Analise como o mercado MEV passou de um “jogo de soma zero” para uma “separação de poderes”

Autor: Cínico LeoDeng

TL;DR

• **O que é MEV: **O nome completo do MEV é Miner Extractable Value (também conhecido como Maximal Extractable Value, o valor máximo extraível), que se refere à renda extra. Os métodos de obtenção de MEV podem ser divididos em arbitragem DEX, liquidação, Front-Running, Back-Running, ataque sanduíche, etc.
• **O impacto do MEV: **Transações iniciais e sanduíche levarão a uma experiência ruim do usuário e perdas mais sérias, mas ao mesmo tempo a arbitragem DEX e a liquidação de empréstimos podem ajudar o mercado Defi a alcançar o equilíbrio mais rápido e manter a estabilidade do mercado sexo .
• O tamanho do mercado MEV continua a crescer: Após The Merge on Ethereum, apenas o Block Proposer da Ethereum usando Flashbots recebeu mais de 206.450 ETH (no início de julho de 2023).
• Flashbots é uma das forças dominantes absolutas no campo MEV. MEV-Geth permite que Miner e Searcher compartilhem receita MEV; MEV-Boost permite que MEV seja distribuído entre Proposer, Builder e Searcher, enquanto protege as transações dos usuários de serem Frontais Em execução; MEV-share está comprometido em permitir que usuários, carteiras e Dapps capturem o MEV gerado por suas transações; MEV-SGX usa hardware confiável SGX para substituir completamente o papel de MEV-Relay confiável e obter permissão sem permissão; SUAVE tenta resolver o problema centro trazido pelo risco MEV. Como uma cadeia dedicada, fornece pedidos de transações e serviços de construção de blocos para todas as cadeias existentes.
• **Novas variáveis no mercado MEV: **Chainlink, como a maior plataforma oracle do mercado, tenta aliviar o problema MEV classificando as transações no nível da rede oracle; o surgimento do UniswapX resolve efetivamente o problema de "ataque sanduíche " , mas ao mesmo tempo também traz novas questões de revisão do MEV, etc.

O que é MEV

O nome completo do MEV é Miner Extractable Value (também conhecido como Maximal Extractable Value, o valor máximo extraível), que se refere à renda extra que os mineradores podem obter manipulando transações (adicionando, excluindo, reorganizando transações).

Em uma cadeia pública geral, todas as transações devem primeiro ser submetidas ao pool de memória do Mempool, esperando para serem incluídas no bloco. Os mineradores/verificadores, como o papel responsável por gerar blocos no ecossistema blockchain, podem decidir quais transações estão incluídas no bloco e têm alto poder. No início, os mineradores apenas classificavam as taxas de transação de alto a baixo para determinar a ordem em que as transações eram incluídas no bloco. Mais tarde, as pessoas descobriram que, ao monitorar transações no pool de memória, os mineradores podem adicionar transações a blocos, excluir transações ou alterar a ordem das transações para obter benefícios além das recompensas de bloco, e o MEV surgiu.

Na prática, muitas vezes há pesquisadores dedicados à procura de oportunidades de lucro por meio de algoritmos complexos. Como há competição entre os pesquisadores em Mempools abertos, quando os pesquisadores encontram oportunidades de MEV, eles aumentam as taxas de transação para garantir que as transações que eles enviam Sendo incluídos, mineradores e pesquisadores compartilham Receita MEV.

O CGVFOF integrou a opinião geral da indústria e, de acordo com diferentes estratégias, os métodos de aquisição de MEV são divididos em: arbitragem DEX, liquidação, Front-Running, Back-Running, ataque sanduíche, etc. Para blockchains que usam algoritmos de consenso de finalidade probabilística (como Bitcoin e Ethereum 1.0 que usam algoritmos de consenso PoW), ataques de Fee Sniping também podem ocorrer.

• **Arbitragem DEX. **Pode haver diferenças de preços entre diferentes DEXs. Usando o recurso de negociação atômica do blockchain, você pode comprar em um DEX de baixo preço e vender em um DEX de alto preço para obter arbitragem sem risco.
• ** Liquidação de empréstimo. **Acordo de empréstimo Quando a taxa de hipoteca é inferior ao índice predefinido, o acordo geralmente permite que qualquer pessoa liquide a garantia e reembolse o credor imediatamente. Os mutuários geralmente precisam pagar enormes taxas de liquidação durante a liquidação, parte das quais pertence ao liquidante, o que traz oportunidades de MEV.
• **Corrida frontal. **Pode ser entendido como pioneiro. Quando uma transação lucrativa é monitorada, a mesma transação é submetida com uma taxa de transação mais alta, de modo que a transação submetida por si mesmo seja incluída no bloco antes da transação original, e os lucros sejam obtido. É claro que Front Running não se refere apenas à apresentação repetida da mesma transação, mas, em sentido amplo, refere-se à inserção de uma transação antes de uma determinada transação para obter lucros.
• **Corrida de volta. **Para DEXs que usam o mecanismo automático de criação de mercado AMM, as transações em grande escala gerarão derrapagens significativas. Quando ocorrem transações de grande escala, o mercado fica em estado de desequilíbrio. Back Running refere-se à adição de transações após transações de grande escala para comprar ativos a um preço inferior ao preço de equilíbrio do mercado.
• ** Ofertas de sanduíches. **O acordo sanduíche é uma combinação de Front Running e Back Running. O comércio de sanduíches refere-se à compra a um preço baixo antes de uma transacção em grande escala, e à venda a um preço elevado para obter lucros elevados quando a transacção em grande escala aumenta o preço.
• **Taxa de ataque Sniping. **Recentemente, o mercado ardente do BRC-20 fez com que a rede Bitcoin fosse bloqueada e as taxas de transação continuaram a aumentar. As pessoas começaram a prestar atenção novamente a possíveis ataques de Fee Sniping. Na rede blockchain com consenso PoW, se a receita potencial for grande o suficiente, os mineradores podem reverter ou reorganizar os últimos blocos e obter mais receita reordenando ou incluindo certas transações específicas. Nota: Ethereum antes do The Merge também adotou o consenso PoW, mas o Ethereum o chamou de Time Bandit.

O impacto do MEV

O MEV prejudica os usuários e até mesmo toda a rede blockchain, mas ao mesmo tempo torna o mercado mais equilibrado e eficiente.

1. Aspectos positivos

A arbitragem DEX e a liquidação de empréstimos podem ajudar o mercado Defi a alcançar o equilíbrio mais rapidamente e manter a estabilidade do mercado. Assim como as finanças tradicionais, os pesquisadores de MEV são, na verdade, um pré-requisito para a existência de mercados financeiros eficientes. Para este tipo de MEV, a receita obtida pelos buscadores de MEV vem do mercado.

2. Aspectos negativos

As transações front-running e sanduíche levarão a uma experiência ruim do usuário e a perdas mais sérias.Os pesquisadores concorrentes de MEV causarão congestionamento na rede por meio de leilões de gás e aumentarão as taxas de gás.

Para a cadeia PoW com finalidade probabilística, o que é mais sério é o possível ataque Fee Sniping. O ataque Time-Bandit viola o princípio de "Imutabilidade" do blockchain e prejudicará seriamente a segurança e a estabilidade da rede blockchain, de modo que o recente A comunidade BTC está preocupada com o status quo provocado pelo protocolo Oridinal.

Para cadeias PoS, especialmente para o atual ETH2.0, o MEV pode levar à centralização dos verificadores. Um conjunto de penhores maior obterá rendimentos mais elevados de MEV e, em seguida, terá mais recursos para melhorar a capacidade de extração de MEV, levando ao efeito Matthew, que acabará por levar à centralização dos verificadores e reduzir a segurança.

Histórico de desenvolvimento do MEV

Early Buds (2010-2017):

Em 2015, o principal desenvolvedor do Bitcoin, Peter Todd, propôs o conceito "Replace By Fee (RBF)" no Twitter, que é o antecessor do conceito Front Running mencionado acima, apontando que os usuários podem enviar pelo menos uma transação com o mesmo Input aumentando a taxa de transação para substituir a transação original.

Com base na RBF, a comunidade Bitcoin desenvolveu gradualmente pesquisas sobre Fee Sniping. Fee Sniping refere-se à re-mineração intencional de um ou mais blocos anteriores por mineradores em troca de taxas dos mineradores que originalmente criaram esses blocos.

Embora minerar novamente um bloco anterior tenha menos probabilidade de sucesso do que estender a cadeia com um novo bloco, se o bloco anterior for mais valioso em termos de taxas de transação do que as transações no mempool atual do minerador, essa abordagem pode ser mais lucrativa. Fee Sniping foi posteriormente estendido para o modelo EVM e descrito como um ataque "Time Bandit" no artigo "Flash Boys 2.0".

Nasceu oficialmente (2018-2019):

O MEV só gerará MEV no caso de disputas estaduais e transferências estaduais enviadas, mas não confirmadas, enquanto o Bitcoin quase não tem estado compartilhado e as transferências estaduais são estritamente regulamentadas, então o MEV no Bitcoin é limitado a tentativas de Fee Sniping e ataques de gasto duplo. No Ethereum, que possui contratos inteligentes completos de Turing, as oportunidades para MEV aumentam significativamente.

Em 2016, o primeiro DEX da Ethereum, EtherDelta, foi lançado, usando um design de carteira de pedidos subcorrespondente, que na verdade fornecia uma ampla gama de oportunidades de MEV para o mercado, mas ninguém estava fazendo uso completo dele na época.

Em 2017, apareceu o DAI, a primeira moeda algorítmica estável no Ethereum, fornecendo ao Defi uma função de liquidação, e oportunidades de MEV em grande escala, mas raras (Spike MEV), apareceram no mercado. Em 2018, Hayden Adams fundou o Uniswap, o primeiro DEX no Ethereum a usar o mecanismo automático de criação de mercado AMM. O mecanismo AMM realmente depende de extratores MEV para manter a eficiência do mercado, o que aumenta muito as oportunidades de MEV no mercado.

Surgem Flashbots (2019-2021):

Em abril de 2019, "Flash Boys 2.0" foi publicado e a pesquisa sobre MEV entrou na visão dominante. No final de 2019, um grupo de nômades digitais com ideias semelhantes formou o Pirate Ship, que mais tarde foi renomeado para Flashbots, com uma expressão de robô como logotipo.

Em janeiro de 2021, o leilão de Flashbots (mev-geth e flashbots relay) foi lançado oficialmente. Aproveitando a popularidade do Defi Summer, o MEV extraído aumentou significativamente.

Status: MEV está florescendo, Flashbots estão prosperando

À medida que o mercado MEV está ficando cada vez maior, muitos projetos também se juntaram à abertura. Atualmente, os Flashbots suportam apenas a rede principal Ethereum, portanto, os atuais Alt Layer 1 e Layer 2 estão aprendendo Flashbots e tentando realizar a função de leilão MEV.

Existem também alguns projetos que escolheram um caminho diferente, tentando resolver completamente o problema do MEV criptografando o pool de transações. O próprio Flashbots também está constantemente inovando. Depois do Flashbots Alpha no início de 2021, Flashbots Protect, MEV-Boost e MEV-Share foram realizados sucessivamente. A próxima etapa do SUAVE também está em desenvolvimento.

**Qual é o tamanho do mercado de MEV? **

Teoricamente, os possíveis benefícios do MEV contidos nas transações enviadas pelo usuário são infinitos. No entanto, os benefícios do MEV não podem ser determinados através de cálculos limitados, e os benefícios do MEV descobertos pelas pessoas constituem o limite inferior de possíveis MEVs. Normalmente, as pessoas estimam a possível situação do mercado de MEV por meio do MEV realizado (MEV realizado, REV).

Estatísticas de mercado MEV após Ethereum The Merge Source:

De acordo com os dados fornecidos pela Flashbots, no início de julho de 2023, após a fusão do Ethereum, foram realizadas 206.450ETH de retiradas de REV. Mas esta é apenas a receita de MEV recebida pelo Proponente do Bloco, e a receita dos Pesquisadores não foi incluída.

**Será melhor sem concorrência de mercado? **

Da experiência histórica acumulada pela sociedade humana até agora, a "mão invisível" é a melhor escolha na maioria dos casos. Mas quase ninguém nega que a economia de mercado não é aplicável em alguns campos específicos, e o abuso do mercado trará sérias consequências.

O problema do aumento no preço do gás causado pelo Front Running está enraizado no mecanismo de preço do Ethereum. O Preço do Gás pode ser mantido em um nível fixo para evitar o Leilão de Gás Prioritário do Pesquisador?

No entanto, um resultado óbvio disto será o conluio fora da cadeia. Os investigadores com oportunidades de MEV subornarão os mineiros para que as suas transacções sejam incluídas no bloco mais cedo, o que, em vez disso, criará um mercado de pequena escala fora da cadeia, que não tem nada a ver com a publicidade do Ethereum. A ideia de licenciamento vai contra isso.

Claro, podemos permitir que os mineradores/verificadores na rede passem por algum tipo de certificação oficial para garantir que eles não farão o mal, mas isso introduz uma forte suposição de confiança e se torna completamente uma cadeia permitida.

Em suma, o CGV acredita que, sob a premissa de manter as características existentes do Ethereum, pode ser difícil resolver completamente o problema do MEV.

Como mitigar os efeitos adversos do MEV

Nível de protocolo PBS - Uma solução para a comunidade Ethereum

No PoS, os validadores estão de plantão como proponentes do bloco, e os validadores chegarão a um consenso para decidir se o bloco está escrito na cadeia. No PoW, o minerador conclui o trabalho de levantamento de bloco e consenso, que é essencialmente o mesmo.

O PBS visa principalmente resolver o problema de centralização do verificador provocado pelo atual MEV. No processo MEV padrão, um produtor de bloco tem duas tarefas: 1) construir o melhor bloco a partir de todas as transações disponíveis (construção de bloco) e (2) propor esse bloco à Rede (proposta de bloco).

Quando o MEV não foi totalmente minerado, a etapa 1) classifica as transações do maior para o menor de acordo com as taxas de transação e simplesmente inclui as transações em blocos, do início ao fim. Atualmente, quando os lucros do MEV aumentam gradualmente, os maiores pools de mineração/validadores obtêm lucros do MEV com maior participação de mercado, levando ao efeito Matthew, e a rede de consenso se tornará cada vez mais centralizada.

Além disso, a entidade de levantamento de bloco real do pool de mineração descentralizada terá a oportunidade de MEV, mas outros membros não podem compartilhar o lucro. A injustiça do mecanismo reduzirá a taxa de adoção de pools de mineração descentralizados. O grau de centralização da rede de consenso aumentou ainda mais.

As funções que podem estar envolvidas no MEV podem ser divididas da seguinte forma:

1.Produtor: Mineiros, Validadores

2. Proponente: seletor de bloco (selecione o bloco construído pela Construtora com maior MEV)

3.Construtor: Construtor (responsável por determinar o conteúdo do bloco)

4. Buscador: busca por MEV contido na transação

5. Usuário: Envie uma transação que possa conter MEV

É claro que, nesta fase, muitos papéis são realmente desempenhados pelo mesmo sujeito. Por exemplo, no processo de consenso Ethereum comum, Produtor, Proponente e Construtor são os mesmos papéis.

Proposta inicial de Vitalik

Vitalik propôs duas soluções já no início de 2021, cada uma com diferentes ênfases. É importante notar que o esquema discutido nesta seção está no nível do protocolo Ethereum, e o PBS é aplicado pelo protocolo, em vez da negociação privada de esquemas como Flashbots.

A PBS tenta atingir os cinco objetivos a seguir:

1. Não há necessidade de confiar na simpatia do proponente: os construtores não precisam confiar nos proponentes

2. Não há necessidade de confiar na simpatia dos construtores: os proponentes não precisam confiar nos construtores

3. Fraca facilidade de uso do proponente: os proponentes não exigem altos recursos computacionais e alta dificuldade técnica

4. O pacote não pode ser roubado: os proponentes não podem roubar os lucros no bloco apresentados pelos construtores

5. O consenso é simples e seguro: o consenso mantém a segurança e é melhor não modificar o atual mecanismo de proposta de bloco

plano 1

• os construtores criam pacotes, enviam cabeçalhos de pacotes ao proponente, que contém o hash do corpo do pacote, o pagamento ao proponente e a assinatura do construtor
• O proponente seleciona o cabeçalho do pacote com maior rendimento, assina e publica a proposta contendo o cabeçalho do pacote *Após ver a proposta assinada, a construtora libera o bundle completo

Analisar de acordo com cinco objetivos:

• O proponente pode cobrar a taxa paga pela construtora, mas evitar que a construtora receba os lucros do MEV. Por exemplo, ao liberar a proposta no final do slot, a construtora não tem tempo para liberar o pacote completo? Não cumpre a meta 1?
• O envio do cabeçalho do pacote pode garantir que o pagamento do construtor seja recebido, que o proponente não precise confiar no construtor e atenda à meta 2
• Envolve apenas comunicação de rede simples e operações básicas de assinatura, atingindo a meta 3
• O proponente não pode obter exclusivamente o conteúdo do pacote, mas apenas visualizar o cabeçalho, atendendo à meta 4
• Devido à introdução de um novo construtor de funções, as regras do fork precisam ser modificadas e a situação possível foi aumentada de 2 para 3, o que aumenta a complexidade da seleção do fork, pode trazer novas incertezas e não atende à meta 5

Cenário 2

• os construtores criam pacotes, enviam cabeçalhos de pacotes ao proponente, que contém o hash do corpo do pacote, o pagamento ao proponente e a assinatura do construtor
• O proponente seleciona a partir dos cabeçalhos do pacote que vê para formar uma lista e assina uma declaração para a lista
• os construtores publicam o corpo do pacote correspondente depois de ver a declaração
• O proponente escolhe um cabeçalho de pacote em sua própria lista de assinaturas e publica uma proposta contendo-o

Analise de acordo com cinco objetivos:

• Somente quando o pacote estiver totalmente incluído na proposta, a construtora pagará ao proponente, atendendo à meta 1,
• O construtor pode publicar vários cabeçalhos de pacote de alto custo, mas não publica o corpo do pacote real, fazendo com que o proponente não consiga publicar um pacote válido, o que não atende à meta 2
• Se o número de pacotes que podem ser recebidos não for limitado, isso poderá fazer com que o proponente receba muitos pacotes, resultando em alta largura de banda da rede e não atingindo a meta 3
• O proponente assinou a declaração com antecedência, para que só possa utilizar os pacotes limitados da lista de propostas no slot, e não possa roubar lucros, atingindo a meta 4
• O construtor não participa diretamente do processo de consenso, o comportamento do proponente é o mesmo de antes, não há aumento de garfos e a meta 5 é atingida

Duas rotas em evolução - PBS de dois slots vs PBS de slot único

As duas rotas são a melhoria e o refinamento do plano anterior de Vitalik.PBS de dois slots e PBS de slot único correspondem ao plano 1 e ao plano 2, respectivamente.

No Two Slot PBS, um novo tipo de bloco chamado "Bloco Intermediário" será adicionado para armazenar o conteúdo do bloco do construtor vencedor. No Slot n, o Proponente irá propor um Bloco Beacon comum, que contém um compromisso com o conteúdo do bloco construtor vencedor.

Então, no Slot n+1, o Construtor vencedor irá propor o Bloco Intermediário, que contém o conteúdo do bloco vencedor. Esses dois podem ser considerados duas partes de um grande bloco, mas são divididos em duas etapas (slots) para serem concluídos. O primeiro estágio equivale ao cabeçalho do bloco (Block Header), enquanto o segundo estágio é o corpo real do bloco (Block Body). Se não houver Bloco de Beacon, significa que nenhum Construtor ganha a licitação e não haverá Bloco Intermediário subsequente.

Ambos os blocos precisam ser votados pelo Atestado do Comitê. O Bloco Beacon tem apenas um comitê responsável pela votação, enquanto o Bloco Intermediário será votado por todos os comitês restantes no slot. Os votos para cada Bloco (seja Beacon Block ou Intermediate Block) aparecerão no Bloco do próximo Slot.

Se o construtor não viu o Beacon Block, isso pode significar que o Beacon Block não foi lançado a tempo, então o construtor não liberará o Intermediate Block. Além disso, para evitar a perda do construtor causada pelo aparecimento do Beacon Block após um período de tempo, o esquema usa uma regra de escolha de fork bem definida para permitir que o Beacon Block seja rejeitado.

Fonte de design do esquema PBS de dois slots:

No Single Slot PBS, o comitê descentralizado atua como um intermediário para manter o conteúdo do bloco. O construtor envia o cabeçalho do pacote para a sub-rede do leilão e, ao mesmo tempo, envia o corpo criptografado do pacote para o comitê. Após a votação do comitê. O comitê ultrapassar o limite, será enviado pelo proponente. Após receber a proposta, o comitê descriptografa o corpo do pacote e o transmite, podendo completar a geração do bloco do PBS em um único slot.

Fonte de design PBS de slot único:

Ethereum precisa de PBS na camada de protocolo, não apenas por causa do MEV

A implementação do PBS na camada do protocolo Ethereum pode abalar a base do consenso e gerar vários novos problemas. Por que temos que modificar a camada de protocolo em vez de resolvê-la através de outras soluções acima do protocolo? Pode-se considerar que a comunidade Ethereum tem segundas intenções. Além de aliviar o problema do MEV, o PBS também é de grande importância para o desenvolvimento do Ethereum a longo prazo.

No PBS, o proponente não precisa lidar com o pedido de transações, percebendo assim a apatridia.Ele não precisa salvar o estado completo do Ethereum, mas apenas verificar a validade das transações no bloco empacotado pelo Construtor de acordo à Prova Merkel. Com o Danksharding gradualmente na agenda, o fardo do armazenamento futuro aumentará. A característica apátrida é muito crítica, o que reduz os requisitos de armazenamento para os proponentes, permite que mais pessoas se tornem proponentes e melhora o grau de descentralização.

A proposta PBS proposta pela comunidade Ethereum é exatamente igual ao EIP-1559. Os mineradores/verificadores, como função de determinar o conteúdo da transação no bloco, têm privilégios extremamente altos. Uma vez que os mineradores/verificadores obtenham muito lucro, eles se tornarão mais centralizados e terão muito poder para afetar a segurança de toda a rede de consenso sexual. . O que o PBS tem de fazer é enfraquecer o estatuto dos mineiros/verificadores, reduzir os seus rendimentos e dispersar o poder entre o povo.

Além disso, o esquema PBS implementado pelo Flashbots MEV-Boost, devido à suposição de confiança do Relay, gerará problemas de censura de transações, o que é um sério dano à visão resistente à censura e sem permissão do Ethereum.

A revisão da transação pode levar até 80% da fonte:

O PBS em nível de protocolo Ethereum, o Relay que não requer confiança, pode forçar o Construtor a incluir ou incluir diretamente as transações censuradas por meio da restrição do Proponente ao Construtor e melhorar as características anticensura do Ethereum.

Resumo: O PBS em nível de protocolo Ethereum realiza a distribuição de benefícios entre o construtor e o proponente, reduz o limite para o proponente, melhora o nível de descentralização do Ethereum e melhora o recurso anticensura, mas não melhora a experiência de usuários comuns.

Flashbots——Dominância absoluta no campo MEV

Os Flashbots tentam amenizar os problemas do MEV por meio de leilões de mercado, trazendo benefícios aos participantes do MEV.

Na documentação oficial dos Flashbots, eles são classificados de acordo com 1) Leilão de Flashbots 2) Dados de Flashbots 3) Flashbots Protect 4) Flashbots MEV-Boost 5) Flashbots MEV-Share, mas na verdade, MEV-Boost é um esquema de fases em Flashbots Leilão, descreverei o desenvolvimento dos Flashbots em ordem cronológica.

O leilão de Flashbots na verdade consiste em duas etapas, MEV-Geth de ETH1.0 (antes da fusão) e MEV-Boost de ETH2.0 (após a fusão).

MEV-Geth

No início de 2021, Flashbots lançou MEV-Geth e MEV-Relay. MEV-Geth é um patch no cliente Go-Ethereum, com apenas algumas centenas de linhas de código; MEV-Relay é um encaminhador de pacotes, responsável por encaminhar pacotes de transações entre Searchers e Miners.

MEV-Geth e MEV-Relay fornecem um pool de transações privadas e leilão de espaço em bloco com lance selado, permitindo que o MEV se transforme de uma floresta escura em uma economia de mercado. Bundle é um novo tipo de transação usado para expressar uma preferência por ordem de transação.

Flashbots Auction apresenta um novo RPC chamado "eth_sendBundle" para padronizar a comunicação de pacotes. Um pacote consiste em um conjunto de transações assinadas e as condições sob as quais essas transações foram aceitas.

Ao mesmo tempo, Flashbots também fornece o nó Flashbots Protect RPC.Os usuários podem simplesmente modificar o nó RPC na carteira para evitar que suas transações sejam atacadas pelo Front Running no pool de transações públicas. Além disso, como o Flashbots Protect envia as transações dos usuários por meio de outro processo de geração de blocos, nenhuma reversão ocorrerá e os usuários não terão que pagar por transações com falha. (mas traz fluxo de pedidos EOF exclusivo)

MEV-Geth foi rapidamente adotado por mais de 90% dos mineradores Ethereum e aumentou muito a renda dos mineradores. No entanto, o design de leilão simples tem algumas desvantagens significativas, incluindo 1) necessidade de confiar nos mineradores 2) compatível apenas com Geth, falta de diversidade 3) o serviço de leilão é executado em um servidor centralizado, há um único ponto de risco de falha. Além disso, devido à competição geral entre os buscadores, a grande maioria da receita vai para os mineradores, o que cria um risco de centralização para o Ethereum.

fonte: MEV-Boost

Depois que o Merge aconteceu, o Ethereum mudou para o consenso PoS, e o problema de centralização trazido pelo MEV tornou-se mais óbvio.Flashbots projetaram o MEV-Boost para lidar com esse problema.

MEV-Boost pode ser considerado uma variante do PBS de slot único. Ao contrário do PBS de nível de protocolo Ethereum, esta solução fornece serviços como um middleware opcional, em vez de comportamento obrigatório através do protocolo, e não modifica o processo de consenso.

O Relay não atua mais como um intermediário entre o User/Searcher e o Miner, mas sim como um nó intermediário entre o Builder e o Validator. benefício.Blocos enviados downstream.

fonte:

MEV-Boost adota o esquema commit-reveal proposto no Single Slot PBS. Somente após o Validador confirmar um cabeçalho de bloco, o Builder revelará todo o conteúdo do bloco. O processo específico é mostrado na figura abaixo:

Antes da proposta, o validador precisa se registrar no MEV-Boost e retransmitir para garantir que os construtores de bloco possam construir um bloco para uma proposta que especifique o validador.

1.usuários/pesquisadores enviam transações para bloquear construtores por meio de mempool público/privado

2. Os construtores de blocos constroem a carga útil da solução de acordo com a transação recebida.Em termos de distribuição de lucros, o construtor define seu próprio endereço como o endereço coinbase da carga útil, e o último bloco é definido como a transferência para o endereço do proponente. bloco enviado para retransmitir

3. O relé verifica a validade do bloco e envia utionPayloadHeader para MEV-Boost. MEV-Boost seleciona o mais lucrativo do utionPayloadHeader enviado por diferentes relés e o encaminha para o Validador

4. O Validador assina o cabeçalho, chama-o através de submitBlindedBlock e envia-o de volta ao MEV-Boost, e encaminha-o para o relé. Depois que o relé verifica a assinatura, ele envia o corpo da carga completa para o MEV-Boost e o encaminha para consenso para o validador usar ao propor SignedBeaconBlock à rede.

fonte:

Comparado com o MEV-Geth, o MEV-Boost tem maior versatilidade.É usado como um plug-in do Consensus Client, suporta vários clientes e elimina o problema de centralização do Miner original.

No entanto, após o PBS, os Builders ganharam maior poder, e os Builders que dominam o mercado podem obter a capacidade de revisar e monopolizar os fluxos da sequência de transações.Atualmente, eles só podem prevenir os riscos de centralização incentivando a competição entre os Builders. O nível de confiança do Relay enfraqueceu ainda mais, mas ainda pode representar um risco para Construtores e Proponentes ao enviar lances virtuais. Atualmente, o problema é atenuado monitorando a integridade do relé e permitindo que o Validador e o Construtor escolham o relé livremente.

MEV-Share

MEV-Geth permite que Miner e Searcher compartilhem a receita do MEV; MEV-Boost permite que o MEV seja distribuído entre Proposer, Builder e Searcher, ao mesmo tempo que protege as transações dos usuários de serem Front Running.

Porém, ambos não levam em consideração os benefícios do usuário. No conceito de Web3, o valor gerado pelos dados criados pelos usuários deve ser devolvido aos próprios usuários, e o MEV-Share é o praticante deste conceito. O MEV-share está empenhado em permitir que usuários, carteiras e Dapps capturem o MEV gerado por suas transações.

A função do Matchmaker é introduzida no MEV-Share, como um intermediário entre o Usuário, o Pesquisador e o Construtor, para manter a privacidade do usuário, limitando as informações de transação do usuário expostas ao Pesquisador.

Ao mesmo tempo, o Searcher está restrito a inserir apenas sua própria transação após a transação do usuário, ou seja, Back Running para evitar perda de interesse do usuário. O Back Running não causará perdas ao usuário e os benefícios obtidos com o Back Running são, na verdade, gerados por desequilíbrios de mercado.

Os usuários podem simplesmente conectar suas carteiras ao Flashbots Protect RPC para enviar transações ao Matchmaker ou enviar transações privadas por meio da API do Matchmaker, e os usuários podem especificar os Construtores que desejam enviar na transação.

Para o Searcher, é necessário ouvir a parte opcional das informações da transação enviada pelo Matchmaker através do SSE Event Stream. SSE é uma tecnologia que permite que o servidor envie informações ativamente para o cliente sem exigir que o cliente inicie uma solicitação, permitindo que o cliente obtenha atualizações no status do blockchain em tempo real. O pesquisador selecionará a transação e, em seguida, inserirá um tx autoassinado para criar um pacote.

O buscador pode compartilhar algumas informações sobre a transação do pacote com outros buscadores, de forma a obter feedback do MEV e aumentar a probabilidade de seu pacote ser incluído no bloco. Os buscadores também podem especificar Construtores no campo de privacidade do pacote e, finalmente, o pacote será enviado aos construtores aprovados conjuntamente pelos Usuários e Buscadores.

Criptografia SGX - Hardware confiável elimina suposições de confiança

A exploração e discussão sobre o uso de SGX para aliviar os problemas de MEV no mercado foram originalmente iniciadas por Flashbots.

O esquema MEV-SGX foi sistematicamente elaborado no Fórum Ethereum em junho de 2021, principalmente para a questão de confiança do MEV-Relay no esquema Flashbots Alpha (a versão inicial do Flashbots MEV-Auction) lançado no início de 2021. Espera-se que através O MEV-SGX cria um método de leilão MEV totalmente privado e sem permissão.

O artigo discute 1. Enviar apenas o cabeçalho do bloco, ocultar a tentativa de transação 2. Cabeçalho do bloco de margem 3. Criptografia de bloqueio de tempo 4. Área de isolamento de segurança e outras soluções e, finalmente, decidiu usar a área de isolamento de segurança (a mais amplamente usada é a da Intel SGX) para fornecer total privacidade e ausência de permissão.

No esquema MEV-SGX, o SGX atua como um ambiente de execução confiável (Trusted ution Environment, TEE), substituindo o intermediário confiável único no MEV-Relay, e cada SGX é usado pelo pesquisador e pelo minerador. A SGX pode garantir que a outra parte execute código específico em um ambiente que não pode ser adulterado ou invadido.

O SGX do buscador é responsável por garantir a validade do bloco e a lucratividade dos mineradores (os proponentes não precisam confiar nos construtores); o SGX do minerador é responsável pela descriptografia e transmissão do conteúdo do bloco (o os construtores não precisam confiar nos proponentes, e os proponentes não podem roubar os blocos apresentados pelos construtores (lucros).

Deve-se notar que quando a proposta foi proposta, o Ethereum ainda estava no consenso PoW, então o termo "miner" foi usado em vez de "verifier", mas na verdade as funções dos dois no consenso são as mesmas, ambos Pack transações e propor blocos.

Quando o Ethereum entrou no estágio 2.0 através do The Merge e se transformou em um consenso PoS, o volume do MEV-SGX como solução completa diminuiu gradativamente e foi substituído pelo MEV-Boost e MEV-Share. Porém, o SGX não foi completamente abandonado, mas a implementação do MEV-SGX é mais difícil, então a comunidade escolheu MEV-Boost e MEV-Share mais realistas, e usará SGX na forma de patches para melhorar os defeitos do solução atual.

Em 20 de dezembro de 2022, a comunidade flashbots anunciou que Geth (a implementação Go do cliente Ethereum) foi executado em SGX pela primeira vez, verificando a viabilidade técnica do SGX aplicado ao MEV. No dia 3 de março de 2023, a comunidade flashbots anunciou que a operação do construtor de blocos foi realizada no SGX, o que é mais um passo em direção à privacidade das transações e à descentralização do construtor.

A execução do algoritmo de construção de bloco na área de isolamento de segurança pode garantir que outros participantes além do usuário não possam ver o conteúdo da transação do usuário e manter a privacidade. Ao mesmo tempo, ao executar um algoritmo de execução de bloco verificável, a eficiência económica do bloco pode ser comprovada sem comprometer a privacidade. No longo prazo, executar o construtor no SGX pode fornecer ao proponente blocos verificáveis e válidos e fornecer lances reais, que podem substituir completamente a função confiável do MEV-Relay e obter permissão sem permissão.

SUAVE - O futuro dos MEVs

O MEV-Share resolve a distribuição de benefícios trazida pelo MEV, mas ainda não consegue eliminar o risco de centralização trazido pelo poder de construção do bloco. No estágio atual dos Flashbots, devido a 1) Fluxo de pedidos exclusivo (Fluxo de pedidos exclusivo) 2) MEV entre domínios, o mercado Builder tem um efeito volante positivo, que é propenso a riscos de centralização.

O SUAVE (Leilão Único Unificado para Expressão de Valor) tenta resolver o risco de centralização trazido pelo MEV. SUAVE é outra tentativa de blockchain modular, tentando fornecer um pool de memória plug-and-play e Block Builder descentralizado para todos os blockchains, como um blockchain dedicado, fornecendo pedidos de transação para todas as cadeias existentes e serviços de construção de blocos.

fonte:

O recurso de suporte a múltiplas cadeias melhora efetivamente a eficiência de extração do MEV entre domínios; como blockchain, sua propriedade de descentralização resolverá o risco de centralização do Block Builder em soluções anteriores.

O SUAVE consiste nos três componentes principais a seguir:

1. Ambiente de Preferência Universal (Ambiente de Preferência Universal) Preferência pode ser entendida como um tipo de transação que é melhorado no pacote, refletindo as necessidades dos usuários/pesquisadores para execução de transações (por exemplo, parâmetros de transação, tempo, ordem) e mantendo o Privacidade de pré-confirmação do pacote sem propriedades de revogação. Universal reflete o recurso de múltiplas cadeias do SUAVE, resume as transações enviadas por usuários/pesquisadores em todas as cadeias para SUAVE, fornece uma camada de classificação geral, pode coletar preferências do usuário para melhorar a eficiência da extração de MEV e permite o Block Builder entre diferentes domínios Colabore para aumentar a eficiência.

2. Mercado de execução ideal (Mercado de ução ideal) Os executores participam de licitações de acordo com as preferências enviadas pelos usuários, fornecem aos usuários uma execução ideal e podem completar a expressão de preferência entre domínios e retornar o máximo possível de receita de MEV aos usuários.

3. Construção de blocos descentralizados (construção de blocos descentralizados) Em uma rede blockchain descentralizada, o Block Builder constrói blocos em cada domínio de acordo com as preferências do usuário e caminhos de execução ideais. Com a premissa de manter a descentralização, para fornecer ao validador de cada cadeia o bloco que maximiza o MEV. A premissa deste componente é que os Block Builders compartilhem o fluxo de pedidos e o pacote sem revelar o conteúdo.

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Evidentemente, cabe ressaltar que o SUAVE ainda é um programa muito incipiente, o percurso técnico ainda não está claro, o desenho do programa também é ambíguo e os detalhes ainda estão em andamento. Esta pode ser uma tarefa muito difícil. Os Flashbots chamaram o MEV de Problema do Prêmio do Milênio no mundo criptográfico e conclamaram todos a trabalharem juntos para criar um futuro descentralizado.

NOVAS VARIÁVEIS NO MERCADO MEV

Chainlink: Fair Sequencing Service (FSS) - mitigação de MEV escolhida pela Arbitrum

Como a maior plataforma oracle do mercado, a Chainlink tenta aliviar o problema do MEV por meio de pedidos de transações no nível da rede oracle. Pessoalmente, acho que a inspiração deveria ser evitar o Front Running do relatório do oráculo. Como o relatório do oráculo tem um grande impacto no preço, manipular a ordem do relatório do oráculo no bloco trará um MEV alto.

Fair Sequencing Services (FSS) pode ser brevemente descrito da seguinte forma: Nós oracle descentralizados (Decentralized Oracle Network, DON) fornecem ferramentas para descentralizar a ordenação de transações e implementar de acordo com políticas especificadas pelos criadores de contratos dependentes, idealmente é uma estratégia justa (geralmente FCFS cronologicamente ordenada por hora de chegada) que não dá vantagem aos participantes que desejam manipular a ordem das transações. Juntas, essas ferramentas constituem o FSS.

FSS consiste em três componentes. O primeiro é o monitoramento das transações.

1. Monitoramento de transações No FSS, o nó oracle monitora o pool de memória do MAINCHAIN em O e permite que o envio de transações fora da cadeia seja concluído por meio de canais dedicados.

2. Os Nós Ordenadores de Transações em O ordenam transações para o contrato dependente SCON de acordo com a política definida para esse contrato.

3. Publicação da transação Após a classificação da transação, os nós em O enviam a transação conjuntamente para a cadeia principal.

4. Fonte do diagrama FSS: Whitepaper Chainlinkv2

Os benefícios potenciais do FSS incluem:

• Ordenação justa: o FSS inclui ferramentas para ajudar os desenvolvedores a garantir que as transações celebradas em um contrato específico sejam ordenadas de maneira justa, sem a vantagem de usuários com recursos ou tecnologia abundantes. Normalmente, a estratégia para classificação justa é FCFS.

Ordenação de transação para uma fonte de contrato específica:

• Reduzir ou eliminar o vazamento de informações: Ao garantir que os participantes da rede não possam explorar o conhecimento sobre as próximas transações, o FSS pode mitigar ou eliminar ataques, como transações front-end com base nas informações disponíveis na rede antes da transação ser confirmada. A prevenção de ataques que exploram esta fuga garante que as transações adversárias que dependem da transação pendente original não possam entrar no livro-razão até que a transação original seja confirmada.
• Reduza os custos de transação: ao eliminar a necessidade de os participantes buscarem velocidade ao enviar transações para contratos inteligentes, o FSS pode reduzir bastante o custo do processamento de transações.
• Priorização: o FSS pode fornecer automaticamente uma priorização especial para transações importantes. Por exemplo, para evitar ataques pré-transação em relatórios oracle, o FSS pode inserir retroativamente relatórios oracle em uma série de transações.

Comparado com a solução de mitigação de MEV em contratos inteligentes, o FSS implementado pelo DON pode obter menor latência porque sua solução de defesa MEV é executada fora da cadeia. O atraso será o atraso da rede de milissegundos, em vez do atraso do bloco de múltiplos de 12s .

UniswapX: Ou resolveu ataque sanduíche MEV, mas criou censura MEV

Em 17 de julho, a Uniswap, a principal exchange descentralizada (DEX), twittou que lançará um novo protocolo de código aberto chamado UniswapX, que agregará a liquidez de pools de negociação descentralizada e lançará um protocolo de "prevenção contra MEV". Novas características.

UniswapX adicionou alguns novos recursos no processo de correspondência de pedidos fora da cadeia. Esses recursos incluem classificação que não segue exatamente a ordem de preço, execução de ordens com limite e uso de um livro-razão local para lidar com diferenças de preço.

Devido a essas mudanças, as transações armazenadas no Mempool tornaram-se cada vez mais imprevisíveis, comprimindo ainda mais o espaço de arbitragem do MEV. A existência do MEV se deve principalmente ao mecanismo mecânico em que os mineradores priorizam as embalagens de acordo com a quantidade de gás. No entanto, podemos de facto melhorar o MEV em grande medida através do ajuste do livro-razão fora da cadeia.

Os comerciantes Uniswap geram grandes quantidades de MEV prejudiciais todos os dias devido a “ataques sanduíche”, e as perdas podem chegar a US$ 3 milhões. O UniswapX foi projetado para resolver esse problema, convertendo transações brutas em intenções que são enviadas ao servidor central do Uniswap. Fazer isso resolve efetivamente o problema do “ataque sanduíche”, mas também introduz novos problemas para a revisão do MEV.

No processo de cotação e transação, o preço justo pode ser influenciado pelo licitante. Neste caso, o único licitante está frequentemente disposto a apresentar uma oferta colocando a transação em cadeia durante o período de exclusividade. Mas também abre oportunidades para validadores, que podem se unir para examinar as transações. Embora esse tipo de ataque pareça incomum neste estágio, se alguns validadores se tornarem fortes o suficiente, ou ganharem vários blocos consecutivos, ou se a infraestrutura para conluio de validadores for amplamente utilizada, então poderemos ver um crescimento vicioso de problemas de censura de MEV.

O CGVFOF acredita amplamente que, embora a Fundação Ethereum possa realmente ter uma atitude negativa em relação ao MEV, sob a atual estrutura ecológica do blockchain, mineradores/gigantes verificadores centralizados têm grande poder e é difícil alcançar um processo de uma etapa por meio de criptografia de transações e outros meios . Resolva o problema imediatamente, caso contrário, causará flutuações severas no mercado, o que não conduz ao desenvolvimento sustentável da ecologia blockchain.

Portanto, o esquema de melhoria progressiva dos Flashbots e outras equipes introduz múltiplas partes para participar do MEV, verifica e equilibra-se, enfraquece gradualmente o direito centralizado de falar, minimiza o impacto do MEV sobre os usuários e, finalmente, migra para o esquema de transação privada com menos atrito (preocupações com privacidade destacadas por Vitailik em The Three Transitions).

Deste ponto de vista, o MEV transitou gradualmente do jogo inicial de soma zero na floresta escura para a fase de controlo e equilíbrio da separação de poderes, e pode estar a avançar lentamente em direcção à privacidade total. Mas, em qualquer caso, o MEV ainda é um grande mercado com potencial de desenvolvimento sustentável e acolherá mais criadores de tendências e novidades mais interessantes.

***Nota: Este artigo é um relatório de pesquisa CGV FoF e não constitui nenhum conselho de investimento, é apenas para referência. ***