要約:トランザクションの順序付けとは、 by ブロックチェーン が、どの保留中のトランザクションを次のブロックに含めるか、またどのような順序で含めるかを決定するプロセスです。この順序付けは、どのトランザクションが成功し、どのトランザクションが失敗するか、そして各参加者が受け取る価値の額に直接影響を与えます。ほとんどのブロックチェーン では、ブロックを生成する主体がトランザクションの順序について完全な裁量権を持っています。歴史的には、トランザクションはby ガス価格に基づいて順序付けられ、入札額が最も高いものが先に処理されていました。 今日では、このプロセスははるかに複雑化しており、基本手数料、優先手数料、プライベートオーダーflow 、専門のブロックビルダー、そしてブロック構築を洗練されたものへと変貌させたオークションメカニズムマーケットプレイス が関与しています。
わかりやすい説明
ブロックチェーン にトランザクションを送信すると、そのトランザクションは「メンプール」に入ります。メンプールとは、処理待ちのすべてのトランザクションがブロックに組み込まれるのを待つ、公開された一時保管領域のことです。メンプールはキューではありません。先着順が保証されるわけではありません。その代わりに、ブロック生成者(プルーフ・オブ・ステーク(PoS)チェーンではバリデーター、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)チェーンではマイナー)が、どのトランザクションを組み込むかを選択し、任意の順序で並べ替えます。
これは、従来のシステムの仕組みとは根本的に異なります。証券取引所で注文を出す場合、取引所には時間優先に関する厳格なルールがあり、先に到着した注文が先に執行されます。ブロックチェーン では、ブロックプロデューサーが取引所の役割を果たしており、取引の順序を自由に変更することができます。唯一の制約は、同じブロック内のそれ以前のトランザクションによって生成された状態by を前提として、各トランザクションが有効でなければならないということです。
なぜ順序がそれほど重要なのでしょうか?それは、DeFiにおいて、ブロック内のトランザクションの順序が、価格、清算、そしてアービトラージの結果を左右するからです。2人が同じ流動性プールから同じトークンを購入しようとした場合、先にトランザクションが実行された方がより有利な価格で取得できます。2番目にトランザクションを実行した人は、流動性が低く、価格が高いプールで取引することになります。1番目と2番目の差は、数千ドルから数百万ドルにも及ぶことがあります。

従来のモデル:ガソリン価格の並べ替え
Ethereum のEIP-1559アップグレード(2021年8月)以前は、トランザクションの順序付けは単純明快でした。ユーザー はトランザクションにガス価格を設定し、ブロックプロデューサーはmempoolby をガス価格の高い順に並べ替えていました。自分のトランザクションを他人のものより先に処理してもらいたい場合は、より高いガス価格を支払う必要がありました。これにより、「優先ガスオークション(PGA)」と呼ばれる、単純だが過酷なオークションシステムが生まれました。
需要がピークに達した時期、PGAは混沌とした状態となりました。裁定取引や清算の機会を巡って競い合うMEVハンターたちは、互いに急速に入札額を競り上げ、ガス料金をリアルタイムで引き上げていきました。 たった1つの収益性の高いMEVの機会が、数十件もの競合する取引を引き起こす可能性があり、それぞれの取引でガス料金が段階的に高くなり、ブロックスペースを消費し、ネットワーク上の他のすべてのユーザーのコストを押し上げていた。ユーザー で単純なトークン送金を行おうとしたユーザーでも、MEVの利益を追求するボットがブロックスペースの価格を吊り上げているため、ガス料金が急騰してしまう事態に直面していた。
また、PGAモデルでは、トランザクションの順序はby の支払意思によって完全に決定されることになっていました。公平性の概念はなく、トランザクションがいつ送信されたかという点は考慮されず、ユーザー の一般ユーザーが、by の、より高速なメンプール監視機能とより多くの資本を保有する高度なボットに価格競争で負けるのを防ぐ仕組みも存在しませんでした。
EIP-1559 と 2部構成の手数料モデル
EthereumのEIP-1559アップグレードにより、単一のガス料金が、基本手数料と優先手数料(チップ)という2つの要素からなる手数料体系に置き換えられました。 基本手数料は、前のブロックの埋まり具合に基づいて、プロトコルby によってアルゴリズム的に設定されます。ブロックの埋まり具合が50%を超えると、基本手数料は増加します。50%未満の場合は減少します。基本手数料はバーン(流通から除去)されるため、バリデーターには支払われません。
優先手数料とは、ユーザー が自身のトランザクションを組み込んでもらうためのインセンティブとして、バリデーターに直接支払う金額のことです。すべてのトランザクションが同じ基本手数料を支払う仕組みでは、優先手数料が処理順序を決定する要因となります。優先手数料が高いトランザクションほど、先に処理されます。
このモデルにより、ユーザー における手数料の予測可能性が向上し(基本手数料が予測不能に急騰することなく、滑らかに調整されるようになった)、PGAの有効性が低下した(競合するボットは、もはや全員のガス価格を急騰させることはできず、自身の優先手数料のみを操作できるようになったため)。しかし、順序に基づく価値の搾取は解消されなかった。バリデーター(または彼らが委任したビルダー)は依然としてブロック内のトランザクションの順序を制御しており、優先手数料によって依然として位置付けをめぐるオークションが生じている。
現代のブロック建築:提案者と施工者の分離
現在、Ethereum におけるトランザクションの順序付けは、MEV-BoostおよびFlashbotsエコシステムを通じて実装された「Proposer-Builder Separation(PBS)」と呼ばれるシステムによって主導されています。by PBSは、ブロック生成プロセスを2つの役割に分割します。すなわち、ブロックの内容を組み立てる「ビルダー」と、最終的なブロックに承認の署名を行う「プロポーザー(バリデーター)」です。
このプロセスは次のように機能します。ユーザー は、トランザクションをパブリック・メンプールに送信するか、プライベートチャネルを通じてビルダーに直接送信します。MEVサーチャーはメンプールを監視し、特定のMEV機会(アービトラージ、清算、サンドイッチ)を捉えるよう設計された、順序付けられたトランザクションのグループである「バンドル」を構築します。 ビルダーは、これらのバンドルを通常のユーザー トランザクションとともに収集し、総価値を最大化する順序で完全なブロックに組み立て、そのブロックをリレーへの入札として提出します。リレーはブロックを検証し、最も価値の高い入札をプロポーザーに転送します。プロポーザーは落札入札(通常は最も高い報酬が支払われるもの)を選択し、ブロックヘッダーに署名すると、リレーは完全なブロックをネットワークに公開します。
現在、Ethereum のブロックの90%以上が、このPBSパイプラインを通じて生成されています。このシステムにより、トランザクションの順序付けは、ネットワークの初期段階では想像もできなかったほど専門化されました。ブロック生成は、競争が激しく資本集約的なビジネスとなっており、ごく少数のビルダーが、MEVを効率的に抽出・分配する能力に基づいて、ブロックの大部分を生成しています。

個別注文Flow
トランザクションの順序付けにおける最も重要な進展の一つは、プライベートオーダーの台頭ですflow 。ユーザー は、トランザクションをパブリック・メンプール(そこでフロントランニング・ボットに閲覧される)にブロードキャストする代わりに、プライベートチャネルを通じてビルダーに直接トランザクションを送信できます。Flashbots Protect、MEV Blocker、プライベートトランザクションリレーなどのサービスは、ユーザー からのトランザクションを受け入れ、パブリック・メンプールに公開することなくビルダーに転送します。
プライベートオーダーflow は、ユーザー をサンドイッチ攻撃から保護する(ボットは取引を確認できないため、フロントラン攻撃を行うことができない)一方で、ブロック構築市場に新たな力学を生み出している。独占的なプライベートオーダーflow にアクセスできるビルダーは、パブリック・メンプール取引に限定されているビルダーよりも価値の高いブロックを構築できるため、競争上の優位性を持つ。これにより、最良のオーダーflow 関係を持つ少数のビルダーにブロック構築が集中する事態を招いており、分散化を意図して設計されたシステムにおける中央集権化への懸念が高まっている。

他のチェーンにおけるトランザクションの順序付け
Solana そのアーキテクチャの性質上、トランザクションの順序付けの処理が異なります。従来のメンプールは存在しません。トランザクションは、現在のリーダー(現在のスロットのブロック生成を担当するバリデーター)に直接送信されます。リーダーが順序を決定し、Solana のGulf Streamプロトコルが、次のリーダーにトランザクションを事前に転送します。これにより、一部のMEV攻撃ベクトル(従来のメンプール・スナイピングなど)は軽減されますが、リーダーは自身のスロット期間中、順序付けに関して大きな権限を持つことになります。
Arbitrum 、Base 、Optimism などのレイヤー2ロールアップは、現在、トランザクションを先着順に並べ替える集中型のシーケンサーを使用しています。シーケンサーはトランザクションを受信し、by の到着時刻順に並べ替え、Ethereum レイヤー1へ送信するためにバッチ処理を行います。このモデルは、Ethereum レイヤー1と比較して、順序に基づくMEVを低減しますが、順序決定権を単一の主体に集中させてしまいます。共有シーケンシングネットワークやシーケンサーのローテーションメカニズムなど、シーケンサーの分散化に向けた取り組みが、現在活発に行われています。

トランザクションの順序付けは、どのようにしてMEVを生み出すのでしょうか?
ブロックプロデューサーがトランザクションの順序を決定するため、その順序自体が利益の源泉となります。トランザクションの順序変更、挿入、または削除を行うことで、本来なら一般のユーザー に帰属するはずの価値を捕捉することができ、この捕捉された価値はMEVと呼ばれます。mempool内で大規模なスワップを検知した検索者は、その直前に買い注文を出し、直後に売り注文を出すことで、価格変動による差益を懐に入れることができます。 これが可能な根本的な理由は構造的なものです。誰かが順序を制御し、トランザクションが実行される前に可視化されている限り、その機会は存在し、まさにそれがMEVが存在する理由なのです。
ブロックチェーン では、トランザクションの順序付けはどのように異なるのでしょうか?
各チェーンは、注文処理の権限を異なる主体に委ねており、それによってMEV(ユーザー )にさらされる度合いが異なります。Ethereum はビルダーとプロポーザーを採用し、Solana は現在のリーダーに制御権を委ねており、ほとんどのロールアップは単一のシーケンサーに依存しています。以下の表では、これら3つのモデルを比較しています。
チェーン | 発注の仕組み | MEVへの曝露 |
|---|---|---|
Ethereum | 建設業者がPBSを通じてby の総額を発注 | 高い;アービトラージ攻撃やサンドイッチ攻撃が頻発している |
Solana | 現在のリーダーの注文、パブリック・メンプールなし | メンプールでのスナイピングは減ったが、リーダーが依然として順序を制御している |
L2ロールアップ(Arbitrum 、Base ) | 集中型シーケンサー、先着順 | 再順序付けによるMEVは減少したが、シーケンサーは信頼されている |
注文ベースの価値創出には、主にどのような種類がありますか?
注文に基づく価値の抽出がすべて有害というわけではありません。市場効率を維持する形態もあれば、注文に従わされるユーザー を直接犠牲にする形態もあります。以下の表は、検索者が追求する最も一般的なカテゴリーをまとめたものです。
MEV型 | 機能の説明 | どのような人が影響を受けるのか |
|---|---|---|
アービトラージ | プールや取引所間の価格差から得られる利益 | 概ね無害。価格を調整する |
清算 | 担保不足の融資を返済してボーナスを獲得する | 借り手は、near を通じてその基準額を確認できます |
サンドイッチ | フロントランとバックランによる被害者の入れ替え | パブリック・メンプール上のトレーダー |
有害な順序付けからトランザクションを保護することはできますか?
はい、かなりの程度ではそう言えます。最も単純な防御策は、トランザクションをパブリック・メンプールby から除外し、プライベート・オーダーflow サービスを経由させることで、フロントランニングを行うボットが実行前にそのトランザクションを検知できないようにすることです。また、スリッページの上限を厳しく設定することで、サンドイッチ攻撃による利益を制限することも可能です。これらのアプローチは、フェア・オーダリングに関する研究や暗号化されたメンプールと併せて、ネットワークのオープン性を損なうことなくユーザー を保護することを目的とした、より広範なMEV対策戦略の一部となっています。
よくある質問
トランザクションの順序付けは、「先着順」と同じものですか?
通常はそうではありません。ほとんどのブロックチェーン では、ブロックプロデューサーが含まれるトランザクションを任意の有効な順序で並べ替えることができるため、到着時刻によって実行順序が保証されるわけではありません。現在、一部のレイヤー2シーケンサーではby の到着時刻に基づいて順序付けを行っていますが、これはそれらの特定のシステムに固有の特性であり、ブロックチェーン 全般に当てはまるものではありません。
手数料を高く払えば、自分の取引が優先される保証はありますか?
これにより選定される確率は高まりますが、掲載が保証されるわけではありません。優先料を高く設定すれば、リストへの掲載や上位表示の可能性は高まりますが、ビルダーはブロック全体の総価値を最適化するため、総合的な支払額が多いバンドル取引の方が、単独の取引よりも優先順位が高くなる可能性があります。
トランザクションの順序付けは、ファイナリティと関係があるのでしょうか?
これらは関連しているものの、別物です。順序付けはブロック内の順序を決定するものであり、一方、確定性は、そのブロックがいつから取り消せなくなるかを決定するものです。トランザクションは、順序付けされ、ブロックに組み込まれていても、確定する前にブロックが再編成されれば、取り消される可能性があります。
ブロックが生成された後、トランザクションの順序は変わることはありますか?
1つのブロック内では、いいえ。ブロックに署名されると順序は固定されます。しかし、チェーンの再編成の際にはブロック自体が置き換えられる可能性があり、その際、ファイナリティが達成されるまで、標準チェーンに対するトランザクションが削除されたり、順序が入れ替わったりすることがあります。
レイヤー2はMEVを排除するのか?
必ずしもそうとは限りません。by の到着時刻を順序付ける集中型のシーケンサーは、Ethereum のL1でよく見られる再順序付けMEVを低減しますが、順序付けの権限を1つのオペレーターに集中させてしまうため、あらゆる形態の抽出を排除できるわけではありません。この問題に対処することを目的とした、シーケンサーの分散化は、現在活発に研究が進められている分野です。
Quicknode のQuicknode
トランザクションの順序付けは、ブロックチェーン 上でトランザクションを送信または監視するすべてのアプリケーションに影響を与えます。QuicknodeのCore APIは、開発者 が正確な手数料の見積もりと精密なタイミングをもってトランザクションを送信するために必要な、低遅延のRPCアクセスを提供します。応答時間が短いことで、アプリケーションのトランザクションが最小限の遅延でネットワークに到達することが保証されます。これは、ミリ秒単位でトランザクションの順位が決まる競争の激しい環境において、特に重要です。
トランザクションの順序付けや取り込み状況を監視する必要があるアプリケーション向けに、Quicknode Streams は、配信保証とファイナリティ順の処理を備えたリアルタイムのブロックデータを提供します。By 契約やアドレスに合わせてフィルタリングされたトランザクションデータをストリーミングすることで、順序パターンを分析し、ユーザー に影響を与えるMEV活動を検知し、ブロックレベルの動的変化にリアルタイムで対応するシステムを構築できます。Quicknode のインフラストラクチャは、現代のトランザクション順序付けの複雑な実情に対応するために必要な速度、信頼性 、およびデータアクセスをアプリケーションに確実に提供します。
参考資料
「メンプール」とは? - Quicknode ガイド
Streams の始め方-Quicknode ドキュメント
効率的な RPC リクエストのガイド-Quicknode
Quicknode Core API