Explorar a mudança na paisagem de MEV sob o mecanismo PBS e potenciais soluções.

Desvendando o véu do MEV: iluminando a floresta escura

Resumo

Com o aumento das atividades on-chain e a evolução da infraestrutura, o MEV tem sido visto como uma das partes mais perigosas do ecossistema Ethereum, impactando diretamente as atividades financeiras e a experiência dos usuários on-chain. Este artigo tem como objetivo analisar o mecanismo de geração de blocos do Ethereum 2.0 e a separação entre proponentes e construtores (PBS), explorando os problemas de centralização e confiança que surgem e a contradição com os valores do Ethereum.

O impacto do MEV é duplo: por um lado, pode reduzir as discrepâncias de preços em DEXs e ajudar na liquidação de transações; por outro lado, pode prejudicar os interesses dos usuários. Portanto, as soluções para o MEV visam mais a mitigar os efeitos negativos do que erradicar o problema. Atualmente, existem três categorias principais de medidas: melhorias no mecanismo de leilão, melhorias na camada de consenso e melhorias na camada de aplicação. Essas soluções terão impacto na estrutura do MEV, mas algumas delas podem não resolver totalmente os problemas enfrentados pelos usuários. A introdução da tecnologia de pools de privacidade para proteger a privacidade das transações dos usuários é uma direção que vale a pena explorar.

Além disso, com a implementação de novas tecnologias como a arquitetura Layer2 e a abstração de contas, o MEV enfrentará mais desafios e oportunidades técnicas. Este artigo pretende explorar potenciais soluções para mitigar os impactos negativos do MEV, compreendendo de forma abrangente os prós e contras das atuais soluções de MEV, fornecendo ideias para pesquisas futuras.

Iluminar a Floresta Escura: Revelando o Véu do MEV

Arquitetura do Ethereum 2.0

Desde a Merge, o Ethereum adotou o mecanismo POS para garantir a segurança da rede, abandonando a competição de poder de cálculo e passando a utilizar a prova de participação. Após a fusão, o Ethereum foi dividido em camada de execução e camada de consenso. O ciclo de produção de blocos também mudou:

  • Cada Epoch é um ciclo POS
  • Cada Epoch é dividido em 32 Slots, cada Slot é uma unidade de tempo de 12 segundos para a criação de blocos.

A cada Epoch na rede, um comitê é selecionado aleatoriamente, e dentro desse comitê, um proponente de bloco é escolhido aleatoriamente. O proponente é responsável por empacotar e ordenar transações e produzir blocos, enquanto os outros membros do comitê supervisionam e votam. O comitê é reeleito a cada Epoch.

Neste arquétipo, Payload refere-se à carga de execução, ou seja, a alteração do estado da transação, podendo ser vista como parte da execução do bloco. O proponente do bloco é responsável por implementar a carga de execução e propor o bloco.

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Estrutura PBS

Na verdade, os validadores escolhidos como proponentes de blocos muitas vezes não têm motivação para executar o Payload, pois isso requer muitos recursos computacionais. A ideia original era alcançar a descentralização da ordenação de transações através de eleições de comitês descentralizados, mas os validadores tendem a terceirizar essa parte do trabalho, concentrando-se apenas na proposta de blocos. Assim, surgiu a concepção de PBS, que separa a proposta e a construção de blocos:

  • Os proponentes de nós são responsáveis apenas pela validação de blocos, não participam na construção.
  • O proponente obtém o bloco do construtor de blocos
  • Os construtores competem entre si para construir blocos, oferecendo as taxas mais altas aos proponentes.
  • Isso formou um mercado de "leilão de blocos"

PBS(Proposer Builder Separate) o modelo de leilão selado do primeiro processo é o seguinte:

  1. O utilizador submete transações ao Mempool público através de RPC
  2. Vários Builders procuram a ordenação de transações ótima, gerando um bloco de maximização de lucros.
  3. O Builder interage com o Proposer através do MEV-Boost Relayer:
    • Builder envia proposta ao Relayer
    • O Relayer submete vários cabeçalhos de bloco e cotações ao Proposer
    • O Proposer geralmente adota o bloco com a oferta mais alta.
  4. Todas as informações são seladas, o Relayer apenas envia o cabeçalho do bloco ao Proposer, garantindo a resistência à censura.

Relayer implementa a norma MEV-Boost, regulamentando a interação de licitação entre Builder e Proposer.

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Jogo dos participantes sob o PBS

Os principais participantes da arquitetura PBS incluem Builder, Relayer, Proposer e MEV bot(Searcher).

Builder

O Builder é responsável pela construção do conteúdo do bloco. A tecnologia MEV-Boost dá ao Builder uma vantagem nas licitações, pois suporta não apenas as taxas de Gas, mas também os lucros de MEV. O Builder pode revisar diretamente as transações dos usuários e dos Searchers, o que sempre foi criticado. Especialmente após o lançamento do OFAC nos EUA, muitos Builders participam da conformidade com o OFAC, embora a proporção de revisão de blocos tenha diminuído recentemente, o Builder ainda tem um papel direto na revisão de transações.

Atualmente, o beaverbuild.org, que não requer revisão, está gradualmente expandindo sua participação no mercado Builder, orientado para o lucro.

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Searcher

A maximização do lucro requer a colaboração entre Searcher e Builder. O Searcher geralmente colabora com um Builder específico, formando um Dark Pool ou Private Pool. Em teoria, se o Builder agir de forma maliciosa ou censurar, o Searcher pode escolher outro Builder, o que levaria à diminuição da quota de mercado do Builder. Assim, o Builder considerará os custos ocultos de agir de forma maliciosa.

O Searcher é dividido em duas grandes categorias: arbitragem CEX-DEX ( off-chain ) e DEX, mezzanine, liquidação ( on-chain ). Atualmente, a Wintermute ocupa a primeira posição no mercado de arbitragem CEX-DEX. O MEV puramente on-chain apresenta uma tendência de estúdio, com jaredfromsubway.eth detendo 37,2% da quota de mercado, especializado em ataques de sanduíche.

Devido à estreita relação entre Searcher e Builder, muitos Searchers apenas enviam o fluxo de pedidos para os três principais Builders, a fim de manter a influência ecológica e evitar que pequenos Builders dividam o fluxo de pedidos, levando à ineficácia da estratégia.

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Relayer

O Relayer é responsável por agregar lances e enviar o cabeçalho do bloco e a oferta ao Proposer. Após o Proposer selecionar e assinar o cabeçalho do bloco, o Relayer libera o conteúdo completo da transação. O Relayer, como um terceiro sem incentivos econômicos, ganha uma grande confiança, sendo que tanto o Builder quanto o Proposer dependem do Relayer. Historicamente, houve um incidente com a vulnerabilidade do Ultrasound Relayer que levou o Proposer a extrair MEV em excesso.

Neste momento, a quota de mercado do Builder que opera com puro MAX Profit está a aumentar gradualmente, e o controle humano do MEV não pode ser realizado em um mercado livre. Os Relayers enfrentam o problema da falta de incentivos econômicos, e a Blocknative já abandonou o desenvolvimento nessa direção. A comunidade Ethereum está a explorar a possibilidade de incluir o PBS a nível de protocolo.

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Proposer

O Proposer é selecionado aleatoriamente entre os validadores. O Proposer tende a terceirizar a carga de execução, o que facilita a colaboração vertical com o Builder. O Relayer do MEV-boost deseja atuar como um ponto intermediário para reduzir a comunicação direta. Atualmente, as pools de mineração e os pools de validadores LSD têm efeito de escala, e as pools de validadores apresentam uma tendência de centralização.

A Lido ocupa 28,7% da quota de mercado, com a Coinbase e a Ether.fi logo a seguir. A maioria dos Proposer abandonou a capacidade de execução de ordenação de transações, terceirizando a carga de execução para leiloeiros de terceiros.

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Utilizador

Os usuários são os mais vulneráveis nesta arquitetura, com as transações sendo colocadas no Mempool público, tornando-se fáceis de serem arbitradas por bots MEV. No entanto, o MEV também tem um efeito positivo, como a redução do deslizamento e da diferença de preços em DEX. Para evitar serem monitorados, alguns fornecedores de RPC oferecem serviços de Mempool não públicos.

OFA(Order Flow Auction) é uma forma inovadora de leiloar o fluxo de ordens dos usuários em colaboração com o Searcher, devolvendo parte dos lucros de MEV aos usuários. Atualmente, a proporção de usuários que utilizam fluxo de ordens privado é de cerca de 10%, principalmente limitada pelos custos de educação e complexidade operacional.

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Resumo

Sob a arquitetura PBS, a introdução do MEV-BOOST resulta em um mecanismo de leilão de ofertas seladas para maximização de lucros que leva a uma tendência de cooperação e confiança entre Builders e Searchers, apresentando uma clara tendência de concentração. Sob POS, os Validators também tendem à concentração. Toda a cadeia industrial de MEV se torna centralizada, e introduz problemas de confiança múltipla, o que contraria a visão de descentralização e desconfiança do Ethereum.

A comunidade Ethereum está discutindo três propostas para aliviar a centralização:

  1. Tecnologia SUAVE: aumentar a transparência das transações, reduzir a barreira de confiança do Searcher para o Builder
  2. PBS consagrado: integrar o PBS na camada do protocolo, eliminando a dependência do Relayer
  3. AVS descentralizado: como SSV, Lido já colaboraram com isso

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Estado atual do MEV

Atualmente, os principais tipos de MEV na cadeia são arbitragem, ataques de sanduíche e liquidações. Nos últimos 30 dias:

  • O lucro de arbitragem é o máximo, os bots MEV obtiveram 2,6 milhões de dólares de lucro.
  • O ataque de sandwich tem um lucro médio de 0,8 dólares por transação, com um lucro total de aproximadamente 880 mil dólares.

Os efeitos positivos do MEV incluem a redução da diferença de preços em DEX e a ajuda na liquidação; os impactos negativos são principalmente as perdas dos usuários. Aumento das atividades de MEV a curto prazo pode levar a um aumento nas taxas de Gas, afetando a experiência do usuário.

Com a migração do Ethereum para Layer2, o problema MEV entre cadeias também surgiu.

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Complexidade do MEV na arquitetura Layer2

No futuro, as atividades de arbitragem em larga escala na cadeia irão mudar para MEV multichain e cross-chain mais complexos. Atualmente, há poucas pesquisas, principalmente focadas na melhoria dos ordenadores. As pontes cross-chain são produtos essenciais, e os Searchers podem ajudar a suavizar a liquidez fragmentada entre as Layer 2, mas a experiência e a segurança das pontes cross-chain precisam ser aprimoradas.

O potencial MEV do EIP-4337

EIP-4337 introduz abstração de contas e um novo tipo de transação, o que afetará o panorama do MEV:

  • Novo tipo de transação User Operation adicionado ao Mempool
  • O papel de Bundler é semelhante ao de Builder, empacotando as operações do usuário em transações normais.
  • O Bundler pode trabalhar com o Searcher para reorganizar a User Operation e obter MEV
  • As especificações de User Operation em diferentes blockchains podem ser diferentes, aumentando a barreira técnica para MEV entre cadeias.

Direções para a exploração da mitigação do MEV

No passado, o ecossistema Ethereum dependia da Flashbots para implementar PBS. Para resolver os problemas de desconfiança e incentivos econômicos nulos, o Ethereum está a considerar o uso de melhorias a nível de protocolo e-PBS, evitando a dependência de Relayers de terceiros.

Atualmente, não é possível resolver completamente o problema do MEV, mas é possível mitigar seus efeitos negativos. As principais direções de exploração incluem: nível de protocolo, nível de aplicação e melhorias nos mecanismos de leilão.

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SUAVE

SUAVE(Leilão Unificado Único para Expressão de Valor)proposto pela Flashbots, com o objetivo de melhorar os impactos negativos do MEV. Seu núcleo é construir uma nova blockchain SUAVE, com suporte a contratos inteligentes EVM por meio da máquina virtual MEVM. Principais características:

  • Suporte ao desenvolvimento de contratos inteligentes MEV baseados em EVM
  • Reduzir a barreira de entrada para a criação de aplicações MEV, promovendo a competição entre mecanismos.
  • Programar a infraestrutura centralizada como contratos inteligentes descentralizados
  • Enviar ao Proposer on-chain como um ordenado descentralizado e máquina de reconhecimento de intenções.
  • Usar o Ethereum como camada de liquidação
  • Suporta transações de intenção do usuário, analisadas pelo SUAVE e maximizando a transparência do MEV

SUAVE é adequado para implementar mecanismos como o imposto sobre aplicações, a Paradigm é o consultor e investidor do projeto.

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OFA

OFA(Order Flow Auction) é uma melhoria no mecanismo de leilão:

  1. O iniciador do pedido envia o pedido para o OFA, o OFA divulga seletivamente algumas informações.
  2. Os licitantes fazem ofertas e propõem preços de pagamento, obtendo os direitos de MEV correspondentes à ordem.
  3. O fluxo de pedidos privados é visível apenas para os licitantes, introduzindo competição de mercado para aumentar a transparência.

Atualmente, vários projetos baseados em OFA estão em desenvolvimento, e os detalhes de implementação dos componentes centrais variam.

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Pool de Negociação Privada Cripto

A criptografia do pool de negociação privado visa resolver a questão da confidencialidade para o Searcher. Os principais métodos de criptografia incluem:

  1. Computação Multipartidária ( MPC ): Várias partes usam MPC para ocultar detalhes da transação.
  2. Função de atraso verificável ( VDF ): requer tempo T para calcular, verificação rápida da correção
  3. Criptografia de limite ( TSS ): Várias partes participam juntas na criptografia e descriptografia, sem a necessidade de uma única chave completa.
  4. Prova de conhecimento zero (ZKP): não divulgar detalhes específicos
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TokenToastervip
· 08-10 06:46
Ah, isso... Mineração por toda a vida.
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CoconutWaterBoyvip
· 08-10 05:07
Juntar dinheiro para comprar bombear de Masaraldek.
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LidoStakeAddictvip
· 08-09 23:44
PBS não serve para nada, continua a ser front running.
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MEVHuntervip
· 08-09 23:42
acabei de rodar meus bots mev em 3 cadeias... a floresta escura continua ficando mais escura smh
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Layer2Observervip
· 08-09 23:42
Vamos nos concentrar mais nas questões do nível de código-fonte. Não é tão simples assim, PBS.
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TokenAlchemistvip
· 08-09 23:32
meh, apenas mais uma proposta de pbs mal concebida... o verdadeiro alpha está nos vetores de extração mev da cadeia cruzada, para ser honesto
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CountdownToBrokevip
· 08-09 23:31
Hoje o mev foi fazer as pessoas de parvas várias vezes.
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  • Pino
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