MEV, 이더리움의 어두운 숲, 그리고 KeeperDAO

Quantstamp Labs
May 5, 2021

Quantstamp recently completed its audit of kCompound, a new product from KeeperDAO. kCompound allows users to open loans using Compound that receive automatic default protection from the KeeperDAO just-in-time underwriter and preferred liquidation using the KeeperDAO Hiding Game. These features, designed to protect borrowers in times of high volatility and ensure they lose less collateral in the event of a liquidation, are only available through kCompound.

KeeperDAO provides unique products like kCompound by leveraging automated agents called "keepers" and advanced execution strategies collectively called “the hiding game” to protect users and minimize miner extractable value (MEV). This is especially important today, with the rising impact of MEV on users across all sectors of DeFi.

According to explore.flashbots.net, bots have extracted over 500 million USD worth of value from market participants from Jan 1, 2020 to May 9, 2021.

Predators Lurking in the Dark Forest

Arbitrageurs and liquidators play important roles in the Ethereum ecosystem. When someone successfully arbitrages the difference between the price of a particular asset on two different exchanges, other users of those exchanges benefit by receiving a price that reflects a wider market. When a loan is liquidated on lending protocols such as Compound, the liquidator is keeping that protocol healthy and solvent. In the case of debt-backed assets such as MakerDAO’s Dai stablecoin or Synthetix’s synths, liquidators are helping maintain the crucial balance between the collateral and the issued assets.

Ideally, competition for profit among arbitrageurs, liquidators, and other market participants would always lead to healthy, efficient markets and DeFi protocols. In recent years however, a destructive form of competition has emerged among specialized bots operating in the Ethereum mempool. With ever-increasing sophistication, they have deployed strategies that siphon profit from traders, liquidators, and other agents performing transactions, turning the mempool from a simple piece of infrastructure into what Dan Robinson and Georgios Konstantopoulos memorably called the “dark forest.”

Miner Extractable Value (MEV)

How do these bots end up with profit that should have belonged to you? One way is to watch the mempool closely for pending transactions, and when they spot a profitable one, they submit a nearly identical copy of that transaction except this transaction 1) replaces the address of the original transaction with their own and 2) submits a higher gas fee so that it gets processed before the original transaction. This practice is called front-running.

It doesn’t end there. Once a bot tries to front-run you, other bots will try to front-run the first bot, and this goes on, resulting in a frenzy called a gas war or priority gas auction, as the bots bid the gas fee higher and higher in order to be first in line. Eventually the bid will get high enough that the winner can end up paying more gas than the profit was worth to begin with, and all of the profit ends up going to the miner, who wasn’t even involved in the bidding but happily collects the winning gas fee.

This is how, bizarrely, a miner can end up with your profit. Profit that can be captured in this way is called miner extractable value, or MEV, and covers a broad range of strategies far more sophisticated than simple front-running. The impact of these developments has accelerated with the rise of DeFi and its many MEV-rich transactions, and the potential loss of mining revenues as a result of EIP-1559 may be pushing some miners into the practice of MEV capture, with Ethermine, the second-largest Ethereum mining pool, recently announcing that they have launched MEV-capturing software.


Ethermine, who recently launched MEV-capturing software, mined nearly 20 percent of Ethereum blocks over the last 7 days (May 2 - 7, 2021). source: etherscan

A Shepherd in the Dark Forest

KeeperDAO was created to give users, bots, and protocols a way to navigate Ethereum’s dark forest, by providing a system that hides MEV and ensures market participants stand to gain more by cooperating than competing.

Below is an excerpt from KeeperDAO’s Introducing kCompound post were KeeperDAO explains how kCompound works in greater detail:

“Here’s how it works: if a loan opened through kCompound falls below the health threshold, KeeperDAO’s JITU [Just-In-Time-Underwriter] will spring into action, automatically putting up additional collateral as a buffer to keep your position solvent. During this time, if the health of the loan recovers, or you add more of your own collateral, the JITU can withdraw the provided buffer, and you just avoided a costly liquidation.
On the other hand, if the health of your loan continues to fall after the JITU has intervened, liquidation will begin. But your position won’t be hunted on the open market. In fact, outside of the Hiding Game, your loan will appear to be in perfect health, “hiding in plain sight,” thanks to the buffer provided by the JITU. Instead, a KeeperDAO keeper will get to work finding the best price for your collateral, targeting a 5% profit margin (equal to Compound’s liquidation incentive). This profit will then be split between you, the keeper, and the KeeperDAO treasury, meaning that kCompound borrowers actually receive a portion of the profits from their own liquidation!”

In addition to kCompound, KeeperDAO offers users another hiding game called the Hiding Book, which allows users to execute gasless, zero-slippage limit orders that are protected from front-running and sandwich attacks. Quantstamp is proud to announce that we have had 4 separate security engagements with KeeperDAO.

Coordinating Win-Win Scenarios

What makes blockchain technology novel is that it allows humans to coordinate in ways that turn zero-sum games into “win-win” scenarios. In the case of KeeperDAO, it incentivizes market participants to work together to combat MEV, a practice that may even threaten Ethereum consensus if miners choose to 51% attack each other in order to steal MEV opportunities from other miners.

Quantstamp looks forward to working with projects like KeeperDAO to create further “win-win” scenarios for today’s digital nations and the digital nations of tomorrow.

퀀트스탬프 랩스
2021년 5월 5일

Quantstamp 최근 KeeperDAO의 신제품인 kCompound에 대한 감사를 마쳤습니다. kCompound는 사용자가 KeeperDAO 직시 보험업자로부터 자동 기본 보호를 받는 화합물을 사용하여 대출을 열 수 있으며 KeeperDAO 숨기기 게임을 사용하여 선호하는 청산을 할 수 있습니다. 변동성이 높은 시기에 대출자를 보호하고 청산 시 담보를 덜 잃게 되도록 설계된 이러한 기능은 kCompound를 통해서만 사용할 수 있습니다.

KeeperDAO는 "골키퍼"라는 자동화 된 에이전트와 "숨기기 게임"이라고 불리는 고급 실행 전략을 활용하여 사용자를 보호하고 광부 추출 가능한 값 (MEV)을 최소화하여 kCompound와 같은 독특한 제품을 제공합니다. 이것은 DeFi의 모든 부문에 걸쳐 사용자에 MEV의 상승 영향과 함께, 오늘 특히 중요하다.

explore.flashbots.net 따르면 봇은 2020년 1월 1일부터 2021년 5월 9일까지 시장 참여자들로부터 5억 달러 이상의 가치를 추출했습니다.

어둠의 숲에 숨어있는 포식자

차익 거래자와 청산자는 이더리움 생태계에서 중요한 역할을 합니다. 누군가가 두 개의 서로 다른 거래소에서 특정 자산의 가격 차이를 성공적으로 차익 히차 익히면 해당 거래소의 다른 사용자는 더 넓은 시장을 반영하는 가격을 받는 것으로 이익을 얻을 수 있습니다. 복합체와 같은 대출 프로토콜에 대출이 청산되면 청산기는 해당 프로토콜을 건강하고 용매로 유지합니다. MakerDAO의 다이 안정코인이나 Synthetix의 신디사이저와 같은 부채 지원 자산의 경우 청산자는 담보와 발행 자산 간의 중요한 균형을 유지하는 데 도움을 주고 있습니다.

이상적으로, 차익 거래자, 청산자 및 기타 시장 참여자들 간의 이익을 위한 경쟁은 항상 건강하고 효율적인 시장 및 DeFi 프로토콜로 이어질 것입니다. 그러나 최근 몇 년 동안, 경쟁의 파괴적인 형태는 이더리움 밈풀에서 운영하는 전문 봇 들 사이에서 등장했다. 점점 더 정교해지는 가운데, 그들은 거래를 수행하는 상인, 청산자 및 기타 에이전트로부터 이익을 얻는 전략을 배포하여 단순한 인프라에서 댄 로빈슨과 조지오스 콘스탄토풀로스가 기억에 남는 "어두운 숲"이라고 불렀습니다.

광부 추출 가치 (MEV)

이 봇은 어떻게 당신에게 속해 있어야 하는 이익으로 끝날까요? 한 가지 방법은 보류 중인 트랜잭션에 대해 mempool을 면밀히 관찰하는 것이며 수익성있는 거래를 발견하면 이 트랜잭션 1을 제외하고 거의 동일한 트랜잭션 사본을 제출하고 2) 원래 거래 전에 처리될 수 있도록 더 높은 가스 수수료를 제출합니다. 이 연습은 전면 실행이라고합니다.

그것은 거기서 끝나지 않습니다. 봇이 당신을 정면으로 실행하려고하면, 다른 봇은 첫 번째 봇을 전면 실행하려고하고, 이것은 가스 전쟁 또는 우선 순위 가스 경매라는광란의 결과로, 봇은 라인에 첫 번째되기 위해 더 높은 가스 요금을 입찰로. 결국 입찰은 승자가 이익보다 더 많은 가스를 지불 할 수있을만큼 높게 얻을 것이다, 이익의 모든 광부에 가는 결국, 누가 입찰에 참여하지 않았지만 행복하게 우승 가스 수수료를 수집.

이것은, 기괴하게, 광부가 당신의 이익으로 끝날 수있는 방법입니다. 이러한 방식으로 캡처할 수 있는 수익은 광부 추출 가능한 값 또는 MEV라고 하며 간단한 전면 실행보다 훨씬 정교한 광범위한 전략을 다룹니다. 이러한 개발의 영향은 DeFi와 많은 MEV 가 풍부한 거래의 상승으로 가속화되었으며, EIP-1559의 결과로 채굴 수익의 잠재적 손실은 MEV 캡처의 실천에 일부 광부를 밀어 수 있습니다, 에테르민, 두 번째로 큰 이더리움 광산 풀, 최근 그들은 MEV 캡처 소프트웨어를 출시했다고 발표.


최근 MEV 캡처 소프트웨어를 출시 한 에테르민은 지난 7 일 동안 이더리움 블록의 거의 20 %를 채굴했습니다 (2021년 5월 2일 - 7일). 출처: 에테르칸

어두운 숲속의 목자

KeeperDAO는 MEV를 숨기고 시장 참가자가 경쟁보다 협력하여 더 많은 것을 얻을 수 있도록 함으로써 사용자, 봇 및 프로토콜이 Ethereum의 어두운 숲을 탐색 할 수있는 방법을 제공하기 위해 만들어졌습니다.

다음은 KeeperDAO의 소개 k복합 포스트에서 발췌한 내용으로, 키퍼다오가 어떻게 kCompound가 더 자세히 작동하는지 설명했습니다.

"여기에 그것이 작동하는 방법: kCompound를 통해 개설 된 대출이 건강 임계 값 이하로 떨어지면 KeeperDAO의 JITU [Just-In-Time-Underwriter]가 작동하여 자동으로 포지션 용매를 유지하기 위한 버퍼로 추가 담보를 넣을 것입니다. 이 기간 동안 대출의 건전도가 회복되면, 또는 자신의 담보를 더 추가하면 JITU는 제공된 버퍼를 인출할 수 있으며 비용이 많이 드는 청산을 피할 수 있습니다.
한편, JITU가 개입한 후에도 대출건전이 계속 떨어지면 청산이 시작됩니다. 그러나 당신의 위치는 오픈 마켓에서 사냥되지 않습니다. 사실, 숨기기 게임 외부, 당신의 대출은 완벽한 건강에 나타납니다, "평범한 시야에 숨어," JITU에 의해 제공되는 버퍼 덕분에. 대신, KeeperDAO 골키퍼는 5 %의 이익 마진 (화합물의 청산 인센티브와 동일)을 목표로, 담보에 대한 최고의 가격을 찾는 작업을 얻을 것이다. 이 이익은 귀하, 골키퍼 및 KeeperDAO 재무부로 분할됩니다.

골키퍼DAO는 kCompound 외에도 사용자가 전면 실행 및 샌드위치 공격으로부터 보호되는 무결점, 미끄럼 제한 주문을 실행할 수 있는 숨기기 책이라는 또 다른 숨어있는 게임을 제공합니다. Quantstamp KeeperDAO와 4개의 보안 계약을 맺은 것을 자랑스럽게 생각합니다.

윈-윈 시나리오 조정

블록체인 기술이 새로운 이유는 인간이 제로섬 게임을 "윈-윈" 시나리오로 바꾸는 방식으로 조정할 수 있다는 것입니다. KeeperDAO의 경우, 시장 참가자들이 MEV에 대항하기 위해 함께 일하도록 장려하며, 광부들이 다른 광부들로부터 MEV 기회를 훔치기 위해 서로 51%를 공격할 경우 이더리움 합의를 위협할 수도 있는 관행입니다.

Quantstamp KeeperDAO와 같은 프로젝트와 협력하여 오늘날의 디지털 국가와 미래의 디지털 국가에 대한 추가 "윈- 윈" 시나리오를 만들 수 있기를 기대합니다.

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