Analyser comment le marché des MEV est passé d'un "jeu à somme nulle" à une "séparation des pouvoirs"

Auteur : Cynique LeoDeng

TL;DR

• ** Qu'est-ce que le MEV : ** Le MEV est appelé Miner Extractable Value (également connu sous le nom de Maximal Extractable Value, la valeur extractible maximale), qui fait référence au revenu supplémentaire. Les méthodes d'obtention de MEV peuvent être divisées en arbitrage DEX, liquidation, Front-Running, Back-Running, sandwich attack, etc.
• ** L'impact de MEV : ** Les transactions frontales et en sandwich entraîneront une mauvaise expérience utilisateur et des pertes plus graves, mais en même temps, l'arbitrage DEX et la liquidation des prêts peuvent aider le marché Defi à atteindre l'équilibre plus rapidement et à maintenir la stabilité du marché sexe .
• ** La taille du marché MEV continue de croître : ** Après la fusion sur Ethereum, seul le proposant de blocs d'Ethereum utilisant Flashbots a reçu plus de 206 450 ETH (début juillet 2023).
• Flashbots est l'une des forces dominantes absolues dans le domaine MEV. MEV-Geth permet au mineur et au chercheur de partager les revenus du MEV ; MEV-Boost permet au MEV d'être distribué entre le proposant, le constructeur et le chercheur, tout en protégeant les transactions des utilisateurs contre le front En cours d'exécution ; MEV-share s'engage à permettre aux utilisateurs, aux portefeuilles et aux Dapps de capturer le MEV généré par leurs transactions ; MEV-SGX utilise du matériel de confiance SGX pour remplacer complètement le rôle de relais MEV de confiance et obtenir une autorisation sans autorisation ; SUAVE essaie de résoudre le problème centre apporté par le risque MEV. En tant que chaîne dédiée, elle fournit des services de commande de transactions et de construction de blocs à toutes les chaînes existantes.
• **Nouvelles variables sur le marché MEV : **Chainlink, en tant que plus grande plate-forme oracle du marché, tente d'atténuer le problème MEV en triant les transactions au niveau du réseau oracle ; l'émergence d'UniswapX résout efficacement le problème de "l'attaque en sandwich " , mais en même temps cela apporte aussi de nouveaux numéros de revue MEV, etc.

Qu'est-ce que le MEV

Le nom complet de MEV est Miner Extractable Value (également connu sous le nom de Maximal Extractable Value, la valeur maximale extractible), qui fait référence au revenu supplémentaire que les mineurs peuvent obtenir en manipulant les transactions (ajout, suppression, réorganisation des transactions).

Dans une chaîne grand public, toutes les transactions doivent d'abord être soumises au pool de mémoire Mempool, en attendant d'être incluses dans le bloc. Les mineurs/vérificateurs, en tant que responsables de la génération de blocs dans l’écosystème blockchain, peuvent décider quelles transactions sont incluses dans le bloc et ont un pouvoir élevé. Au début, les mineurs triaient uniquement les frais de transaction de haut en bas pour déterminer l'ordre dans lequel les transactions étaient incluses dans le bloc. Plus tard, les gens ont découvert qu'en surveillant les transactions dans le pool de mémoire, les mineurs peuvent ajouter des transactions aux blocs, supprimer des transactions ou modifier l'ordre des transactions pour obtenir des avantages autres que les récompenses de bloc, et MEV est apparu.

Dans la pratique, il y a souvent des chercheurs dédiés à la recherche d'opportunités de profit grâce à des algorithmes complexes. Puisqu'il existe une concurrence entre les chercheurs dans les Mempools ouverts, lorsque les chercheurs trouvent des opportunités MEV, ils augmentent les frais de transaction pour garantir que les transactions qu'ils soumettent soient incluses, les mineurs et les chercheurs partagent Recettes MEV.

CGVFOF a intégré l'opinion générale de l'industrie, et selon différentes stratégies, les méthodes d'acquisition de MEV sont divisées en : DEX arbitrage, liquidation, Front-Running, Back-Running, sandwich attack, etc. Pour les blockchains qui utilisent des algorithmes de consensus de finalité probabiliste (tels que Bitcoin et Ethereum 1.0 qui utilisent des algorithmes de consensus PoW), des attaques de Fee Sniping peuvent également se produire.

• **Arbitrage DEX. ** Il peut y avoir des différences de prix entre les différents DEX. En utilisant la fonction de trading atomique de la blockchain, vous pouvez acheter sur un DEX à bas prix et vendre sur un DEX à prix élevé pour obtenir un arbitrage sans risque.
• ** Liquidation du prêt. **Accord de prêt Lorsque le taux hypothécaire est inférieur au ratio préétabli, l'accord permet généralement à quiconque de liquider la garantie et de rembourser immédiatement le prêteur. Les emprunteurs doivent généralement payer d'énormes frais de liquidation lors de la liquidation, dont une partie appartient au liquidateur, ce qui offre des opportunités MEV.
• **Front en marche. ** Cela peut être compris comme un leader. Lorsqu'une transaction rentable est surveillée, la même transaction est soumise avec des frais de transaction plus élevés, de sorte que la transaction soumise par soi-même soit incluse dans le bloc avant la transaction initiale et que les bénéfices soient obtenu. Bien sûr, Front Running ne fait pas seulement référence à la soumission répétée de la même transaction, mais au sens large, il fait référence à l'insertion d'une transaction avant une certaine transaction pour obtenir des bénéfices.
• **Retour en cours d'exécution. **Pour les DEX utilisant le mécanisme de tenue de marché automatique AMM, les transactions à grande échelle généreront des dérapages importants. Lorsque des transactions à grande échelle se produisent, le marché est dans un état déséquilibré. Back Running consiste à ajouter des transactions après des transactions à grande échelle pour acheter des actifs à un prix inférieur au prix d'équilibre du marché.
• ** Offres de sandwichs. ** L'offre sandwich est une combinaison de Front Running et Back Running. Le commerce en sandwich consiste à acheter à bas prix avant une transaction à grande échelle et à vendre à un prix élevé pour obtenir des bénéfices élevés lorsque la transaction à grande échelle fait monter le prix.
• ** Attaque de tireur d'élite payante. **Récemment, le marché enflammé du BRC-20 a provoqué le blocage du réseau Bitcoin et les frais de transaction ont continué d'augmenter. Les gens ont recommencé à prêter attention aux éventuelles attaques de Fee Sniping. Sur le réseau blockchain avec consensus PoW, si le revenu potentiel est suffisamment important, les mineurs peuvent annuler ou réorganiser les derniers blocs et obtenir plus de revenus en réorganisant ou en incluant certaines transactions spécifiques. Remarque : Ethereum avant The Merge a également adopté le consensus PoW, mais Ethereum l'appelait Time Bandit.

L'impact du MEV

MEV nuit aux utilisateurs et même à l'ensemble du réseau blockchain, mais rend en même temps le marché plus équilibré et efficace.

1. Aspects positifs

L'arbitrage DEX et la liquidation des prêts peuvent aider le marché Defi à atteindre l'équilibre plus rapidement et à maintenir la stabilité du marché. Tout comme la finance traditionnelle, les chercheurs MEV sont en réalité une condition préalable à l’existence de marchés financiers efficaces. Pour ce type de MEV, les revenus obtenus par les chercheurs de MEV proviennent du marché.

2. Aspects négatifs

Les transactions de front-running et sandwich entraîneront une mauvaise expérience utilisateur et des pertes plus graves. Les chercheurs MEV concurrents provoqueront une congestion du réseau via les enchères de gaz et augmenteront les frais de gaz.

Pour la chaîne PoW à finalité probabiliste, ce qui est plus grave est l'éventuelle attaque Fee Sniping. L'attaque Time-Bandit viole le principe « d'immuabilité » de la blockchain et nuira gravement à la sécurité et à la stabilité du réseau blockchain, ainsi le récent La communauté BTC s'inquiète du statu quo provoqué par le protocole Oridinal.

Pour les chaînes PoS, notamment pour l’ETH2.0 actuel, MEV peut conduire à la centralisation des vérificateurs. Un pool de promesses de dons plus important obtiendra des revenus MEV plus élevés, puis disposera de plus de ressources pour améliorer la capacité d'extraction de MEV, conduisant à l'effet Matthew, qui conduira finalement à la centralisation des vérificateurs et à une réduction de la sécurité.

Historique du développement du MEV

Bourgeons précoces (2010-2017) :

En 2015, le développeur principal de Bitcoin, Peter Todd, a proposé le concept "Replace By Fee (RBF)" sur Twitter, qui est le prédécesseur du concept Front Running mentionné ci-dessus, soulignant que les utilisateurs peuvent soumettre au moins une transaction avec la même entrée en augmentant les frais de transaction pour remplacer la transaction originale.

Sur la base du RBF, la communauté Bitcoin a progressivement fait évoluer les recherches sur le Fee Sniping. Le Fee Sniping fait référence au ré-exploitation intentionnelle d'un ou plusieurs blocs précédents par les mineurs en échange de frais des mineurs qui ont initialement créé ces blocs.

Bien que re-miner un bloc précédent ait moins de chances de réussir que d'étendre la chaîne avec un nouveau bloc, si le bloc précédent a plus de valeur en termes de frais de transaction que les transactions dans le pool de mémoire actuel du mineur, alors cette approche peut être plus rentable. Fee Sniping a ensuite été étendu au modèle EVM et décrit comme une attaque "Time Bandit" dans l'article "Flash Boys 2.0".

Né officiellement (2018-2019) :

MEV ne générera de MEV qu'en cas de différends d'État et de transferts d'État soumis mais non confirmés, tandis que Bitcoin n'a presque pas d'état partagé et que les transferts d'État sont strictement réglementés, de sorte que MEV sur Bitcoin est limité à Fee Sniping et à des tentatives d'attaques à double dépense. Sur Ethereum, qui dispose de contrats intelligents Turing-complete, les opportunités pour MEV augmentent considérablement.

En 2016, le premier DEX d’Ethereum, EtherDelta, a été lancé, en utilisant une conception de carnet d’ordres de sous-appariement, qui offrait en fait un large éventail d’opportunités MEV pour le marché, mais personne ne l’utilisait pleinement à l’époque.

En 2017, le DAI, la première monnaie stable algorithmique sur Ethereum, est apparu, fournissant à Defi une fonction de liquidation, et des opportunités MEV à grande échelle mais peu fréquentes (Spike MEV) sont apparues sur le marché. En 2018, Hayden Adams a fondé Uniswap, le premier DEX sur Ethereum à utiliser le mécanisme de tenue de marché automatique AMM. Le mécanisme AMM s'appuie en fait sur les extracteurs MEV pour maintenir l'efficacité du marché, ce qui augmente considérablement les opportunités MEV sur le marché.

Les Flashbots émergent (2019-2021) :

En avril 2019, « Flash Boys 2.0 » a été publié et la recherche sur le MEV est entrée dans l'opinion publique. Fin 2019, un groupe de nomades numériques partageant les mêmes idées a formé Pirate Ship, qui a ensuite été rebaptisé Flashbots, avec une expression de robot comme logo.

En janvier 2021, Flashbots Auction (mev-geth et relais flashbots) a été officiellement lancé. Profitant de la popularité de Defi Summer, le MEV extrait a considérablement augmenté.

Statut : MEV prospère, les Flashbots prospèrent

Alors que le marché des MEV devient de plus en plus grand, de nombreux projets ont également rejoint les rangs de l'ouverture. Flashbots ne prend actuellement en charge que le réseau principal Ethereum, de sorte que les couches Alt 1 et 2 actuelles apprennent les Flashbots et tentent de réaliser la fonction d'enchères MEV.

Certains projets ont également choisi une voie différente, en essayant de résoudre complètement le problème du MEV en chiffrant le pool de transactions. Flashbots lui-même innove également constamment.Après Flashbots Alpha début 2021, Flashbots Protect, MEV-Boost et MEV-Share ont été réalisés successivement.La prochaine étape de SUAVE est également en cours de développement.

**Quelle est la taille du marché des MEV ? **

Théoriquement, les avantages MEV possibles contenus dans les transactions soumises par les utilisateurs sont infinis. Cependant, les avantages du MEV ne peuvent pas être déterminés par des calculs limités, et les avantages du MEV découverts par les personnes constituent la limite inférieure des MEV possibles. Habituellement, les gens estiment la situation possible du marché du MEV à travers le MEV réalisé (Realized MEV, REV).

Statistiques du marché MEV après Ethereum The Merge Source :

Selon les données fournies par Flashbots, début juillet 2023, après la fusion d'Ethereum, 206 450 ETH de retraits de REV ont été réalisés. Mais il ne s’agit que des revenus MEV reçus par Block Proposer, et les revenus des chercheurs n’ont pas été inclus.

**Est-ce que ce sera mieux sans la concurrence sur le marché ? **

D’après l’expérience historique accumulée jusqu’à présent par la société humaine, la « main invisible » est un meilleur choix dans la plupart des cas. Mais presque personne ne nie que l'économie de marché n'est pas applicable dans certains domaines spécifiques, et l'abus de marché entraînera de graves conséquences.

Le problème de l’augmentation du prix du gaz provoquée par Front Running est enraciné dans le mécanisme de prix d’Ethereum. Le prix du gaz peut-il être maintenu à un niveau fixe pour éviter les enchères prioritaires du gaz du chercheur ?

Cependant, un résultat évident de cette situation sera une collusion en dehors de la chaîne. Les chercheurs ayant des opportunités MEV soudoyeront les mineurs pour que leurs transactions soient incluses plus tôt dans le bloc, ce qui engendrera plutôt un marché à petite échelle hors de la chaîne, ce qui n'a rien à voir avec la publicité d'Ethereum.L'idée de l'octroi de licences va à l'encontre de cela.

Bien sûr, nous pouvons permettre aux mineurs/vérificateurs du réseau de passer une sorte de certification faisant autorité pour garantir qu'ils ne feront pas le mal, mais cela introduit une forte hypothèse de confiance et devient complètement une chaîne autorisée.

En bref, CGV estime que, sous réserve du maintien des caractéristiques existantes d’Ethereum, il pourrait être difficile de résoudre complètement le problème du MEV.

Comment atténuer les effets indésirables du MEV

PBS au niveau du protocole - Une solution pour la communauté Ethereum

Dans PoS, les validateurs sont de service à tour de rôle en tant que proposant du bloc, et les validateurs parviendront à un consensus pour décider si le bloc est écrit dans la chaîne. Dans PoW, le mineur termine le travail de levée de bloc et de consensus, qui est essentiellement le même.

PBS est principalement de résoudre le problème de centralisation des vérificateurs provoqué par le MEV actuel. Dans le processus MEV par défaut, un producteur de blocs a deux tâches : 1) construire le meilleur bloc à partir de toutes les transactions disponibles (construction de blocs) et (2) proposer ce bloc au réseau (proposition de bloc).

Lorsque MEV n'a pas été entièrement exploité, l'étape 1) trie en fait les transactions de la plus grande à la plus petite en fonction des frais de transaction, et inclut simplement les transactions en blocs d'avant en arrière. À l'heure actuelle, alors que les bénéfices du MEV augmentent progressivement, les plus grands pools miniers/pools de validateurs obtiennent en fait des bénéfices du MEV avec une plus grande part de marché, conduisant à l'effet Matthew, et le réseau de consensus deviendra de plus en plus centralisé.

De plus, l'entité de levage de blocs du pool minier décentralisé aura l'opportunité de MEV, mais les autres membres ne pourront pas partager les bénéfices. L'iniquité du mécanisme réduira le taux d'adoption des pools de minage décentralisés. Le degré de centralisation du réseau de consensus s'est encore accru.

Les rôles qui peuvent être impliqués dans MEV peuvent être divisés comme suit :

1.Producteur : mineurs, validateurs

2. Proposant : sélecteur de bloc (sélectionnez le bloc construit par le constructeur avec le MEV le plus élevé)

3.Builder : Builder (chargé de déterminer le contenu du bloc)

4. Chercheur : recherche du MEV contenu dans la transaction

5. Utilisateur : soumettez une transaction pouvant contenir du MEV

Bien sûr, à ce stade, de nombreux rôles sont en fait joués par le même sujet.Par exemple, dans le processus de consensus Ethereum ordinaire, Producer, Proposer et Builder sont le même rôle.

La première proposition de Vitalik

Vitalik a proposé dès début 2021 deux solutions, chacune avec des accents différents. Il convient de noter que le schéma discuté dans cette section se situe au niveau du protocole Ethereum et que le PBS est appliqué par le protocole, plutôt que par la négociation privée de schémas tels que Flashbots.

PBS essaie d'atteindre les cinq objectifs suivants :

1. Pas besoin de faire confiance à la convivialité des proposants : les constructeurs n'ont pas besoin de faire confiance aux proposants

2. Pas besoin de faire confiance à la convivialité des constructeurs : les proposants n'ont pas besoin de faire confiance aux constructeurs

3. Faible convivialité des proposants : les proposants ne nécessitent pas de ressources informatiques élevées ni de difficultés techniques élevées

4. Le bundle ne peut pas être volé : les proposants ne peuvent pas voler les bénéfices du bloc soumis par les constructeurs

5. Le consensus est simple et sécurisé : le consensus maintient la sécurité, et il est préférable de ne pas modifier le mécanisme actuel de proposition de bloc

plan 1

• les constructeurs créent des bundles, envoient des en-têtes de bundle au proposant, qui contiennent le hachage du corps du bundle, le paiement au proposant et la signature du constructeur
• Le proposant sélectionne l'en-tête du bundle ayant le rendement le plus élevé, signe et publie la proposition contenant l'en-tête du bundle
• Après avoir vu la proposition signée, le constructeur publie le bundle complet

Analyser selon cinq objectifs :

• Le proposant peut facturer les frais payés par le constructeur mais empêcher le constructeur de percevoir les bénéfices du MEV. Par exemple, en publiant la proposition à la fin du créneau, le constructeur n'a-t-il pas le temps de publier l'ensemble complet ? N'atteint pas l'objectif 1?
• La soumission de l'en-tête du lot peut garantir que le paiement du constructeur est reçu, que le proposant n'a pas besoin de faire confiance au constructeur et qu'il atteint l'objectif 2.
• N'implique qu'une communication réseau simple et des opérations de signature de base, répondant à l'objectif 3
• Le proposant ne peut pas obtenir exclusivement le contenu du bundle, mais ne peut voir que l'en-tête, répondant à l'objectif 4
• En raison de l'introduction d'un nouveau générateur de rôles, les règles du fork doivent être modifiées et la situation possible a été augmentée de 2 à 3, ce qui augmente la complexité de la sélection du fork, peut apporter de nouvelles incertitudes et n'atteint pas l'objectif 5.

Scénario 2

• les constructeurs créent des bundles, envoient des en-têtes de bundle au proposant, qui contiennent le hachage du corps du bundle, le paiement au proposant et la signature du constructeur
• Le proposant sélectionne parmi les en-têtes de bundle qu'il voit pour former une liste, et signe une déclaration à la liste
• les constructeurs publient le corps du bundle correspondant après avoir vu la déclaration
• Le proposant choisit un en-tête de bundle dans sa propre liste de signatures et publie une proposition le contenant

Analyser selon cinq objectifs :

• Ce n'est que lorsque le lot est entièrement inclus dans la proposition que le constructeur paiera le proposant, satisfaisant l'objectif 1,
• Le constructeur peut publier plusieurs en-têtes de bundles coûteux, mais ne publie pas le corps du bundle lui-même, ce qui empêche le proposant de publier un bundle valide, ce qui ne répond pas à l'objectif 2.
• Si le nombre de bundles pouvant être reçus n'est pas limité, cela peut amener le proposant à recevoir trop de corps de bundle, ce qui entraînera une bande passante réseau élevée et ne répondra pas à l'objectif 3
• Le proposant a signé la déclaration à l'avance, de sorte qu'il ne puisse utiliser que les offres limitées de la liste de propositions dans le créneau, et ne puisse pas voler de bénéfices, atteignant ainsi l'objectif 4.
• Le constructeur ne participe pas directement au processus de consensus, le comportement du proposant est le même qu'avant, il n'y a pas d'augmentation des fourchettes et l'objectif 5 est atteint

Deux itinéraires en évolution - PBS à deux emplacements vs PBS à emplacement unique

Les deux itinéraires sont l'amélioration et le raffinement du plan antérieur de Vitalik.Two Slot PBS et Single Slot PBS correspondent respectivement au plan 1 et au plan 2.

Dans Two Slot PBS, un nouveau type de bloc appelé « Bloc intermédiaire » sera ajouté pour stocker le contenu du bloc du constructeur gagnant. Dans l'emplacement n, le proposant proposera un bloc balise ordinaire, qui contient un engagement sur le contenu du bloc de construction gagnant.

Ensuite, à l'emplacement n+1, le constructeur gagnant proposera un bloc intermédiaire, qui contient le contenu du bloc gagnant. Ces deux éléments peuvent être considérés comme deux parties d'un gros bloc, mais sont divisés en deux étapes (emplacements) à compléter. La première étape est équivalente à l'en-tête du bloc (Block Header), tandis que la deuxième étape est le véritable corps du bloc (Block Body). S'il n'y a pas de bloc balise, cela signifie qu'aucun constructeur ne remporte l'offre et qu'il n'y aura pas de bloc intermédiaire ultérieur.

Les deux blocs doivent être votés par l'attestation du comité. Beacon Block n'a qu'un seul comité responsable du vote, tandis que le bloc intermédiaire sera voté par tous les comités restants du créneau. Les votes pour chaque bloc (qu'il s'agisse d'un bloc balise ou d'un bloc intermédiaire) apparaîtront dans le bloc de l'emplacement suivant.

Si le constructeur n'a pas vu le bloc balise, cela peut signifier que le bloc balise n'a pas été libéré à temps, donc le constructeur ne libérera pas le bloc intermédiaire. De plus, afin d'éviter la perte de constructeur causée par l'apparition du Beacon Block après un certain temps, le schéma utilise une règle de choix de fourche bien définie pour permettre au Beacon Block d'être rejeté.

Source de conception du schéma PBS à deux emplacements :

Dans Single Slot PBS, le comité décentralisé agit comme intermédiaire pour conserver le contenu du bloc. Le constructeur envoie l'en-tête du bundle au sous-réseau Auction, et en même temps envoie le corps du bundle crypté au comité. Après le vote du Le comité dépasse le seuil, il sera envoyé par le proposant. Après avoir reçu la proposition, le comité décrypte le corps du bundle et le diffuse, et peut terminer la génération de blocs de PBS dans un seul emplacement.

Source de conception PBS à fente unique :

Ethereum a besoin de PBS au niveau de la couche protocolaire, pas seulement à cause de MEV

La mise en œuvre de PBS au niveau du protocole Ethereum peut ébranler la base du consensus et générer divers nouveaux problèmes. Pourquoi devons-nous modifier la couche de protocole au lieu de la résoudre via d'autres solutions au-dessus du protocole ? On peut considérer que la communauté Ethereum est une arrière-pensée.En plus d'atténuer le problème MEV, PBS est également d'une grande importance pour le développement à long terme d'Ethereum.

Dans PBS, le proposant n'a pas besoin de s'occuper de l'ordonnancement des transactions, réalisant ainsi l'apatridie. Il n'a pas besoin de sauvegarder l'état complet d'Ethereum, mais seulement de vérifier la validité des transactions dans le bloc conditionné par le Builder selon à la preuve Merkel. Avec le Danksharding progressivement à l’ordre du jour, la charge du stockage futur va augmenter. La fonctionnalité sans état est très critique, ce qui réduit les besoins de stockage pour les proposants, permet à davantage de personnes de devenir des proposants et améliore le degré de décentralisation.

La proposition PBS proposée par la communauté Ethereum est en fait exactement la même que EIP-1559. Les mineurs/vérificateurs, en tant que rôle de détermination du contenu des transactions dans le bloc, ont des privilèges extrêmement élevés. Une fois que les mineurs/vérificateurs feront trop de profits, ils deviendront plus centralisés et auront trop de pouvoir pour affecter la sécurité de l'ensemble du réseau de consensus. . Ce que le PBS doit faire, c'est affaiblir le statut des mineurs/vérificateurs, réduire leurs revenus et disperser le pouvoir parmi la population.

De plus, le système PBS mis en œuvre par Flashbots MEV-Boost, en raison de l'hypothèse de confiance de Relay, générera des problèmes de censure des transactions, ce qui portera gravement atteinte à la vision sans autorisation et résistante à la censure d'Ethereum.

L'examen des transactions peut prendre jusqu'à 80 % de la source :

Le PBS au niveau du protocole Ethereum, le relais qui ne nécessite pas de confiance, peut forcer le constructeur à inclure ou inclure directement les transactions censurées via la restriction du proposant sur le constructeur, et améliorer les caractéristiques anti-censure d'Ethereum.

Résumé: Le PBS au niveau du protocole Ethereum réalise la répartition des avantages entre le constructeur et le proposant, abaisse le seuil pour le proposant, peut améliorer le niveau de décentralisation d'Ethereum et améliore également la fonction anti-censure, mais il n'améliore pas le expérience des utilisateurs ordinaires.

Flashbots——Domination absolue dans le domaine MEV

Les Flashbots tentent d'atténuer les problèmes du MEV grâce à des enchères sur le marché, apportant ainsi des avantages aux participants du MEV.

Dans la documentation officielle des Flashbots, ils sont classés selon 1) Flashbots Auction 2) Flashbots Data 3) Flashbots Protect 4) Flashbots MEV-Boost 5) Flashbots MEV-Share, mais en fait, MEV-Boost est un schéma de phases dans Flashbots Aux enchères, je décrirai le développement des Flashbots dans l'ordre chronologique.

Les enchères Flashbots se composent en fait de deux étapes, MEV-Geth d'ETH1.0 (avant la fusion) et MEV-Boost d'ETH2.0 (après la fusion).

MEV-Geth

Début 2021, Flashbots a lancé MEV-Geth et MEV-Relay. MEV-Geth est un patch sur le client Go-Ethereum, avec seulement quelques centaines de lignes de code ; MEV-Relay est un transitaire de bundles, responsable du transfert des bundles de transactions entre les chercheurs et les mineurs.

MEV-Geth et MEV-Relay fournissent un pool de transactions privé et des enchères d'espaces en bloc sous pli scellé, permettant à MEV de passer d'une forêt sombre à une économie de marché. Bundle est un nouveau type de transaction utilisé pour exprimer une préférence pour l'ordre des transactions.

Flashbots Auction introduit un nouveau RPC appelé « eth_sendBundle » pour standardiser la communication des bundles. Un bundle se compose d'un ensemble de transactions signées et des conditions dans lesquelles ces transactions ont été acceptées.

Dans le même temps, Flashbots fournit également le nœud RPC Flashbots Protect. Les utilisateurs peuvent simplement modifier le nœud RPC dans le portefeuille pour empêcher leurs transactions d'être attaquées par Front Running dans le pool de transactions public. De plus, étant donné que Flashbots Protect soumet les transactions des utilisateurs via un autre processus de génération de blocs, aucun retour ne se produira et les utilisateurs n'auront pas à payer pour les transactions échouées. (mais apporte un flux de commande exclusif EOF)

MEV-Geth a été rapidement adopté par plus de 90 % des mineurs d'Ethereum et a considérablement augmenté leurs revenus. Cependant, la conception simple des enchères présente certains inconvénients importants, notamment 1) la nécessité de faire confiance aux mineurs 2) uniquement compatible avec Geth, manque de diversité 3) le service d'enchères fonctionne sur un serveur centralisé, il existe un risque de défaillance unique. De plus, en raison de la concurrence générale entre chercheurs, la grande majorité des revenus va aux mineurs, ce qui crée un risque de centralisation pour Ethereum.

source : MEV-Boost

Après la fusion, Ethereum est passé au consensus PoS et le problème de centralisation apporté par MEV est devenu plus évident. Flashbots a conçu MEV-Boost pour résoudre ce problème.

MEV-Boost peut être considéré comme une variante du PBS à emplacement unique. Contrairement au PBS au niveau du protocole Ethereum, cette solution fournit des services en tant que middleware facultatif, plutôt qu'un comportement obligatoire via le protocole, et ne modifie pas le processus de consensus.

Relay n'agit plus comme intermédiaire entre l'utilisateur/chercheur et le mineur, mais comme nœud intermédiaire entre le constructeur et le validateur. Selon le flux de transaction soumis par l'utilisateur/chercheur, chaque rôle de constructeur, relais et validateur choisira en fonction du maximum Les blocs soumis en aval.

source:

MEV-Boost adopte le schéma de validation-révélation proposé dans Single Slot PBS. Ce n'est qu'après que le validateur aura validé un en-tête de bloc que le constructeur révélera l'intégralité du contenu du bloc. Le processus spécifique est illustré dans la figure ci-dessous :

Avant la proposition, le validateur doit s'inscrire auprès de MEV-Boost et des relais pour garantir que les constructeurs de blocs peuvent construire un bloc pour une proposition qui spécifie le validateur.

1. Les utilisateurs/chercheurs soumettent des transactions aux constructeurs de blocs via un pool de mémoire public/privé.

2. Le constructeur de blocs construit la charge utile de la solution en fonction de la transaction reçue.En termes de répartition des bénéfices, le constructeur définit sa propre adresse comme adresse coinbase de la charge utile, et le dernier bloc est défini comme transfert vers l'adresse du proposant. bloc envoyé au relais

3. Le relais vérifie la validité du bloc et envoie utionPayloadHeader à MEV-Boost. MEV-Boost sélectionne le plus rentable parmi les utionPayloadHeader soumis par différents relais et le transmet au Validateur

4. Le validateur signe l'en-tête, l'appelle via submitBlindedBlock et le renvoie à MEV-Boost, puis le transmet au relais. Une fois que le relais a vérifié la signature, il envoie le corps complet de la charge utile à MEV-Boost et le transmet au consensus pour que le validateur l'utilise lors de la proposition de SignedBeaconBlock au réseau.

source:

Comparé à MEV-Geth, MEV-Boost a une plus grande polyvalence. Il est utilisé comme un plug-in de Consensus Client, prend en charge plusieurs clients et élimine le problème de centralisation du Miner d'origine.

Cependant, après le PBS, les Constructeurs ont gagné en puissance et les Constructeurs qui dominent le marché peuvent obtenir la capacité de revoir et de monopoliser les flux de séquences de transactions.Actuellement, ils ne peuvent prévenir les risques de centralisation qu'en encourageant la concurrence entre les Constructeurs. Le niveau de confiance de Relay s'est encore affaibli, mais la soumission d'offres virtuelles peut toujours présenter un risque pour les constructeurs et les proposants. Actuellement, le problème est atténué en surveillant l'honnêteté du relais et en permettant au Validateur et au Constructeur de choisir librement le relais.

MEV-Partage

MEV-Geth permet à Miner et Searcher de partager les revenus MEV ; MEV-Boost permet à MEV d'être distribué entre Proposer, Builder et Searcher, tout en protégeant les transactions des utilisateurs contre le Front Running.

Cependant, les deux ne prennent pas en compte les avantages de l'utilisateur. Dans le concept de Web3, la valeur générée par les données créées par les utilisateurs doit être restituée aux utilisateurs eux-mêmes, et MEV-Share est le praticien de ce concept. MEV-share s'engage à permettre aux utilisateurs, aux portefeuilles et aux Dapps de capturer le MEV généré par leurs transactions.

Le rôle de Matchmaker est introduit dans MEV-Share, en tant qu'intermédiaire entre l'utilisateur, le chercheur et le constructeur, pour maintenir la confidentialité de l'utilisateur en limitant les informations de transaction de l'utilisateur exposées au chercheur.

Dans le même temps, Searcher est limité à insérer uniquement sa propre transaction après la transaction de l'utilisateur, c'est-à-dire Back Running pour éviter la perte d'intérêts de l'utilisateur. Le Back Running n'entraînera pas de pertes pour les utilisateurs et les avantages obtenus grâce au Back Running sont en fait générés par les déséquilibres du marché.

Les utilisateurs peuvent simplement connecter leurs portefeuilles à Flashbots Protect RPC pour envoyer des transactions à Matchmaker, ou envoyer des transactions privées via l'API Matchmaker, et les utilisateurs peuvent spécifier les constructeurs qu'ils souhaitent soumettre dans la transaction.

Pour Searcher, il est nécessaire d'écouter la partie facultative des informations de transaction envoyées par Matchmaker via SSE Event Stream. SSE est une technologie qui permet au serveur de transmettre activement des informations au client sans obliger le client à initier une demande, permettant au client d'obtenir des mises à jour de l'état de la blockchain en temps réel. Le chercheur sélectionnera la transaction à partir de celle-ci, puis insérera un tx auto-signé pour créer un bundle.

Le chercheur peut partager certaines informations sur la transaction dans le lot avec d'autres chercheurs, afin d'obtenir un retour MEV et d'augmenter la probabilité que son lot soit inclus dans le bloc. Les chercheurs peuvent également spécifier des constructeurs dans le champ de confidentialité du lot, et enfin le lot sera envoyé aux constructeurs approuvés conjointement par les utilisateurs et les chercheurs.

Cryptage SGX - Le matériel de confiance élimine les hypothèses de confiance

L'exploration et la discussion sur l'utilisation de SGX pour atténuer les problèmes de MEV sur le marché ont été initialement initiées par Flashbots.

Le schéma MEV-SGX a été systématiquement élaboré sur le forum Ethereum en juin 2021, principalement pour l'émission de confiance du MEV-Relay dans le schéma Flashbots Alpha (la version initiale de Flashbots MEV-Auction) publié début 2021. On espère qu'à travers MEV-SGX crée une méthode d'enchères MEV entièrement privée et sans autorisation.

L'article traite de 1. Envoyez uniquement l'en-tête de bloc, masquez le tri de transaction 2. En-tête de bloc de marge 3. Cryptage de verrouillage temporel 4. Zone d'isolation de sécurité et autres solutions, et a finalement décidé d'utiliser la zone d'isolation de sécurité (la plus largement utilisée est celle d'Intel SGX) pour fournir une confidentialité totale et une absence de permission.

Dans le schéma MEV-SGX, SGX agit comme un environnement d'exécution de confiance (Trusted ution Environment, TEE), remplaçant l'intermédiaire de confiance unique dans MEV-Relay, et chaque SGX est utilisé par le chercheur et le mineur. SGX peut garantir que l'autre partie exécute un code spécifique dans un environnement qui ne peut pas être falsifié ou piraté.

Le SGX du chercheur est chargé de s'assurer de la validité du bloc et de la rentabilité des mineurs (les proposants n'ont pas besoin de faire confiance aux constructeurs) ; le SGX du mineur est responsable du décryptage et de la diffusion du contenu du bloc (le les constructeurs n'ont pas besoin de faire confiance aux proposants, et les proposants ne peuvent pas voler les blocs soumis par les constructeurs) bénéfices).

Il convient de noter que lorsque la proposition a été proposée, Ethereum était toujours dans le consensus PoW, donc le terme « mineur » a été utilisé à la place de « vérificateur », mais en fait les fonctions des deux dans le consensus sont les mêmes, les deux Pack transactions et proposer des blocs.

Lorsque Ethereum est entré dans la phase 2.0 via The Merge et s'est transformé en un consensus PoS, le volume de MEV-SGX en tant que solution complète a progressivement diminué et il a été remplacé par MEV-Boost et MEV-Share. Cependant, SGX n'a pas été complètement abandonné, mais la mise en œuvre de MEV-SGX est plus difficile, la communauté a donc choisi MEV-Boost et MEV-Share plus réalistes, et utilisera SGX sous forme de correctifs pour améliorer les défauts du solution actuelle.

Le 20 décembre 2022, la communauté flashbots a annoncé que Geth (l'implémentation Go du client Ethereum) avait été exécuté pour la première fois dans SGX, vérifiant ainsi la faisabilité technique de SGX appliqué à MEV. Le 3 mars 2023, la communauté flashbots a annoncé que le fonctionnement du constructeur de blocs avait été réalisé dans SGX, ce qui constitue une nouvelle étape vers la confidentialité des transactions et la décentralisation du constructeur.

L'exécution de l'algorithme de construction de bloc dans la zone d'isolation de sécurité peut garantir que les participants autres que l'utilisateur ne peuvent pas voir le contenu de la transaction de l'utilisateur et maintenir la confidentialité. Dans le même temps, en exécutant un algorithme d'exécution de bloc vérifiable, l'efficacité économique du bloc peut être prouvée sans compromettre la confidentialité. À long terme, l'exécution du constructeur dans SGX peut fournir au proposant des blocs vérifiables et valides et fournir de vraies offres, qui peuvent complètement remplacer le rôle de confiance MEV-Relay et obtenir une autorisation sans autorisation.

SUAVE - L'avenir des MEV

MEV-Share résout la répartition des bénéfices apportée par MEV, mais il ne peut toujours pas éliminer le risque de centralisation apporté par le pouvoir de construction de blocs. Au stade actuel des Flashbots, en raison de 1) Flux de commandes exclusif (Flux de commandes exclusif) 2) MEV inter-domaines, le marché Builder a un effet de volant positif, qui est sujet aux risques de centralisation.

SUAVE (Single Unified Auction for Value Expression) tente de résoudre le risque de centralisation apporté par MEV. SUAVE est une autre tentative de blockchain modulaire, essayant de fournir un pool de mémoire plug-and-play et un Block Builder décentralisé pour toutes les blockchains, en tant que blockchain dédiée, fournissant un ordre de transactions à toutes les chaînes existantes et des services de construction de blocs.

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La fonctionnalité de prise en charge de plusieurs chaînes améliore efficacement l'efficacité d'extraction du MEV inter-domaines ; en tant que blockchain, sa propriété de décentralisation résoudra le risque de centralisation de Block Builder dans les solutions précédentes.

SUAVE se compose des trois composants principaux suivants :

1. Environnement de préférence universel (Universal Preference Environment) La préférence peut être comprise comme un type de transaction qui est amélioré sur le bundle, reflétant les besoins des utilisateurs/chercheurs pour l'exécution des transactions (par exemple, les paramètres de transaction, l'heure, l'ordre) et le maintien de la confidentialité de pré-confirmation du bundle sans propriétés de révocation. Universal reflète la fonctionnalité multi-chaînes de SUAVE. Il résume les transactions soumises par les utilisateurs/chercheurs sur toutes les chaînes à SUAVE, fournit une couche de tri générale, peut collecter les préférences des utilisateurs pour améliorer l'efficacité de l'extraction MEV et permet Block Builder entre différents domaines. Collaborer pour accroître l'efficacité.

2. Marché d'exécution optimale (Optimal ution Market) Les exécuteurs participent aux enchères en fonction des préférences soumises par les utilisateurs, fournissent aux utilisateurs une exécution optimale, peuvent compléter l'expression des préférences inter-domaines et restituer autant de revenus MEV que possible aux utilisateurs.

3. Construction de blocs décentralisés (Decentralized Block Building) Dans un réseau de blockchain décentralisé, Block Builder construit des blocs dans chaque domaine en fonction des préférences de l'utilisateur et des chemins d'exécution optimaux. Sur la base du maintien de la décentralisation, pour fournir au validateur de chaque chaîne le bloc qui maximise MEV. Le principe de ce composant est que les Block Builders partagent le flux de commandes et le regroupement sans révéler le contenu.

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Bien sûr, il faut souligner que SUAVE est encore un programme très précoce, le parcours technique n'est pas encore clair, la conception du programme est également ambiguë et les détails sont toujours en cours. Cela peut être une tâche très difficile. Flashbots a appelé MEV le problème du prix du millénaire dans le monde de la cryptographie et a appelé tout le monde à travailler ensemble pour créer un avenir décentralisé.

NOUVELLES VARIABLES SUR LE MARCHÉ DES MEV

Chainlink : Fair Sequencing Service (FSS) - Atténuation MEV choisie par Arbitrum

En tant que plus grande plate-forme Oracle du marché, Chainlink tente d'atténuer le problème MEV grâce à l'ordonnancement des transactions au niveau du réseau Oracle. Personnellement, je pense que l'inspiration devrait être d'éviter le Front Running du rapport Oracle.Étant donné que le rapport Oracle a un impact important sur le prix, la manipulation de l'ordre du rapport Oracle dans le bloc entraînera un MEV élevé.

Les services de séquençage équitables (FSS) peuvent être brièvement décrits comme suit : les nœuds oracle décentralisés (réseau Oracle décentralisé, DON) fournissent des outils pour décentraliser la commande des transactions et les mettre en œuvre conformément aux politiques spécifiées par les créateurs de contrats dépendants. Idéalement, il s'agit d'une stratégie équitable (généralement FCFS chronologiquement ordonné par heure d'arrivée) qui ne donne pas d'avantage aux participants souhaitant manipuler l'ordre des transactions. Ensemble, ces outils constituent le FSS.

FSS se compose de trois composants. Le premier est le suivi des transactions.

1. Surveillance des transactions Dans FSS, le nœud Oracle surveille le pool de mémoire de MAINCHAIN en O et permet d'effectuer les soumissions de transactions hors chaîne via des canaux dédiés.

2. Les nœuds de commande de transactions dans O commandent les transactions pour le contrat dépendant SCON conformément à la politique définie pour ce contrat.

3. Publication de la transaction Une fois la transaction triée, les nœuds en O envoient conjointement la transaction à la chaîne principale.

4. Source du diagramme FSS : Livre blanc Chainlinkv2

Les avantages potentiels du FSS incluent :

• Ordre équitable : FSS comprend des outils pour aider les développeurs à garantir que les transactions conclues dans un contrat spécifique sont ordonnées de manière équitable, sans l'avantage des utilisateurs disposant de ressources ou de technologies abondantes. Habituellement, la stratégie pour un tri équitable est FCFS.

Ordre des transactions pour une source de contrat spécifique :

• Réduire ou éliminer les fuites d'informations : en garantissant que les participants au réseau ne peuvent pas exploiter les connaissances sur les transactions à venir, FSS peut atténuer ou éliminer les attaques telles que les transactions frontales sur la base des informations disponibles sur le réseau avant que la transaction ne soit validée. Empêcher les attaques qui exploitent cette fuite garantit que les transactions contradictoires qui dépendent de la transaction en attente d'origine ne peuvent pas entrer dans le grand livre tant que la transaction d'origine n'est pas validée.
• Réduire les coûts de transaction : en éliminant la nécessité pour les participants de rechercher la rapidité lors de la soumission de transactions aux contrats intelligents, FSS peut réduire considérablement le coût de traitement des transactions.
• Priorisation : FSS peut automatiquement fournir une hiérarchisation spéciale pour les transactions clés. Par exemple, pour empêcher les attaques pré-transaction sur les rapports oracle, FSS peut insérer rétroactivement des rapports oracle dans une série de transactions.

Par rapport à la solution d'atténuation des MEV dans les contrats intelligents, le FSS mis en œuvre par DON peut obtenir une latence plus faible car sa solution de défense MEV est exécutée hors chaîne. Le délai sera le délai du réseau en millisecondes, plutôt que le délai de bloc de multiples de 12 s. .

UniswapX : ou résolvez l'attaque sandwich MEV, mais créez la censure MEV

Le 17 juillet, Uniswap, la principale bourse décentralisée (DEX), a tweeté qu'elle lancerait un nouveau protocole open source appelé UniswapX, qui regroupera la liquidité des pools commerciaux décentralisés et lancera un protocole de « prévention contre les attaques » et autres nouvelles fonctionnalités.

UniswapX a ajouté de nouvelles fonctionnalités dans le processus de correspondance des commandes hors chaîne. Ces fonctionnalités incluent le tri qui ne suit pas exactement l'ordre de prix, l'exécution d'ordres à cours limité et l'utilisation d'un grand livre local pour gérer les différences de prix.

En raison de ces changements, les transactions stockées dans Mempool sont devenues de plus en plus imprévisibles, comprimant encore davantage l'espace d'arbitrage de MEV. L’existence du MEV est principalement due au mécanisme mécanique dans lequel les mineurs priorisent les emballages en fonction de la quantité de gaz. Cependant, nous pouvons effectivement améliorer le MEV dans une large mesure grâce à l’ajustement du grand livre hors chaîne.

Les commerçants Uniswap génèrent chaque jour de grandes quantités de MEV nocifs en raison des "attaques en sandwich", et les pertes peuvent atteindre 3 millions de dollars. UniswapX est conçu pour résoudre ce problème en convertissant les transactions brutes en intentions qui sont soumises au serveur central d'Uniswap. Cela résout efficacement le problème de "l'attaque en sandwich", mais cela introduit également de nouveaux problèmes pour l'examen MEV.

Dans le processus de devis et de transaction, le juste prix peut être biaisé en faveur du soumissionnaire. Dans ce cas, le seul enchérisseur est souvent disposé à soumettre une offre en mettant la transaction en chaîne pendant la fenêtre d'exclusivité. Mais cela ouvre également des opportunités aux validateurs, qui peuvent s'associer pour vérifier les transactions. Bien que ce type d'attaque semble rare à ce stade, si certains validateurs deviennent suffisamment puissants, ou gagnent plusieurs blocs d'affilée, ou si l'infrastructure de collusion des validateurs est largement utilisée, nous verrons peut-être une croissance vicieuse des problèmes de censure MEV.

CGVFOF est convaincu que même si la Fondation Ethereum peut en fait avoir une attitude négative à l'égard du MEV, dans la structure écologique actuelle de la blockchain, les géants des mineurs/vérificateurs centralisés ont un grand pouvoir et il est difficile de réaliser un processus en une seule étape via le cryptage des transactions et d'autres moyens. Résolvez le problème sur place, sinon cela entraînerait de graves fluctuations du marché, ce qui ne serait pas propice au développement durable de l'écologie blockchain.

Par conséquent, le programme d'amélioration progressive des Flashbots et d'autres équipes introduit plusieurs parties pour participer au MEV, se contrôle et s'équilibre, affaiblit progressivement le droit de parole centralisé, minimise l'impact du MEV sur les utilisateurs et migre finalement vers le système de transaction privée avec moins de friction (problèmes de confidentialité tels que soulignés par Vitailik dans The Three Transitions).

De ce point de vue, MEV est progressivement passé du jeu initial à somme nulle dans la forêt sombre à l'étape de contrôle et d'équilibre de la séparation des pouvoirs, et pourrait progressivement évoluer vers une confidentialité totale. Mais dans tous les cas, MEV reste un marché important avec un potentiel de développement durable et accueillera davantage de créateurs de tendances et de nouveautés plus intéressantes.

***Remarque : cet article est un rapport de recherche CGV FoF et ne constitue en aucun cas un conseil en investissement, il est fourni à titre indicatif uniquement. ***