MEV (Maximal Extractable Value)? Dá se proti front runningu bránit?

Co je to front running v kryptoměnách a jak s tím souvisí MEV (Maximal Extractable Value)? Dá se proti front runningu bránit?

Co je to front running v kryptoměnách a jak s tím souvisí MEV (Maximal Extractable Value)? Dá se proti front runningu bránit?
Zdroj: medium.com

Za front running se obecně považuje využití informací o budoucích obchodech ke vstupu na trh. Na základě některých informací lze totiž předvídat pohyb cen a v důsledku dosáhnout ekonomického zisku na úkor ostatních obchodníků.

Například pokud je známo, že bude proveden velký nákup ETH, lze očekávat, že stoupne jeho cena. Front runner v takovém případě nakoupí ETH za levnější cenu a po provedení objemného obchodu zase okamžitě prodá, což pro něj znamená bezrizikový profit. K front runningu v oblasti kryptoměn obvykle dochází přes nastavení vyššího paliva (gas), takže transakce zadaná front runnerem "předběhne" dříve zadané, ale dosud nezpracované transakce s nižším palivem.

Jako MEV (Maximal Extractable Value) se pak označuje maximální hodnota, kterou může těžař či validátor získat z produkce bloků tím, že zahrne, vyloučí nebo změní pořadí transakcí v bloku. Typicky se MEV dotýká uživatelů, kteří obchodují na AMM burzách (automated market maker) nebo používají jiné dApps (decentralizované aplikace). Front running je pouze jednou z mnoha taktik, kterými lze získávat MEV na úkor ostatních uživatelů.

Jak front runner informace o budoucí transakci vůbec získá? Co znamenají pojmy hledač (searcher), sandwiching, likvidace a např. mempool? To a mnohem více se dočtete v tomto článku!

Obsah článku: Co je to MEV a co je to frontrunning?

1.Co je to MEV (Maximal Extractable Value)?2.Co je to front running obecně?3.Front running v oblasti kryptoměnCo je to front running bot?4.Jaké jsou MEV taktiky?DEX arbitrážeSandwichingLikvidaceÚtok "časového piráta"5.Co to znamená pro prosté uživatele?6.Dá se proti front runningu bránit?Jak zjistit, jestli jste se stali obětí front runningu?Vývojářská řešení cílená proti front runningu7.Závěr

Co je to MEV (Maximal Extractable Value)?

Abychom pochopili, jak front runneři s informacemi manipulují a kdo vůbec jsou, je nejdříve nutné vysvětlit si koncept MEV (Maximal Extractable Value) a jak jej těžaři využívají. Těžaři a validátoři mají na mnoha blockchainech volnou ruku v tom, jaké transakce čekající v mempoolu na zpracování zařadí do bloků. A také v jakém pořadí je do bloků zařadí. Těžaři mají pochopitelně při vytváření bloků tendenci upřednostňovat transakce s nejvyšším palivem (gas fee – odměna pro těžaře), aby měli z těžby co nejvyšší zisk.

A právě MEV (maximal extractable value, v překladu "maximální vytěžitelná hodnota") je metrika, která udává, kolik hodnoty (peněz) mohou těžaři získat ideálním zařazením, vyloučením nebo změnou pořadí transakcí.

Jinak řečeno, MEV je to, co může těžař z bloku maximálně "vymáčknout", tj. získat co nejvíce paliva. A to i za cenu přeskládání historie transakcí.

Jak jsme si již řekli, tvůrci bloků mají vzhledem k designu blockchainu volnou ruku v tom, které transakce a jak je zařadí do bloků. Proto mohou transakce z bloku libovolně vyřazovat, přidávat a měnit jejich pořadí. Jednoduché schéma toho, jak je MEV využíván, najdete na obrázku níže.

Schéma konceptu MEV
Schéma konceptu MEV
Zdroj: chain.link

V praxi ale velkou část MEV nezískají těžaři, ale nezávislí účastníci sítě, označovaní souhrnně jako "hledači" (searchers). Nicméně protože hledači jsou ochotni platit vysoké palivo, aby byly jejich transakce zařazeny do bloku dříve, než transakce běžných uživatelů, vydělávají na MEV taktikách i těžaři.

MEV existuje víceméně na všech blockchainech podporujících chytré kontrakty, kde existuje strana odpovědná za řazení transakcí (například validátoři na Proof of Stake blockchainech, jako je Cardano nebo budoucí Ethereum 2.0).

Ovšem podobně jako těžba, i "těžba" MEV na Ethereu je pro searchery a těžaře méně lukrativní, než dříve. Se zvyšujícím se počtem síťových subjektů, kteří "těží" MEV na blockchainu Ethereum, se snižuje také počet příležitostí a jejich výnosnost. Z tohoto důvodu se tato aktivita přesouvá na blockchainy, kde je v tomto směru nižší konkurence, například na BNB Chain.

Kdo je to searcher neboli hledač?

Hledač (searcher) je ten, kdo aktivně vyhledává ve veřejných datech z blockchainu a nebo mempoolu příležitosti pro ziskové transakce, které "těží" MEV. Obvykle se jedná o arbitrážní obchodníky a provozovatele botů, kteří procházejí transakce v mempoolu a ziskové transakce automaticky provádějí.

Hledač často musí zaplatit těžařům/validátorům až 90 % MEV, aby byla jeho transakce provedena, takže jeho zisk činí jen 10 % MEV.

I tak se mu to ale vyplatí, což si lze předem ověřit na testnetu.

Co je to mempool?

Mempool je místo, kde čekají transakce na zařazení do bloku a přidání do blockchainu. Uživatelé zpravidla dohromady provádějí mnohem více transakcí, než kolik je možné naráz dnešními blockchainy zpracovat. Mempool si tedy můžeme představit jako takový pomyslný koš, ve kterém se transakce nacházejí dočasně ve stavu probíhajícím (pending).

Nebýt mempoolu, nebylo by možné uvažovat ani o front runningu.

Hledači totiž vyhledávají a analyzují transakce, které lze napadnout některou z MEV taktik, průběžným skenováním transakcí právě v mempoolu.

Důležitým detailem je, že každý uzel má vlastní mempool.

Z příkladu výše plyne následující. Do mempoolu se nové transakce průběžně přidávají a ty dokončené naopak mizí. Těžaři si je automaticky třídí podle toho, které se nejvíce vyplatí zpracovat (ty nejdražší).

Probíhající transakce na síti Etherea
Probíhající transakce na síti Etherea
Zdroj: etherscan.io

Pokud jsme nastavili poplatek moc malý, může se stát, že ve frontě před námi budou stále nové a nové transakce s poplatkem vyšším. To je důvod, proč se transakce s malým poplatkem může "zaseknout" navždy. Prostě se na ni nikdy nedostane řada, protože by se to těžařům nevyplatilo.

Co je to front running obecně?

Front running (volně přeloženo "předbíhání") je v krypto prostoru něco trochu jiného, než ve světě klasického investování. Na akciovém trhu se totiž za front running (někdy také "tailgating") považuje využití neveřejných informací, které jsou způsobilé podstatně ovlivnit cenu aktiva, k načasování vlastních obchodů.

Nejčastěji se jedná o informace o budoucích transakcích, může se ale také jednat o informace o zatím nezveřejněném investičním doporučení brokera pro nákup či prodej konkrétních akcií. Obvykle se proto "klasického" front runningu dopouštějí zaměstnanci burzy nebo brokera. Od insider tradingu se front running v kontextu klasického investování liší pouze v tom, že front runner nepracuje uvnitř společnosti, které se obchod týká.

Řekněme, že makléř dostane od klienta příkaz k nákupu 500 000 akcií společnosti ČEZ. Takto objemný nákup pravděpodobně zvýší cenu akcií, alespoň krátkodobě.

Makléř na chvíli odloží požadavek klienta a nejprve nakoupí nějaké akcie ČEZu do svého osobního portfolia. Teprve poté zadá příkaz klienta.

Makléř následně po provedení příkazu klienta okamžitě prodá akcie ČEZu za zvýšenou cenu a ponechá si zisk z obchodu.

Podobným způsobem, jako na akciových trzích, funguje front running (resp. insider trading) také na NFT tržištích. Například Nate Chastain, bývalý produktový ředitel NFT tržiště OpenSea, levně nakoupil několik NFT těsně předtím, než začaly být propagovány na homepage OpenSea.

Bezprostředně poté je se ziskem 19 ETH prodal. Na zneužití důvěrných informací přišel náhodný člen internetové komunity na základě informací z blockchainu Ethereum a webu OpenSea. Nate Chastain se poté stal historicky prvním člověkem trestně stíhaným kvůli insider tradingu s NFT, za což mu ve státě New York hrozí 20 let (dalších 20 let mu hrozí za údajné praní špinavých peněz).

CryptoPunk patřící Nate Chastainovi
CryptoPunk patřící Nate Chastainovi
Zdroj: OpenSea

Front running v oblasti kryptoměn

V oblasti kryptoměn se pak za front running považuje útok, při kterém front runner předbíhá transakce, které čekají v mempoolu na zpracování (vložení do bloku). Front runnerem může být těžař, validátor, provozovatel uzlu nebo "obyčejný uživatel", resp. jimi spuštěný bot. K předbíhání dříve zadaných transakcí typicky dochází tak, že bot nastaví vyšší palivo, než ostatní uživatelé. Těžař tím pádem jeho transakci zpracuje dříve, a obchod front runnera proběhne za výhodnější cenu dříve, než dojde k napadené transakci.

Jak funguje front running?
Jak funguje front running?
Zdroj: cointelegraph.com – přeloženo

Předbíhání transakcí se udává tak rychle, že není v silách prostého smrtelníka předbíhající transakce tvořit ručně. Proto je front running prováděn vždy nějakým způsobem skrze program, jinými slovy skrze bota.

Co je to front running bot?

Trading boti jsou programy, které umožňují automatizaci obchodování. Namísto sledování každého pohybu na trhu 24/7 a čekání na vhodný okamžik k nákupu či prodeji dokáže bot automaticky získávat a vyhodnocovat tržní data a provádět transakce na účet zákazníků podle předem zadaných parametrů.

Front running bot je specifický druh trading bota, který skenuje transakce čekající v mempoolu, například blockchainu Ethereum, a hledá v něm vhodné transakce, které lze využít pro front running při obchodování s kryptoměnami. Front running boti obvykle pracují v řádu milisekund. Dokážou načíst transakci z mempoolu, vypočítat optimální velikost transakce, nakonfigurovat transakci, otestovat její průběh na testnetu a pak ji reálně provést ve zlomku sekundy.

Tím, že bot zadá nákupní příkaz na stejný blok, kde se nachází zjištěná významná transakce, a současně nastaví vyšší palivo, předbíhá konkrétní obchody. Člověk jim nemůže v žádném případě konkurovat.

Front running bot odposlouchávající mempool
Front running bot odposlouchávající mempool právě zaregistroval významnou transakci
Zdroj: medium.com

Front running bot sám o sobě tolik komplikovaný není, i přes to však jeho tvorba a následné spuštění vyžaduje pokročilejší technické znalosti. Není to však nic složitého, je dokonce možné využít kódy již nějakých úspěšně běžících front running botů.

Je front running ilegální?

Na tradičním akciovém trhu je front running (stejně jako insider trading) považován za ilegální, protože běžní investoři nemají k dispozici důvěrné informace například o obchodech čekajících na vykonání. Ilegální je nejspíše také využití vnitřních informací pro obchody s NFT.

Naopak front running při obchodování kryptoměn za ilegální většinou považován není, protože nespočívá ve využití důvěrných informací. Veškeré informace potřebné k front runningu jsou veřejně dostupné na blockchainu nebo v mempoolu a nejedná se tedy o zneužití systému či důvěrných informací. Minimálně je ale front running v oblasti kryptoměn považován za nepoctivý, protože odčerpává prostředky od nic netušících uživatelů, aniž jim je na oplátku poskytována jakákoli přidaná hodnota.

Jaké jsou MEV taktiky?

Existuje hned několik strategií či taktik, jak mohou těžaři, validátoři, provozovatelé uzlů a hledači vymáčknout z MEV naprosté maximum. Jedná se především o arbitrážní obchodování na decentralizovaných burzách (DEX), likvidace na zápůjčných protokolech a tzv. sandwiching.

Jsou to pro vás neznámá slova? Nezoufejte, vše si podrobně vysvětlíme.

DEX arbitráže

Arbitráž na decentralizované burze (DEX) je nejjednodušší a nejznámější MEV taktika. Funguje takto: pokud dvě DEX nabízejí stejný token za dvě různé ceny (což je v praxi velmi běžné), může hledač koupit například 1 000 ETH za DAI na Uniswapu za nižší cenu a v rámci stejné transakce je dráž prodat na SushiSwapu.

Díky principu fungování blockchainu se jedná o skutečnou, bezrizikovou arbitráž. Příkladem může být arbitrážní transakce na obrázku níže, ve které hledač proměnil 1 000 ETH na 1 045 ETH během několika vteřin.

Arbitrážní transakce s využitím bleskové půjčky přes AAVE
Arbitrážní transakce s využitím bleskové půjčky přes AAVE
Zdroj: etherscan.io

Sandwiching

Mezi všemi MEV (resp. front running) taktikami je právě sandwiching nejčastější a nejnebezpečnější. Sandwiching směřuje proti transakcím prováděným přes AMM (automated market maker) burzy, například Uniswap. Kromě toho existují také front running útoky proti arbitráži, clearingovým obchodům, bleskovým půjčkám (flash loans) atd.

Sandwiching spočívá ve třech transakcích, jedné "napadené" a dvou "útočných". První útočná transakce je zadána před napadenou transakcí a druhá po ní. V tomto případě útočník provádí front-run a back-run současně, přičemž původní čekající transakci uprostřed mezi svými příkazy "sendvičuje".

Jak funguje sandwiching
Jak funguje sandwiching
Zdroj: securing.pl

Například dejme tomu, že Vitalik chce od Charlese získat ADA coiny za 100 ETH. Než je ale obchod proveden, front running bot transakci odhalí skrze odposlech mempoolu a předběhne ji nákupem ETH díky tomu, že nabídne vyšší palivo. Postup bota zvýší slippage a také cenu ETH pro Charlese. Pokud vyšší slippage Charlesovi nevadí, ETH i tak nakoupí za vyšší cenu. Protože je Charlesův nákup významný, cena ETH po něm vzroste ještě jednou, toho bot využije tím, že svoje ethery ihned po Charlesově nákupu prodá.

Slippage (skluz) je rozdíl mezi očekávanou cenou obchodu a cenou, za kterou se obchod skutečně provede.

Procento skluzu ukazuje, o kolik se posunula cena konkrétního aktiva. Vzhledem k volatilitě kryptoměn může cena aktiva často kolísat v závislosti na objemu obchodů a aktivitě. Slippage je ovlivněn objemem likvidity, tedy tím, jak rychle můžete kryptoměnu koupit a prodat, aniž by to ovlivnilo jeho cenu. Pokud je tedy na trhu nízká likvidita nebo nízká obchodní aktivita, pak bude procento skluzu vyšší.

Další způsob front-runningu se nazývá vytěsnění (displacement), protože spočívá v tom, že těžař nahradí původní transakci svou vlastní transakcí. Nahrazená transakce může být stále dokončena, ale výsledek nebude odpovídat záměru obchodníka.

Likvidace

Likvidace půjček na půjčovacích protokolech představuje další dobře známou MEV taktiku. Půjčovací protokoly, jako jsou Compound, Maker, AAVE a dYdX, fungují tak, že vyžadují, aby uživatelé nejprve složili nějaký druh "zástavy" (collateral), např. v ETH coinech. Teprve poté si lze půjčit různé kryptoměny nebo tokeny od ostatních uživatelů, a to až do určité výše hodnoty složené zástavy (např. do 30 % hodnoty zastavených ETH coinů).

Jenže jak se v důsledku volatility kryptoměn mění hodnota zastavených coinů, mění se i "výpůjční síla" dlužníka. Pokud v důsledku poklesu hodnoty zastavených coinů překročí hodnota půjčky 30 % zástavy, půjčovací protokol obvykle umožňuje komukoli půjčku "zlikvidovat", tj. ukončit či vypořádat. Dlužník tedy musí okamžitě vrátit zapůjčené coiny a navíc musí zaplatit nemalý likvidační poplatek, jehož část získá právě likvidátor.

Likvidátoři jsou tedy speciální druh hledačů, kteří se specializují na získávání MEV prostřednictvím likvidace nedostatečně zajištěných půjček. Likvidátoři za tímto účelem provozují specializované boty, kteří hledají příležitosti k likvidaci, a jednají tak, aby byli první, kdo půjčku zlikviduje. Likvidátoři tedy získávají MEV od nic netušících dlužníků tím, že likvidují jejich půjčky dříve, než mohou splatit dluh, a poté profitují podílem na likvidační pokutě.

Útok "časového piráta"

Útok časového piráta (Time-Bandit Attack) je relativně nová MEV taktika specifická tím, že ji může využít pouze těžař. Spočívá v tom, že těžař zpětně reorganizuje transakce v již dříve vytěžených blocích. Pokud je totiž MEV dostatečně vysoká, může být pro těžaře výhodnější zpětně narušit konsensus, aby získal MEV v již vytěžených blocích.

Například těžař se značným těžebním výkonem zahlédne příležitost k arbitráži o hodnotě 20 000 USD v bloku č. 100, nicméně až ve chvíli, kdy se má těžit blok č. 103. Místo toho, aby vytěžil nejnovější blok č. 103 a získal tak (mnohem menší) blokovou odměnu, může se těžař rozhodnout znovu vytěžit blok č. 100 (a také bloky č. 101 a 102), aby v tomto bloku provedl arbitrážní transakci. Musí ale zajistit, že jeho řetězec bude delší než řetězec těžaře, který blok č. 100 původně vytěžil, protože v opačném případě nebudou jeho bloky akceptovány.

Co to znamená pro prosté uživatele?

MEV taktiky se negativně dotýkají hlavně prostých uživatelů, zejména lidí, kteří si berou kryptoměnové půjčky, obchodují na decentralizovaných burzách nebo používají jiné dApps. Jedná se v podstatě o skrytou daň, kterou těžaři, validátoři a hledači vybírají od nic netušících uživatelů.

Běžní uživatelé tedy v důsledku nejrůznějších MEV taktik zaplatí více a dostanou méně. Každý dolar získaný MEV taktikou je dolarem získaným od některého uživatele. Někdo by to dokonce nazval krádeží.

Jen ztráty uživatelů na blockchainu Ethereum v důsledku MEV taktik se pohybují okolo 1,4 miliard USD ročně, tedy přibližně 2 % hodnoty celého DeFi sektoru.

Dá se proti front runningu bránit?

Hlavní obranou běžných uživatelů proti front runningu je rozdělení transakce na více malých transakcí, nastavení nízkého slippage (okolo 0,1 %) a nastavení vysoké ceny za gas.

Za těchto podmínek se front running příliš nevyplatí (snižuje se hodnota, která může být front runningem "vytěžena"). Boti proto malé transakce přeskakují a soustředí se na větší transakce. Na druhou stranu může nízký skluz způsobit, že transakce selže, obzvlášť jedná-li se o větší transakci. Některé burzy přitom požadují poplatek i za selhanou transakci. Rozdělení transakce na více malých transakcí se pak samozřejmě projeví i v tom smyslu, že bude potřeba zaplatit více transakčních poplatků – v blockchainu se provádí více operací.

Jak zjistit, jestli jste se stali obětí front runningu?

Některé aplikace pro sledování cen kryptoměn dokáží front running v přímém přenosu odhalit. Příkladem je např. portál DEXTools, na kterém je možné najít v přehledné podobě graf ceny a záznamy o transakcích téměř všech tokenů na síti Etherea a BSC. V soupisu provedených transakcí je možné vidět, které transakce odesílají boti (ikonka žlutého větvení vpravo).

Důkaz o front runningu na portálu DEXTools
Důkaz o front runningu na portálu DEXTools
Zdroj: dextools.io

Některé z nich, např. dvě na obrázku výše, mají i ikonku červeného lupiče. To je označení pro front runnera, k němuž tyto dvě transakce patří. jedná se o ukázkový příklad sandwichingu – front runner takto obelstil uživatele s transakcí uprostřed a vydělal na něm zhruba 0,06 ETH. Důkazem může být fakt, že se všechny 3 transakce odehrály ve stejné vteřině.

100% aktivní obrana před front runningem prakticky neexistuje. Problémy pramení už z návrhových řešení dané sítě. Proto je jedinou efektivní obranou zamezení jeho vzniku v jádře celého problému – v samotném návrhu blockchainu či dané decentralizované aplikace.

Vývojářská řešení cílená proti front runningu

Vývojáři mohou aplikovat některá anti-front running opatření, jako například zavést skrytý nebo zašifrovaný mempool, takže boti nemají k informacím o čekajících transakcích přístup, nebo je nedokážou analyzovat. Další možností je upravit mechanismus tak, aby spolu uživatelé nesoutěžili prostřednictvím nastavení výše poplatků o to, čí transakce bude těžaři dříve zpracována.

Za zmínku jistě stojí layer-2 řešení SKALE pro Ethereum, které každou transakci šifruje před jejím odesláním do mempoolu a dešifruje ji až po jejich potvrzení, takže uživatelé jsou účinně ochránění před front runningem. Výhodou tohoto řešení je, že je bez dalších úprav aplikovatelné na libovolné dAppky napsané pro Ethereum, například Uniswap nebo AAVE.

Rook (dřívě KeeperDAO), další projekt bojující proti front runningu, používá tajný mempool Hiding Book. Používá také vlastního bota, který profituje prostřednictvím arbitráže a poskytování likvidity. Výnosy z této činnosti se ukládají do komunitního fondu a uživatelé dostávají část zisku v tokenech ROOK.

Řešením může být také služba Fair Sequencing Service fungující na blockchainu ChainLink, která zajišťuje, že transakce jsou do bloků zařazovány podle toho, jak byly zadány. Podobným způsobem funguje i blockchain Telos, který používá tzv. FIFO architekturu (first in first out), takže transakce jsou zpracovány v pořadí, v jakém byly zadány. Výše popsané MEV taktiky by tak měly být na blockchainu Telos nepoužitelné.

Zdroj: Reddit

Konečné řešení problému s MEV každopádně dosud nalezeno nebylo a pravděpodobně bude mít pro každý blockchain či dAppku odlišnou podobu.

Závěr

Nejrůznější MEV taktiky jsou jedním z největších problémů, kterým Ethereum, ale i další blockchainy podporující chytré kontrakty, v současnosti čelí. MEV taktiky totiž odčerpávají prostředky od běžných uživatelů a současně narušují funkcionalitu, bezpečnost a transparentnost dotčených blockchainů.

Způsobují rovněž přetížení sítě a ženou ceny za gas do absurdních výšin. V neposlední řadě také dochází k prodlužování finalizace transakcí, protože těžaři mohou být motivováni k tomu znovu těžit již vytěžené bloky a přeskládat transakce kvůli arbitrážnímu obchodu (viz Time-Bandit Attack). Má-li se z kryptoměn skutečně stát budoucnost finančního sektoru, nepochybně bude nejprve potřeba vyřešit problém s MEV taktikami, které ročně odčerpají z peněženek běžných uživatelů zhruba 2 % finančních prostředků.

Vstupte do světa kryptoměn!

Již kryptoměny máte? Držte je v bezpečí hardware peněženky Trezor!

Favorit redakce
Trezor logo

Trezor

★ 95 %

  • Jedna z nejbezpečnějších kryptoměnových peněženek
  • Vytvořena českou firmou
  • Pro začátečníky může působit složitě
  • Je dražší než ostatní peněženky, zejména Model T

Aktuálně 3 největší kryptoměny

Graf posl. 7 dní
Graf Bitcoin
Změna za 24h
-0,29%
Cena
$19 284
Graf posl. 7 dní
Graf Algorand
Změna za 24h
+0,33%
Cena
$0,37
Graf posl. 7 dní
Graf KuCoin Shares
Změna za 24h
-0,44%
Cena
$9,13

Ohodnoťte tento článek

Připojte se k diskuzi
Akcie
Komodity
Krypto
Indexy
ETF
Cena 24h
Tesla Inc. ---
N/A
ČEZ ---
N/A
Apple ---
N/A
Avast ---
N/A
Moneta ---
N/A
Komerční banka ---
N/A

Velký test: Investujeme vlastní peníze do investičních platforem

Která přinese největší zhodnocení? Portu, Fondee, Indigo, Finax, nebo Fumbi?
Která přinese největší zhodnocení? Portu, Fondee, Indigo, Finax, nebo Fumbi?
Sledujte nás na Facebooku, ať vám nic neunikne!
Facebook icon Jít na Facebook
Finex logo