Desvendando o ecossistema MEV: a batalha oculta por trás das transações de Blockchain e os desafios futuros

Iluminando a Floresta Escura: Revelando o Véu do MEV

A evolução da atividade on-chain e da infraestrutura do Ethereum fez com que o MEV fosse sempre considerado a parte mais perigosa da "floresta sombria" do Ethereum, causando perdas de lucro e degradação da experiência para os usuários. Este artigo analisa os problemas de centralização e confiança trazidos por esse mecanismo, a partir do mecanismo de geração de blocos do Ethereum 2.0 e da separação proponente-construtor (PBS), e a contradição com os valores de descentralização do Ethereum.

Iluminar a Floresta Escura: Revelando o Véu do MEV

O MEV é realmente uma faca de dois gumes, com externalidades positivas e negativas. As positivas incluem a redução das discrepâncias de preços em DEX e a ajuda na liquidação de transações; as negativas incluem o dano causado por transações de sandwich aos usuários. Portanto, as soluções para o MEV são mais focadas em mitigar as externalidades negativas do que em erradicá-las. Na exploração da mitigação das externalidades negativas do MEV e na resolução dos problemas atuais relacionados ao middleware Relayer baseado em confiança de terceiros, as medidas principais podem ser divididas em três categorias: melhorias no mecanismo de leilão, melhorias na camada de consenso e melhorias na camada de aplicação. Essas melhorias afetarão o panorama do MEV em diferentes graus, mas algumas soluções não conseguem resolver efetivamente o problema do ataque de sandwich que os usuários enfrentam. As transações dos usuários ainda estão em pools públicos, portanto, é necessário introduzir mais tecnologias de pool de privacidade para proteger a privacidade opcional das transações dos usuários; essas soluções de MEV valem a pena serem combinadas e testadas.

Além disso, o MEV, como um subproduto do design de mecanismos inevitáveis, tornará o futuro ainda mais complexo. Também exploramos os possíveis desafios e oportunidades técnicas do MEV que podem surgir sob a implementação de novos tipos de transações em arquiteturas Layer2, como a abstração de contas EIP-4337.

Por fim, esperamos explorar, através deste artigo, potenciais soluções para mitigar o problema das externalidades negativas do MEV, e fazer uma compreensão abrangente dos prós e contras das soluções atuais de MEV, não apenas para iluminar o "bosque escuro" em que os usuários se encontram no futuro, mas também para iluminar a direção para pesquisas futuras sobre o MEV para os pesquisadores do setor.

Ethereum 2.0

Após The Merge, o Ethereum adotou o mecanismo POS para garantir a segurança da rede, abandonando a competição intensiva em cálculos para passar a um sistema de prova de participação. Após a fusão, o Ethereum é dividido em camada de execução e camada de consenso. A produção de blocos também mudou, cada Epoch representa um ciclo POS, dividido em 32 Slots, com cada Slot correspondendo a uma unidade de tempo de 12 segundos para a produção de blocos.

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A rede seleciona aleatoriamente um comitê de validadores em cada Epoch. Dentro do comitê, um proponente de bloco é selecionado aleatoriamente para empacotar e ordenar as transações e gerar o bloco, enquanto os outros validadores do comitê supervisionam e votam. O comitê é reeleito a cada Epoch, ao mesmo tempo que é imposto um limite de tempo de operação para garantir eficiência. Aqui, o termo规范术语 é utilizado: Payload é a carga de execução, ou seja, a alteração de estado das transações, podendo ser vista como parte da execução do bloco. O proponente de bloco implementará a carga de execução e a proposta de bloco.

Estrutura PBS

Na verdade, quando os validadores são escolhidos como proponentes de blocos, muitas vezes não têm motivação para executar a Payload, pois isso requer uma grande quantidade de poder computacional. Originalmente, considerou-se incluir a execução da carga em uma eleição por um comitê descentralizado, tornando a ordenação das transações um assunto descentralizado. Mas os validadores naturalmente querem terceirizar essa parte e se concentrar apenas em propor blocos. Assim, surgiu a ideia do PBS, separando a proposta e a construção de blocos. O proponente é responsável apenas por validar o bloco, sem participar da construção. A separação entre proponentes e construtores promove um mercado aberto, onde os proponentes de blocos podem adquirir blocos dos construtores. Os construtores competem entre si para construir blocos, oferecendo a maior taxa ao proponente, conhecida como "leilão de blocos".

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Breve introdução ao modelo de leilão selado Proposer Builder Seperate (: os usuários submetem transações ao Mempool público através de um proxy RPC, onde vários Builders encontram a melhor forma de classificar as transações para gerar blocos que maximizem o lucro ) lucro = Base + Priority + MEV (, e então interagem com o Proposer através do MEV-Boost Relayer. O Relayer atua como uma ponte entre vários Builders e o Proposer, onde os Builders submetem lances ao Relayer, que por sua vez apresenta vários cabeçalhos de blocos e lances correspondentes ao Proposer. O Proposer geralmente aceita o bloco com o lance mais alto. O Relayer implementa a norma MEVBboost, que regula a concorrência entre Builders e Proposers. Durante este processo, todas as informações são mantidas em segredo, pois o Relayer apenas envia cabeçalhos de blocos ao Proposer, garantindo assim a resistência à censura do Proposer.

Tipos de participantes e jogos no PBS

Os principais participantes são Builder, Relayer, Proposer, MEVbot)Searcher(.

) Builder

O Builder é responsável pela construção do conteúdo do bloco, sendo mais vantajoso nas licitações após o uso do MEV-Boost, pois suporta taxas de Gas e receitas de MEV. O Builder pode revisar diretamente as transações dos usuários e dos Searchers, o que sempre foi criticado, especialmente após o governo dos EUA divulgar o OFAC, onde muitos Builders participam do OFAC Compliant. Embora a proporção de revisão de blocos tenha diminuído recentemente, o Builder tem um papel direto na revisão das transações durante o processo de construção do bloco.

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Atualmente, em termos de participação de mercado do Builder, o beaverbuild.org, que não requer revisão, está gradualmente expandindo sua participação de mercado, tudo orientado para o lucro.

) Searcher

A maximização dos lucros requer a colaboração entre Searcher e Builder. Os Searchers costumam trabalhar com Builders específicos, formando Dark Pools ou Private Pools. As transações dos Searchers são exibidas apenas a Builders específicos, e certos Builders conseguem maximizar seus lucros em transações MEV, concorrendo assim pelo espaço de bloco. Teoricamente, o comportamento malicioso ou a censura por parte dos Builders pode levar os Searchers a optar por outros Builders, reduzindo a quota de mercado dos Builders. Portanto, os Builders consideram o custo oculto de agir de forma maliciosa. Os lucros de MEV podem até alcançar o dobro dos ganhos de Gas do dia quando há uma volatilidade significativa no mercado.

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O Searcher é dividido em CEX-DEX) arbitragem off-chain( e DEX, camada intermediária, e liquidação, duas grandes categorias) puramente on-chain(. Atualmente, a Wintermute ocupa a primeira posição no mercado de arbitragem CEX-DEX.

Para oportunidades de MEV puramente on-chain, há uma tendência gradual de formação de estúdios, com jaredfromsubway.eth detendo uma participação de mercado de 37,2%, especializado em ataques de sanduíche a usuários da cadeia Ethereum, tornando-se, em um momento, o maior consumidor de gás on-chain, responsável por cerca de 1,5% do consumo diário. De fevereiro de 2023 a junho de 2024, esse robô gastou um total de 76.916 ETH, cerca de 175 milhões de dólares. Devido à estreita ligação entre Searchers e Builders, muitos Searchers enviam fluxos de ordens para os três principais Builders; poderiam transmitir para todos os Builders, mas pequenos Builders podem dividir os fluxos de ordens, resultando na ineficácia das estratégias e aumentando o risco de perdas. Vincular Builders também pode manter a influência ecológica.

) Relayer

O Relayer é responsável por reunir os leilões, atuando como um intermediário para submeter o cabeçalho do bloco e o preço de licitação ao Proposer, que neste momento não conhece os detalhes das transações do bloco. Após o Proposer escolher e assinar o cabeçalho do bloco, o Relayer libera todo o conteúdo das transações para o Proposer. O Relayer, atuando como um terceiro sem incentivos econômicos, ganha uma grande confiança, o Builder depende da cotação do Proposer, e o Proposer depende da cotação do Relayer e do conteúdo do bloco. Historicamente, ocorreram problemas semelhantes, com o Ultrasound Relayer apresentando uma vulnerabilidade que resultou na extração de mais de 20 milhões de dólares em MEV pelo Proposer. Embora a vulnerabilidade possa ser corrigida, o Relayer em si ainda pode optar por agir de forma maliciosa para roubar MEV.

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A participação de mercado do Builder que opera apenas com MAX Profit tem vindo a expandir-se gradualmente desde o Merge; no mercado livre, controlar o MEV de forma artificial através do Builder é impossível.

Ao mesmo tempo, o Relayer enfrenta o problema da falta de incentivos econômicos. A Blocknative saiu do desenvolvimento do Relayer. Atualmente, o Relayer depende das normas MEVBoost propostas pelos Flashbots, e a dependência do Ethereum de terceiros para fornecer PBS não é uma solução a longo prazo, portanto, a comunidade Ethereum está explorando a inclusão do PBS a nível de protocolo.

) Proposer

Para o Proposer, é selecionado aleatoriamente um comitê entre todos os validadores, escolhendo um proponente de bloco para cada slot. O proponente de bloco possui capacidade de execução de carga, mas naturalmente deseja terceirizar, o que facilita a cooperação vertical entre Builder e Proposer. O Relayer do MEV-boost pretende atuar como um intermediário para reduzir a conluio vertical causado pela comunicação direta. Como atualmente todos são pools de mineração como pools de validadores, mas os pools de mineração e os pools de validadores LSD possuem um forte efeito de escala, especialmente com o surgimento do LSD que liberou o potencial dos tokens de staking, aumentando a eficiência de capital, sob a influência dos blocos DEFI, o pool de validadores está em uma tendência de maior centralização.

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Atualmente, a Lido detém 28,7% do mercado, com a Coinbase e a Ether.fi ocupando o segundo e o terceiro lugares. No passado, quando não implementavam ativamente a solução MEV-BOOST PBS, o Proposer precisava assumir a tarefa de Builder, ou seja, o carregamento de execução. No entanto, a maioria dos Proposers abandonou a capacidade de execução da ordenação de transações, pois o trabalho computacional pesado poderia sobrecarregar seriamente o desempenho da validação, sendo mais eficaz terceirizar o carregamento de execução e permitir que terceiros leiloe os blocos.

) Utilizador

Por fim, falando sobre o usuário, os usuários são os mais vulneráveis em todo o design da arquitetura, pois as transações dos usuários são colocadas no Mempool, onde são lucradas por vários MEVbots que capturam lucros de MEV, mas esses lucros não fluem para os usuários. No entanto, não é tudo ruim; por exemplo, em DEX, quando a volatilidade do mercado on-chain é alta ou quando o volume de transações dos usuários é maior do que a liquidez do DEX, os MEVbots podem reduzir a slippage e a diferença de preços entre as plataformas através de arbitragem. Portanto, o MEV possui externalidades positivas e negativas, que precisam ser discutidas separadamente, e essa é a sua complexidade.

Para evitar que os usuários sejam prejudicados pela monitorização de MEVbot, muitos fornecedores de nós RPC podem ajudar os usuários a colocar transações em Mempool não público, como interagindo diretamente com o Builder através do RPC do Builder. Uma abordagem inovadora é compensar os lucros de MEV para os usuários através do OFA###Order Flow Auction( leilão de fluxo de ordens, onde operadores de RPC OFA colaboram com Searchers para leiloar as ordens dos usuários para os Searchers, que maximizam o MEV, permitindo que todo o fluxo de ordens entre no bloco, e então o Searcher devolve os lucros aos usuários.

Atualmente, a proporção de usuários que utilizam fluxo de ordens privadas ainda é baixa, cerca de 10%, principalmente devido ao alto custo de educação dos usuários, muitos dos quais não conseguem disseminar corretamente o conhecimento sobre MEV e as medidas de enfrentamento, sendo a operação complexa. A otimização da experiência do usuário requer que os usuários aceitem mais passivamente do que ativamente.

Resumo

No atual arcabouço PBS, desde a introdução da norma MEV-BOOST, este mecanismo de leilão de licitações seladas, que maximiza os lucros, tem levado os Builders e Searchers a se direcionarem gradualmente para a colaboração e confiança. Tanto os Searchers quanto os Builders têm interesses atrelados, e essa tendência de centralização é muito evidente. Sob POS, isso também leva à centralização dos Validators, e toda a cadeia industrial de MEV torna-se centralizada, introduzindo problemas de confiança múltipla, onde os Searchers confiam nos Builders, e os Builders e Proposers confiam nos Relayers. O desenvolvimento da centralização e da confiança em MEV contraria claramente a visão final de descentralização e desconfiança do Ethereum. A comunidade Ethereum atualmente discute três propostas para aliviar essa forma de centralização:

  1. Em relação à centralização do emparelhamento entre Builder e Searcher: a tecnologia SUAVE proposta pela Flashbot torna as transações mais transparentes, reduzindo a barreira de confiança do Searcher para com o Builder, incentivando o Searcher a enviar o fluxo de ordens para todos os Builders.

  2. Em relação à confiança do Relayer: usar Enshrined PBS em vez do atual esquema PBS, eliminando a dependência do Relayer durante o processo de licitação.

  3. Em relação à centralização dos Validators: adoção de AVS descentralizado, como SSV, atualmente a Lido já estabeleceu parceria com eles.

Estado atual do MEV

Atualmente, o principal MEV na cadeia está em arbitragem, ataques de sanduíche, liquidações, entre outros. Dentre eles, o lucro da arbitragem é o maior, com bots MEV contabilizando um lucro total de 2,6 milhões de dólares nos últimos 30 dias.

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Na verdade, o lucro médio por transação é de cerca de 0,8 dólares. Com base em um grande número de transações, o lucro de ataques de sanduíche na cadeia Ethereum nos últimos 30 dias foi de cerca de 880 mil dólares.

Os efeitos externos do MEV podem ser positivos ou negativos. Os efeitos positivos incluem a redução das diferenças de preços entre DEXs trazidas por arbitragem, além de ajudar os protocolos DEFI na liquidação de colaterais. Os efeitos negativos estão principalmente relacionados às operações de sandwich que prejudicam os usuários, resultando em perdas de parte dos lucros. No atual mecanismo de taxas de rede, embora o Ethereum tenha implementado um mecanismo de suavização das Taxas de Gas, ainda assim, quando as oportunidades de arbitragem na rede aumentam, bots de MEV e usuários negociam juntos na blockchain, causando um aumento repentino nas Taxas de Gas, resultando em perdas econômicas e de experiência para os usuários.

Não apenas devido aos problemas de MEV e centralização trazidos pela arquitetura PBS e POS, mas também derivados durante o processo de transição do Ethereum para a arquitetura Layer 2.

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MetaverseVagrantvip
· 5h atrás
O mestre do pacote disse que tudo está correto, tudo tem cheiro de dinheiro.
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NFTHoardervip
· 08-02 02:20
mev fazer as pessoas de parvas primeiro aviso
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GhostWalletSleuthvip
· 08-02 02:16
Quem é que foi assaltado na floresta negra?
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GameFiCriticvip
· 08-02 02:15
A selva sombria realmente dá trabalho aos olhos.
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0xTherapistvip
· 08-02 02:15
Não é de admirar que não se possa escapar de uma ordem de compra.
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  • Pino
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