Lecture 21. MEV: 블록 생성자의 추출 가능 가치 (Maximal Extractable Value)

blockchain
공개

2026년 6월 1일

  • MEV (Maximal Extractable Value) 란 무엇이고, 왜 DeFi 가 커지면서 문제가 되었나?
  • 블록 생성자가 블록을 만들며 얻는 3가지 수익은?
  • 멤풀(mempool) 의 가시성이 어떻게 MEV 를 가능하게 하는가?
  • 아비트라지·청산·샌드위치 어택은 각각 무엇이고, 왜 “건강한” MEV 와 “해로운” MEV 로 나뉘는가?
  • MEV 의 진짜 위험은 왜 중앙화 인가?

시험 포인트: MEV = 블록 생성자가 트랜잭션을 포함·제외·재배치(자기 거래 끼워넣기)하면서 수수료 외에 추가로 얻는 가치. 가능한 이유는 멤풀에서 트랜잭션이 블록에 담기기 전 12초 동안 공개되기 때문. 종류 3가지 — 아비트라지(차익거래)·청산(liquidation) 은 시장 효율/프로토콜 유지에 기여하는 건강한 MEV, 샌드위치 어택은 유저에게 직접 손해를 주는 toxic MEV(방어책 = 슬리피지 낮게). 규모는 20–22년 누적 ~$1B(탐지분만, 실제 2배+), 70% 아비트라지·25–30% 샌드위치. 진짜 문제는 가스 경쟁과 중앙화.

0. PoS 복습 (빠르게)

블록 보상 2 → 0

PoW: 전기 소비 → 비용 보전 위해 보상 필요(에너지가 외부로 발열). PoS: 발열 없음 → 에너지 내부 순환 → 보상 0 가능 → 인플레이션 ↓.

  • PoS 의 가장 큰 변화 = 블록 보상 2 ETH → 0. PoW 는 전기료보다 큰 보상을 줘야 채굴자가 남는데, PoS 는 전기 소비(외부 발열)가 없어 신규 발행 없이도 운영 가능 → 인플레이션율 하락.
  • 밸리데이터 인센티브: 어테스테이션(attestation) 포함 보상 + 트랜잭션 수수료(priority fee). 페널티: 거짓 행동·이중 어테스테이션 시 스테이킹한 32 ETH 에서 차감(slashing).
  • 현재 약 90만 명의 밸리데이터 활동. 최소 조건 32 ETH 를 더 낮추고 싶지만(탈중앙화엔 진입장벽 낮을수록 좋음) 낮추면 참여자가 너무 많아져 통신 부하가 커지고 12초 블록 생성을 감당 못 해서 못 낮춤.

1. MEV 란 — DeFi 가 키운 문제

MEV 는 프로토콜 업그레이드가 아니라, DeFi 애플리케이션이 커지면서 생긴 문제다. 화두가 된 건 대략 2021년 말~2022년. (수업에서 잠깐 나온 OEV, Oracle Extractable Value 는 MEV 의 하위 개념.)

블록 생성자는 블록을 만들 때 어떤 트랜잭션을 포함/제외할지, 그리고 자기 트랜잭션을 중간에 끼워넣을지 정할 수 있다. 이렇게 순서를 재배치하는 과정에서 수수료 외에 얻는 추가 수익이 MEV.

graph TD
    A["블록 생성자의 수익"] --> B["① 컨센서스 리워드<br/>(신규 민팅/발행)"]
    A --> C["② 트랜잭션 수수료<br/>(작성자가 지급, 신규발행 아님)"]
    A --> D["③ MEV<br/>(포함·제외·재배치로 얻는 이득)"]

  • ① 컨센서스 리워드: 어테스테이션 포함 등으로 받는 보상. 새롭게 발행(민팅) 되는 것.
  • ② 트랜잭션 수수료(priority fee): 트랜잭션을 만든 사람의 지갑에서 블록 생성자에게 이전되는 것(신규 발행 아님).
  • ③ MEV: 거래 포함·순서 재배치에서 얻는 이득.

2. 왜 가능한가 — 멤풀(Mempool)

중앙 시스템과 다른 점: 트랜잭션이 누군가에 의해 만들어지면, 블록에 포함되기 전에 모두가 먼저 볼 수 있다. 12초마다 블록이 생기는데, 그 12초 사이에 줄 서 있는 트랜잭션들의 집합이 멤풀(mempool).

멤풀

블록에 담기기 전 줄 서 있는 거래들. 공개돼 있어 순서가 바뀔 수 있음 → MEV 의 출발점

트랜잭션들이 멤풀에서 줄 서 있는 동안 순서가 바뀔 수 있고, 블록 생성자는 이들을 섞으며 자기 트랜잭션을 사이에 끼워넣을 수 있다. DeFi 에서 움직이는 돈이 커지자 이를 통한 수익 기회가 폭발했다.

3. MEV 의 세 가지 유형

graph LR
    M["MEV"] --> A["아비트라지<br/>(차익거래) — 건강"]
    M --> L["청산<br/>(liquidation) — 건강"]
    M --> S["샌드위치 어택<br/>(toxic) — 해로움"]

① 아비트라지 (Arbitrage, 차익거래) — 건강

서로 다른 DEX(유니스왑·스시스왑 등)에서 같은 토큰 풀의 가격이 다를 때 싼 곳에서 사서 비싼 곳에 판다.

예시

스시스왑에서 1 BTC = 13 ETH, 유니스왑에서 1 BTC = 14 ETH 라면 → 스시스왑에서 사서 유니스왑에 팔면 1 ETH 차익.

  • DEX 간뿐 아니라 중앙거래소(CEX) ↔︎ DEX 사이에서도 발생(단, CEX 거래는 비공개라 추적은 어려움).
  • 긍정적 으로 평가됨: 거래소 간 시세 차이를 없애 효율적 시장을 형성, 일반 유저가 비싼 곳에서 모르고 사는 일을 막음. 누군가는 반드시 해야 하는 건강한 행위.
  • 주식의 HFT(High-Frequency Trading) 와 유사. 단 HFT 는 레이턴시 싸움(초·밀리초 단위), MEV 아비트라지는 12초 타임프레임 안이라 레이턴시 싸움이 아님.

② 청산 (Liquidation) — 건강

랜딩 프로토콜(Aave, Compound 등)에서 담보를 맡기고 대출(loan)을 받는데, 담보 가치가 대출의 일정 비율 이하로 떨어지면 누구나 청산 트랜잭션을 만들어 빚을 갚아주고 담보를 싸게 가져갈 수 있다.

  • 청산자는 담보를 할인가로 인수하는 인센티브를 받음.
  • 건강한 MEV: “담보 > 대출” 상태를 유지시켜 랜딩 프로토콜의 안정성을 지킴. 가격 데이터를 더 빠르게 관찰하는 사람이 유리.

③ 샌드위치 어택 (Sandwich Attack) — toxic

유저의 스왑 트랜잭션을 공격자가 앞뒤로 감싸 이득을 가로채는 것. 유저에게 직접 손해를 줘서 toxic MEV 로 분류.

sequenceDiagram
    participant A as 공격자
    participant U as 유저 V
    Note over A,U: 공격자가 멤풀에서 V의 "X→Y 스왑" 발견
    A->>A: ① 프론트런: 먼저 X→Y 매수 (Y 가격 ↑)
    U->>U: ② V의 스왑 체결 (더 비싸게 Y 매수, Y 가격 더 ↑)
    A->>A: ③ 백런: 산 Y를 다시 매도 → 차익 실현

  • 공격자 트랜잭션이 1번·3번, 유저 트랜잭션이 2번에 끼임(“샌드위치”).
  • 유저는 원래 의도보다 더 비싼 가격에 사야 함 → 직접 피해. (아비트라지는 유저에게 직접 피해가 없음.)
실제 예시

공격자가 ‘Buggy’ 코인을 170 ETH 어치 선매수(①) → 유저가 더 비싼 가격에 매수(②) → 공격자가 보유분을 174 ETH 에 매도(③) → 약 4 ETH 차익. 프론트런이 없었다면 유저는 같은 ETH 로 더 많은 코인을 살 수 있었다.

방어책 — 슬리피지(slippage)

슬리피지 = 제시 가격으로부터 감수할 가격 변동폭. 낮게 설정하면(예 1%), 공격자의 선매수로 가격이 그 이상 변할 경우 유저 트랜잭션이 아예 실패해 공격 유인이 사라짐. 단 트레이드오프: 슬리피지 ↓ → 안전하지만 거래 실패 확률 ↑ / 슬리피지 ↑ → 체결 잘 되지만 샌드위치 위험 ↑.

4. MEV 의 규모와 부작용

  • 규모: 2020–2022 누적 거의 $1B. 단 이는 탐지된 것만이며 실제는 2배 이상(데이터 비공개). 비중 ≈ 아비트라지 70%, 샌드위치 25–30%, 청산 소량(청산은 폭락장에 급증).
  • 아비트라지는 NFT(거래소 간 가격차), 인덱스 토큰(예: S&P500 토큰 vs 구성종목 개별 매수 차이, 금융권 AP 차익거래와 유사) 등 다양한 형태 존재.
  • MEV 서처(searcher): 일반 사용자도 아비트라지 트랜잭션을 만들어 MEV 수익을 노릴 수 있음.
가스 경쟁(gas war)

내가 만든 아비트라지 트랜잭션은 멤풀에 공개되므로, 남이 똑같이 베껴 수수료를 조금 더 높게(1 → 1.1 → 1.2 …) 써서 블록 생성자가 자기 것을 담게 만든다. 슬롯 타임이 가까워질수록 가스비가 치솟음 → 21–22년 수수료 급등의 원인. 심지어 블록 생성자 본인이 남의 아비트라지 트랜잭션을 그대로 베껴 가로챌 수 있고, 이를 막을 방법도 증거도 없다.

5. MEV 는 결국 해로운가 — 진짜 문제는 중앙화

  • 아비트라지·청산은 생태계 유지에 도움 → 오히려 좋음.
  • 샌드위치는 유저에게 직접 피해 → 나쁨.
  • 하지만 MEV 의 진짜 문제는 중앙화 — MEV 가 새로운 중앙화 힘을 만들어내는 경향이 있다. (자세한 건 다음 시간.)

개념 연결

  • DeFi 의 DEX(아비트라지)·랜딩 프로토콜(청산)·오라클(OEV) 위에서 발생하는 현상 → 앞선 강의들의 종합편.
  • PoS(L21 전반부): 블록 생성자 = 밸리데이터, 블록 생성 권한이 곧 트랜잭션 순서 결정권 → MEV 추출의 토대.
  • 다음: MEV 와 중앙화(PBS, 빌더-프로포저 분리 등으로 이어지는 흐름).
  • MEV = 블록 생성자가 트랜잭션 포함·제외·재배치로 수수료 외에 얻는 가치. DeFi 성장이 키운 문제.
  • 블록 생성자 수익 3종: ① 컨센서스 리워드(신규 발행) ② 트랜잭션 수수료(이전) ③ MEV.
  • 가능한 이유 = 멤풀에서 거래가 블록 포함 전 12초간 공개·재정렬 가능.
  • 아비트라지(시장 효율, 건강)·청산(프로토콜 유지, 건강)·샌드위치(유저 직접 피해, toxic). 샌드위치 방어 = 슬리피지 낮게.
  • 규모 ~$1B(20–22, 탐지분), 70% 아비트라지·25–30% 샌드위치. 부작용 = 가스 경쟁·수수료 급등, 진짜 문제는 중앙화.
  • 행정: 6/3 선거 휴강, 수업 1회 더 후 다음 주 수요일 시험.
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