Auteur : Delta Blockchain Fund ; Traduction : Golden Finance Xiaozou ;
1. Introduction
Bien que la technologie blockchain soit révolutionnaire, elle pose également des défis aux systèmes et aux écosystèmes dans divers domaines en raison de certaines nuances. Dans une blockchain, les mineurs et les validateurs agissent comme garants de la sécurité pour confirmer les transactions et assurer la sécurité de la chaîne. Cela signifie qu’ils sont également des parties indépendantes, capables de réorganiser les transactions dans un bloc donné pour leur propre bénéfice.
La valeur maximale extractible (également connue sous le nom de valeur extractible par le mineur), ou MEV en abrégé, fait référence au profit maximum qu'un producteur de blocs peut réaliser en organisant, en ajoutant ou en supprimant des transactions au sein des blocs qu'il produit. Les récompenses proviennent principalement de l’exclusion, de l’inclusion ou de la réorganisation unilatérale des transactions au sein d’un bloc. Bien que nommée Maximum Extractable Value, elle s’applique non seulement aux chaînes PoW, mais également aux validateurs sur les chaînes PoS. Cet article vise à fournir une analyse complète du MEV, explorant ses origines, son impact sur divers réseaux blockchain et les stratégies des différents acteurs de l'écosystème blockchain pour exploiter ou réduire le MEV.
2. Histoire et théorie
(1) Histoire
Le premier cas documenté de MEV est apparu sur la blockchain Ethereum en 2014, découvert par un programmeur. Il était intrigué et plein d'espoir à propos de la technologie jusqu'à ce qu'il réalise une faille fatale dans le système : la nature autonome des validateurs et des mineurs qui leur permettait d'extraire de la valeur d'utilisateurs sans méfiance.
En 2019, une équipe de chercheurs de Chainlink Labs a publié un article intitulé « Flash Boys 2.0 » qui soulignait que le MEV n'est pas une pratique théorique mais une fonctionnalité directement exploitée par des protocoles largement adoptés.
(2) Théorie
La blockchain a été initialement conçue pour être sécurisée par un réseau décentralisé de machines appelées producteurs de blocs. Ces producteurs de blocs comprennent des validateurs et des mineurs, qui assument le rôle de confirmation des transactions sur un système de grand livre distribué immuable. Ils regroupent les transactions en attente en un bloc, qui est ensuite vérifié par le réseau et inclus dans le système mondial.
Bien qu'il existe des mesures pour prouver que toutes les transactions sont valides et n'ont pas été enregistrées deux fois, il n'existe aucun moyen de garantir que les transactions sont dans l'ordre dans lequel elles ont été publiées sur la chaîne. C’est pourquoi, lorsque les producteurs de blocs sélectionnent des transactions dans le mempool (la file d’attente des transactions en attente de la blockchain), ils sont en mesure de donner la priorité aux transactions comportant les frais les plus élevés avant de s’engager.
3. Infrastructure technique MEV
Dans l'écosystème MEV actuel, des robots et des parties tiers manipulent les frais de transaction pour garantir que leurs transactions sont prioritaires lors de la soumission des blocs. Cela peut être préjudiciable à l’utilisateur moyen, car il se peut qu’il ne dispose pas des fonds, des ressources ou de l’expertise technique nécessaires pour tirer parti du MEV.
Du côté des producteurs de blocs, des tiers sont également impliqués, notamment des chercheurs, des constructeurs et des relais. Le chercheur « parcourt » essentiellement le pool de transactions en attente à la recherche d’opportunités de profit potentielles pour MEV. Ils regroupent ces transactions et les envoient aux constructeurs qui « construisent » le bloc complet et l'envoient aux relayeurs. Les relais (c'est-à-dire les agrégateurs de confiance des blocs proposés) vérifient les transactions et transmettent la plus rentable au validateur pour soumission.
4. Attaques MEV courantes
Comme mentionné précédemment, une attaque MEV est une stratégie utilisée par les mineurs, les validateurs ou les traders pour exploiter leur capacité à réorganiser, inclure ou exclure des transactions au sein d'un bloc afin de maximiser leurs profits. Voici quelques types courants d’attaques MEV :
(1) Transaction préventive anticipée
C'est à ce moment qu'un participant observe une transaction rentable en attente dans le mempool et crée rapidement une transaction similaire, mais avec des frais de gaz plus élevés. Cela encourage les mineurs à inclure leurs transactions en premier lieu, leur permettant ainsi de bénéficier du mouvement de prix déclenché par la transaction initiale.
Par exemple : Alice voulait acheter un jouet, mais Bob a payé une somme modique pour soudoyer le commerçant afin de lui permettre de traiter sa transaction en premier. En fin de compte, Bob a réussi à acheter le jouet.
(2) Transaction de suivi en arrière-plan
Les transactions de fin sont similaires aux transactions de début, mais au lieu de placer leurs propres transactions avant celles de la cible, l'attaquant les place après les transactions de la cible. Ceci est généralement utilisé dans les scénarios où l'attaquant a l'intention de profiter du mouvement de prix déclenché par la transaction initiale.
Par exemple : Alice envisage d’enchérir sur un tableau aux enchères. Après que Bob ait attendu qu'Alice fasse une offre, il vend rapidement exactement le même tableau qu'il tient à la main aux gens autour de lui au prix élevé proposé par Alice.
(3) Attaques en sandwich Attaques en sandwich
Dans ce type d’attaque, l’attaquant place les transactions avant et après la transaction cible. Cela permet à un attaquant de manipuler les prix des jetons en achetant à bas prix et en vendant à un prix élevé, essentiellement en « prenant en sandwich » les transactions de la cible.
Par exemple : Alice envisage d’acheter un jouet. Bob a acheté le jouet en premier et a augmenté le prix du jouet. Alice l'achète à ce prix élevé, puis Bob vend son jouet à ce prix élevé, prenant en sandwich l'achat d'Alice au milieu.
(4) Arbitrage
Ces attaques exploitent les différences de prix entre les différents échanges décentralisés (DEX). Un attaquant peut acheter des jetons à un prix inférieur sur un DEX et les vendre à un prix plus élevé sur un autre DEX.
Par exemple : Bob découvre que les pommes sont moins chères dans une autre ville. Il y achetait des pommes et les revendait dans sa propre ville à un prix plus élevé.
(5) Attaques de bandits temporels Attaque de bandits temporels
Dans les réseaux de preuve de travail, les mineurs effectuent ce qu'on appelle des réorganisations en chaîne pour manipuler les blocs précédemment confirmés. Le but est d’extraire le MEV des transactions qui ont été incluses dans le bloc. Non seulement il s’agit d’une forme d’attaque MEV plus sophistiquée, mais elle est potentiellement plus dommageable, car cette attaque nécessite des modifications de la structure existante de la blockchain.
Par exemple : Le mineur Bob voit Alice découvrir une mine d'or. Il a utilisé son pouvoir pour remonter le temps, est arrivé à la mine d'or avant Alice et a pris possession de l'or pour lui-même.
5. Étude de cas MEV
(1) Sentiment et données du marché
Le domaine MEV en 2023 est un domaine dynamique et diversifié qui allie opportunités, défis et innovations. Il y a eu beaucoup d'activité dans l'espace MEV au cours de l'année écoulée, les robots générant au moins 307 millions de dollars de revenus sur Ethereum. Les plus courantes sont les opportunités d'arbitrage, qui représentent plus de 47,5 % du chiffre d'affaires total. Dans le même temps, les attaques sandwich et les opportunités de liquidation jouent également un rôle important.
Dans ce contexte, les données de la semaine du 8 juin 2023 donnent un aperçu des tendances en cours. Les activités d'arbitrage ont retiré 8,48 millions de dollars, les attaques sandwich ont retiré 559 000 dollars et les attaques de liquidation ont été moins courantes, avec seulement 14 000 dollars retirés. Ces chiffres illustrent en partie la complexité et la dynamique de l’écosystème MEV.
Le volume total de MEV impliquant des robots sandwich atteindra le chiffre stupéfiant de 287 milliards de dollars en 2022, et Uniswap V3 est le lieu de rassemblement des robots d'arbitrage et sandwich. Il est intéressant de noter que les opportunités MEV sur Binance Smart Chain (BSC) se sont révélées plus rentables que Ethereum, ce qui indique un environnement plus convivial sur BSC.
La fréquence et la nature des opportunités MEV varieront en fonction des conditions du marché. Si les opportunités d’arbitrage sont les plus courantes, les opportunités de liquidation reposent davantage sur de fortes fluctuations du marché. Les revenus générés par les différents types de MEV présentent également des variations mensuelles, les revenus augmentant considérablement certains mois en raison d'événements spécifiques du marché.
Un modèle oligopolistique de MEV a également émergé, les deux premières adresses de constructeur de blocs capturant plus de la moitié du MEV après la grande fusion Ethereum, même si les constructeurs ont transmis la majeure partie du MEV lors de la dernière transaction du proposant du bloc. L’environnement concurrentiel des robots MEV et la répartition des bénéfices entre les différents types de robots illustrent davantage la complexité du marché.
En analysant des données spécifiques, en effectuant une analyse comparative entre différentes plates-formes blockchain et en comprenant les tendances plus larges, nous pouvons acquérir une vision plus complète de ce domaine en pleine croissance. Ces informations permettent une compréhension plus approfondie de l'écosystème MEV, reflétant sa nature multiforme et son impact sur l'avenir de la finance décentralisée. L'exploration continue des données de liquidité, le développement de nouvelles stratégies de tenue de marché et les efforts visant à résoudre les problèmes d'équité et de réglementation sur le marché MEV seront essentiels pour naviguer dans cet environnement dynamique.
(2) Attaque de vulnérabilité MEV
Le 3 avril 2023, à la hauteur du bloc Ethereum de 16 964 664, un groupe de robots MEV a perdu 25,3 millions de dollars en raison d’une attaque de vulnérabilité. L’analyse de l’exploit a révélé qu’un validateur renégat avait modifié les transactions du robot MEV et saisi divers jetons cryptographiques.
L’exploit était une opération complexe impliquant un validateur Ethereum malveillant et une équipe de robots MEV. Surnommé « Sandwich the Ripper », ce validateur malveillant a préparé plusieurs avoirs en jetons pour inciter un groupe de robots MEV ciblés à tenter de préempter ses transactions sur le pool V2 Uniswap à faible liquidité. Ce processus a duré 18 jours.
Dans une attaque sandwich typique, les robots MEV lisent les transactions entrantes et exécutent l'ordre de manière préventive, faisant ainsi grimper le prix de l'actif pour l'acheteur d'origine. Les acheteurs poussent ensuite le prix encore plus haut en achetant le même actif que prévu initialement. Le robot MEV vend ensuite l'actif dès que la transaction de l'acheteur initial est terminée, gagnant ainsi des bénéfices d'arbitrage pour l'acheteur.
Cependant, dans ce cas, le validateur malveillant a attiré le robot MEV avec une transaction vulnérable, forçant le robot à arbitrer l'actif leurre dans un pool à faible liquidité sans que l'attaquant ait besoin d'effectuer une véritable transaction d'achat. Après que le robot MEV ait acheté les actifs d'appât, l'attaquant a immédiatement modifié la séquence de transaction au sein du même bloc et a vendu tous les jetons (préparés avant l'attaque). L'attaquant vend ensuite ses jetons à un prix plus élevé pour épuiser tous les WETH du pool à faible liquidité, ce qui fait que les jetons obtenus par le bot MEV deviendront sans valeur.
Un validateur malveillant a épuisé 5 robots MEV en utilisant la même stratégie dans 24 transactions. Les jetons volés ont ensuite été répartis dans trois portefeuilles différents, contenant 20 millions de dollars, 2,3 millions de dollars et 2,9 millions de dollars.
En réponse à l'attaque de vulnérabilité, la communauté Flashbot a publié des correctifs pour tous les relais afin d'empêcher de telles attaques de se reproduire. Alors que certains pensent que l'attaque était « malveillante », d'autres membres de la communauté cryptographique pensent que l'attaque contre les robots MEV faisait partie du jeu et n'a pas violé ses règles.
(3) L'été de DeFi
Même si le MEV est souvent associé à des défis et à des impacts négatifs, il a également joué un rôle bénéfique dans certains cas. Par exemple, lors de l’été DeFi 2021, les transactions plus rapides d’Ethereum et la baisse des frais de gaz ne sont pas étrangères à l’utilisation de MEV.
L'adoption de logiciels d'extraction MEV comme MEV-geth de Flashbots a considérablement augmenté, avec plus de 78 % des mineurs d'Ethereum utilisant désormais un logiciel d'extraction MEV pour regrouper les transactions de séquence et capturer les bénéfices MEV. Ceci est réalisé grâce à des fonctionnalités telles que la corruption des mineurs et le refus de regrouper sans payer les frais de gaz. Comme le montre le graphique ci-dessus, la prolifération des offres groupées MEV semble être corrélée aux frais moyens de gaz inférieurs d'Ethereum, car le logiciel MEV atténue des problèmes tels que les enchères prioritaires de gaz (PGA), où les robots font augmenter les frais à travers des guerres de frais de transaction.
Dans le cas d’une attaque sandwich, les mineurs ou les validateurs incluent certaines transactions dans un bloc et en rejettent d’autres. En hiérarchisant ainsi les transactions, ils peuvent faciliter une exécution plus rapide et réduire les coûts globaux pour les utilisateurs. Cette inclusion facultative permet au réseau de gérer des volumes de transactions plus élevés, contribuant ainsi à accroître l'efficience et l'efficacité du système pendant les périodes de forte demande.
En résumé, les logiciels centrés sur MEV sont devenus dominants dans Ethereum, qui coordonne les incitations pour les mineurs et les commerçants via une technologie de commande de transactions, ce qui peut également par inadvertance atténuer la congestion du réseau et réduire les coûts du réseau.
6. Produits périphériques MEV
（1）Flashbots
Des entreprises comme Flashbots aident à rééquilibrer l'écosystème en recherchant et en développant des protocoles pour atténuer les externalités négatives causées par le MEV. Ils ont construit un écosystème dans lequel les robots soumettent des packages de transactions directement aux mineurs plutôt qu'au pool public Ethereum, puis les mineurs reçoivent les devis (qui sont invisibles pour les autres) et ajoutent que ces packages de transactions sont inclus dans les blocs qu'ils exploitent.
Des protocoles comme MEV-Boost, créés par Flashbots, permettent aux validateurs d'accéder aux blocs relais via un marché de constructeurs (qui souhaitent acheter de l'espace de bloc). En utilisant MEV Boost, les validateurs peuvent choisir d'inclure ces blocs spéciaux qui peuvent être plus rentables en raison de la réorganisation des transactions. Cela donne aux validateurs la possibilité de gagner davantage grâce aux opportunités MEV que les constructeurs ont identifiées et regroupées dans des blocs de relais. Ils peuvent également ajouter des répéteurs de Flashbots, Bloxroute, Blocknative, Eden ou Manifold (pour n'en nommer que quelques-uns).
（2）Voie rapide
Fastlane est une autre société d'infrastructure qui cherche à rééquilibrer les problèmes de sécurité posés par les MEV. Fastlane est un protocole conçu pour récompenser les validateurs participants pour la protection de la santé de la blockchain Polygon.
Fastlane fournit une solution unique qui permet aux validateurs de générer des revenus auprès de divers participants de l'écosystème blockchain, notamment les arbitragistes, les liquidateurs et les traders NFT. Grâce à un processus d'enchères compétitif, des chercheurs algorithmiques enchérissent pour accéder à Fastlane lors de « sprints » désignés. Les enchérisseurs gagnants auront une probabilité accrue de recevoir des transactions réussies sans avoir à se connecter directement à un nœud de validation et, plus important encore, sans connaître l'ID du validateur, l'adresse du nœud ou l'adresse IP.
Cette approche améliore considérablement la sécurité et la confidentialité des nœuds de validation, les rendant plus sains en réduisant l'incitation financière des robots à inonder les nœuds de transactions redondantes. Fastlane n'est pas conçu pour faciliter les comportements malveillants tels que les attaques frontales et « sandwich ». Au lieu de cela, il donne la priorité à la santé globale de la chaîne Polygon. De plus, en éliminant le caractère aléatoire dans la dynamique de propagation des transactions, Fastlane peut potentiellement réduire le coût des données des nœuds sentinelles, améliorant ainsi encore l'efficacité et la fiabilité du réseau.
（3）Protocole de la vache
Il existe également des applications ou des logiciels avec des cas d'utilisation spécifiques qui utilisent MEV à différentes fins, comme le protocole Cow. Le protocole Cow correspond autant que possible aux transactions peer-to-peer, éliminant ainsi le besoin d'intermédiaires et permettant aux utilisateurs d'économiser de l'argent. C'est ce qu'on appelle la coïncidence de la demande (CoW). Ils effectuent des recherches sur toutes les bourses et agrégateurs pour garantir que les utilisateurs obtiennent les meilleurs prix, leur évitant ainsi d'avoir à comparer les prix sur différentes plateformes. Ils protègent également les utilisateurs contre les attaques frontales et sandwich qui peuvent causer des pertes importantes aux traders. Pour ce faire, le protocole Cow fait correspondre les transactions peer-to-peer et utilise des enchères par lots, ce qui rend l'ordre des transactions sans importance.
Si après avoir passé une commande, le prix penche en faveur de l'utilisateur, le protocole Cow fournira le prix à l'utilisateur lors de l'exécution. Il récupère les commandes toutes les 30 secondes pour les emballer. Cela se fait hors chaîne et présente plusieurs avantages, tels que l'absence de frais pour les transactions échouées, les frais pour la vente de jetons (non-ETH). Le solveur de Cow Protocol (solveur externe) est en compétition pour trouver la meilleure source de liquidité pour votre transaction sur toutes les bourses et agrégateurs décentralisés. Ils soumettent des packages de transactions en chaîne et les cachent du pool de mémoire public, protégeant ainsi les transactions de la manipulation par les mineurs et les robots (front-running et autres formes de MEV).
(4) Colibri
Enfin, nous nous intéressons à Kolibrio, qui cherche à révolutionner l'espace MEV en devenant l'un des premiers protocoles à proposer un relais Broadcast Extractable Value (BEV). Cette technologie garantit que les diffuseurs de transactions (tels que les fournisseurs de nœuds, les portefeuilles DeFi, les ponts et autres dApps) peuvent posséder le flux de commandes qu'ils créent et pouvoir le monétiser. Ceci est possible lors de la recherche automatique d'opportunités MEV avant que les transactions n'entrent dans le pool de mémoire. Lorsqu'il existe une opportunité MEV dans une transaction, BEV transmettra ces informations au chercheur, et celui-ci fixera ensuite le prix de la transaction en fonction de ces informations.
En maintenant les transactions dans un état de diffusion et en introduisant un mécanisme d'enchères MEV, il démocratise l'extraction de MEV, réduisant ainsi les risques d'attaques via des vulnérabilités telles que l'ordre des transactions ou le front-running. Les mécanismes de validation et d’attente du système agissent comme un tampon contre les stratégies MEV malveillantes, tandis que l’agrégation des transactions garantit un traitement efficace des transactions, difficile à manipuler. De plus, en distribuant automatiquement les bénéfices du MEV aux radiodiffuseurs, le système garantit non seulement une distribution équitable, mais incite également les entités à donner la priorité aux intérêts des utilisateurs, ce qui aboutit à un écosystème blockchain plus sûr et plus centré sur l'utilisateur.
7. MEV en dehors d’Ethereum
（1） Solana
Le MEV peut être atteint grâce à diverses stratégies, notamment des attaques frontales, traînantes et sandwich. Cependant, lorsque nous passons d'un contexte Ethereum à Solana, la situation du MEV change également de manière significative en raison des différences architecturales fondamentales entre les deux blockchains.
Dans le système PoS de Solana, les validateurs qui mettent en jeu un grand nombre de jetons sont responsables de la finalisation des transactions. La fonctionnalité unique du cluster de validation de Solana renforce encore le système. Les validateurs sont divisés en plusieurs clusters et jouent à tour de rôle le rôle de leader validateur. Le rôle du leader se limite à déterminer l'ordre des transactions de vote, et non leur finalité, ajoutant ainsi une couche de sécurité supplémentaire contre les acteurs potentiellement malveillants.
Une autre différence clé entre Solana et Ethereum est le pool de mémoire. Bien que le pool de mémoire d’Ethereum soit un élément clé de nombreuses stratégies MEV, Solana n’a pas de pool de mémoire. Cela signifie que les participants indépendants du réseau (souvent appelés « demandeurs ») ne peuvent pas extraire le MEV pour des transactions individuelles à moins qu'ils n'agissent en tant que validateurs. De plus, Solana a récemment introduit des frais de traitement prioritaire en plus des frais forfaitaires afin que les demandeurs puissent inclure plus rapidement leurs transactions dans le bloc.
Malgré ces différences structurelles, Solana n’est pas complètement à l’abri du MEV. Sur Solana, une forme courante d'activité MEV est l'arbitrage d'échange décentralisé (DEX). Dans ce cas, les traders ont profité des différences de prix entre les différents DEX. Par exemple, un trader peut identifier la différence de taux de change SOL/USDC entre Raydium et Orca, deux bourses décentralisées sur Solana, et exécuter une opération d'arbitrage rentable.
Il est intéressant de noter que l’attaque sandwich est une stratégie MEV courante sur Ethereum, mais elle est absente sur Solana. Cela est probablement dû au fait que Solana n'a pas de pool de mémoire et que seul le validateur principal a accès aux transactions avant qu'elles ne soient finalisées.
Dans le domaine NFT, MEV se manifeste sous la forme de robots NFT. Ces robots inondent les lancements NFT populaires de demandes de frappe, conçues pour garantir la revente instantanée du plus grand nombre de jetons possible. Non seulement cela perturbe le marché du NFT, mais cela provoque également une congestion du réseau. Pour résoudre ce problème, Solana a proposé quelques solutions, telles que l'ajustement des frais de transaction pour augmenter le coût des demandes de spam et la « taxation » des transactions invalides.
De plus, une société appelée Jito Labs propose un ensemble spécialisé de produits qui pourraient avoir un impact significatif sur le paysage MEV de Solana. Les détails sont les suivants:
· Meilleures performances de vérification et revenus plus élevés - Client Jito-Solana :
En fournissant un client de validation open source, Jito Labs aide les validateurs de Solana à mieux utiliser leur matériel et à générer des revenus plus élevés. Cela peut rendre la validation plus compétitive, réduisant ainsi l’extraction potentielle de MEV dans l’ordre des transactions. Le moteur de blocs Jito aide à créer les blocs les plus rentables et les plus efficaces pour les validateurs. En optimisant la construction des blocs, il réduit les risques de réorganisation des transactions (une stratégie MEV courante), rendant le réseau plus résistant à certaines attaques MEV.
· Externalisation de l'atténuation des demandes de spam et de la vérification des signatures - Jito Relayer :
Cet outil permet aux validateurs d'externaliser l'atténuation des demandes de spam et la vérification des signatures, ce qui peut réduire la congestion et permettre une création de blocs plus efficace. Cela peut réduire la probabilité que des acteurs malveillants exploitent MEV via des attaques de requêtes de spam.
· Exécution de séquences et capacités de trading améliorées – Jito Bundles :
En prenant en charge l'exécution séquentielle des transactions, Jito Labs ajoute une couche de contrôle supplémentaire à l'ordre des transactions. Cela peut atténuer certaines stratégies MEV telles que les attaques frontales et sandwich. Pool de mémoire Jito : les traders peuvent exploiter le pool de mémoire Jito pour des garanties de livraison commerciales plus élevées. Cela garantit une exécution plus fiable des transactions, réduisant ainsi la possibilité d'extraire du MEV via une réorganisation des transactions ou l'exclusion de transactions. ShredStream : Cette fonctionnalité permet aux traders de recevoir des fragments directement du leader, économisant ainsi beaucoup de temps. En améliorant l’efficacité des transactions, cela peut réduire la fenêtre d’opportunité des attaques MEV, telles que les attaques de vulnérabilité d’arbitrage.
Les produits de Jito Labs offrent une approche multidimensionnelle pour renforcer la blockchain Solana. En se concentrant sur l'optimisation des performances du validateur, en garantissant une construction de blocs efficace, en atténuant les demandes de spam et en améliorant les capacités de transaction, Jito Labs contribue à un réseau plus sécurisé et plus résilient.
Ces innovations peuvent rendre la chaîne Solana moins vulnérable aux attaques des stratégies MEV courantes et créer un environnement commercial plus équitable et plus transparent. Même si elle n’élimine pas complètement le MEV, l’intégration des produits de Jito Labs avec Solana représente une étape positive dans l’atténuation des impacts négatifs associés au MEV.
Dans l'espace blockchain en évolution rapide, ces avancées technologiques de Jito Labs fournissent des informations précieuses pour résoudre les défis MEV, non seulement au sein de Solana, mais également dans d'autres réseaux blockchain.
En résumé, bien que la nature et la manifestation du MEV sur Solana soient très différentes de celles d'Ethereum en raison de différences architecturales, le MEV reste un problème courant. La communauté Solana explore et met en œuvre en permanence des solutions pour réduire l'impact de MEV sur son réseau et garantir l'intégrité et l'efficacité de ses opérations blockchain.
(2) L2 et chaîne croisée
MEV sur L2 est une extension du MEV d'origine sur Ethereum L1. Cependant, dans le cas des chaînes EVM, la probabilité que les participants manipulent l’ordre, l’inclusion ou la censure des transactions ne diffère pas significativement entre L1 et L2. Les deux couches partagent le même concept de MEV, qui vient principalement de la capacité des mineurs (ou des validateurs dans un système de preuve de participation) à réorganiser, inclure ou examiner les transactions dans les blocs qu'ils produisent.
Cette capacité peut être utilisée pour exploiter des opportunités d’arbitrage, des transactions initiales ou pour extraire des rentes des utilisateurs. Cependant, avec l’introduction d’Ethereum 2.0 et l’utilisation croissante de solutions L2 pour l’évolutivité, cela modifie subtilement le paysage MEV.
Une distinction particulière dans l'espace MEV qui se produit sur des chaînes spécifiques telles qu'Avalanche (AVAX) est que ces chaînes ne partagent pas de données mempool (sauf si elles sont partagées avec des validateurs). Cette approche unique peut modifier la dynamique du MEV, car moins d'entités ont accès aux données de transaction, ce qui peut avoir un impact sur la portée des opérations de transaction et sur l'extraction de valeur.
Cependant, les environnements L2 offrent également des opportunités de solutions innovantes aux problèmes MEV. Par exemple, le concept de séparation Proposant-Builder (PBS) peut être appliqué aux solutions L2, où les rôles des blocs de proposition et des blocs de construction sont séparés, ce qui peut atténuer dans une certaine mesure les problèmes liés au MEV.
En outre, l’exploration du MEV inter-chaînes, y compris l’extraction de MEV sur différents réseaux de blockchain, constitue également une partie importante du domaine L2 MEV. Il s’agit d’une nouvelle dimension qui n’existe pas en L1, et qui ouvre un tout nouveau champ de recherche et des stratégies potentielles pour l’extraction et l’atténuation des MEV.
En résumé, bien que L2 MEV partage des concepts de base avec L1 MEV, les caractéristiques architecturales et opérationnelles uniques des solutions L2 introduisent une nouvelle dimension au problème MEV. La recherche et le développement en cours dans ce domaine sont essentiels pour garantir la fiabilité, l’équité et la nature décentralisée d’Ethereum et d’autres réseaux blockchain à mesure qu’ils évoluent.
8. Séparation proposant-constructeur (PBS)
(1) Qu’est-ce que la séparation proposant-constructeur ?
Proposer-Builder Separation (PBS) est une solution proposée aux défis de la censure et des attaques MEV dans les réseaux blockchain. Le concept PBS est ancré dans l’idée de séparer les rôles de construction de blocs et de proposition de blocs du réseau. Cette séparation des tâches vise à créer un réseau plus décentralisé et sécurisé tout en résolvant le problème du MEV.
(2) Avant l'apparition de PBS
Dans un réseau blockchain, des participants spécialisés appelés validateurs sont cruciaux pour des opérations telles que le traitement des transactions et la création de blocs. Dans les premiers protocoles de blockchain comme Ethereum, les validateurs se voyaient confier deux tâches clés : la construction de blocs et la proposition de blocs. Les mêmes validateurs collecteront les transactions en attente, détermineront le contenu des blocs, ordonneront les transactions et construiront de nouveaux blocs complets. Ces mêmes entités diffuseront ensuite les blocs qu'elles ont créés sous forme de propositions au reste du réseau pour vérification et inclusion dans la chaîne.
Cette fusion des responsabilités est problématique car elle donne aux validateurs un contrôle excessif sur les transactions qui sont incluses dans un bloc et dans quel ordre. Les validateurs peuvent utiliser cette influence pour mettre en œuvre des stratégies qui génèrent eux-mêmes des bénéfices supplémentaires. Par exemple, ils peuvent trier les transactions pour capturer les frais les plus élevés des utilisateurs qui souhaitent que leurs transactions soient traitées en premier. Les validateurs peuvent également utiliser leur position pour se livrer à des manipulations de marché, incluant ou excluant des transactions spécifiques afin d'influencer le prix du jeton en leur faveur. Ces pratiques sont conformes au concept de valeur extractible maximale, selon lequel les validateurs maximisent leurs propres profits en optimisant le classement et l'examen des transactions.
Les grands validateurs disposant de ressources suffisantes sont naturellement les mieux adaptés pour affiner les blocs et mettre en œuvre ces stratégies MEV. Cela entraîne des risques de centralisation, les petits validateurs ayant du mal à tirer le meilleur parti des transactions. Dans l’ensemble, la fusion des responsabilités de construction de blocs et de propositions de blocs en une seule entité de validation crée des vulnérabilités en termes d’équité, de sécurité et de décentralisation.
(3) Après l'émergence du PBS : atténuer le MEV et améliorer la sécurité de la blockchain
Pour résoudre ces problèmes, des initiatives innovantes telles que la séparation Proposer-Builder (PBS) ont été introduites. PBS sépare officiellement les deux responsabilités de validation (construction de blocs et propositions de blocs) en rôles indépendants gérés par différents types de nœuds.
Sous PBS, la construction de blocs est gérée par des nœuds de création dédiés. Leur seule fonction est de construire du contenu de bloc de manière optimisée pour maximiser la valeur de l’ensemble du réseau sans favoriser aucune entité. L'ordre, l'inclusion et la séquence des transactions sont déterminés à l'aide d'algorithmes conçus pour limiter les possibilités de manipulation. Ces packages de blocs terminés sont ensuite livrés à des nœuds proposants dédiés.
Le rôle du nœud proposant est simple : prendre des blocs complets auprès des constructeurs et les proposer aux nœuds restants du réseau de validation pour approbation et inclusion dans la blockchain. Il est important de noter que les proposants ne participent pas à la création de blocs dans le cadre du PBS. Cela les empêche d'appliquer un ordre de priorité aux transactions au bloc ou d'apporter d'autres modifications qui servent leurs propres intérêts, puisqu'ils ne peuvent voir le contenu du bloc qu'une fois la construction du bloc terminée.
En décomposant formellement ces deux responsabilités en rôles spécialisés distincts, PBS limite l'impact d'un seul nœud sur le processus de transaction de bout en bout. Cela améliore à son tour la nature décentralisée, la sécurité et l’équité des réseaux comme Ethereum. PBS représente une évolution importante dans l’architecture et la gouvernance des réseaux blockchain.
9. Conclusion et orientations de développement futures
Affecté par la montée en puissance de DeFi et le développement de la technologie blockchain, l’avenir du MEV sera une situation complexe. Bien que MEV puisse générer des bénéfices importants pour certains participants de l’écosystème blockchain, il pose également des défis, notamment des impacts négatifs potentiels sur les initiateurs de transactions et des risques de centralisation des validateurs.
La communauté Ethereum explore activement des stratégies pour atténuer ces défis tout en conservant les avantages du MEV. Ces stratégies incluent la gravure de MEV, le lissage de MEV et le partage de MEV. Chaque stratégie présente ses propres avantages et compromis, et leur mise en œuvre réussie nécessite un examen attentif et des ressources importantes.
La fusion Ethereum et l’introduction du concept PBS augmentent encore la complexité du domaine MEV. L'adoption généralisée de MEV-Boost a entraîné une augmentation des récompenses de bloc, mais a également entraîné des risques potentiels de centralisation des validateurs.
Dans l’ensemble, la gestion du MEV est un enjeu clé pour l’avenir d’Ethereum et des autres réseaux blockchain. À mesure que ces technologies continuent d’évoluer, les stratégies de gestion des MEV évolueront également. Les recherches futures devraient continuer à explorer ces stratégies, ainsi que l’émergence de nouveaux MEV et leur impact sur divers réseaux blockchain. À mesure que les réseaux continuent de se développer, la poursuite de l'exploration et du développement dans le domaine des MEV est essentielle pour garantir la fiabilité, l'équité et la décentralisation du réseau.