Éclairer la forêt sombre : Lever le voile sur le mystère de l'MEV

Avec l'augmentation des activités sur la chaîne et l'évolution ainsi que l'enrichissement des infrastructures sur la chaîne, le MEV sur la chaîne a longtemps été considéré comme la partie la plus dangereuse de la forêt sombre d'Ethereum, ce qui a directement entraîné des pertes de profits et une dégradation de l'expérience utilisateur dans les activités financières sur la chaîne. L'objectif de cet article "Éclairer la forêt sombre" est d'analyser en profondeur les problèmes de centralisation et de confiance inhérents à ce mécanisme, fondés sur le mécanisme de génération de blocs d'Ethereum 2.0 et l'évolution technique de la séparation propositionnaire - constructeur (PBS), qui présente une situation diamétralement opposée aux valeurs d'Ethereum.

L'aggravation de l'MEV sur la chaîne est effectivement une épée à double tranchant, avec ses externalités positives et négatives. Les externalités positives incluent la réduction des différences de prix sur les DEX et l'aide à la liquidation des transactions ; les externalités négatives incluent les dommages causés par le commerce de sandwich aux utilisateurs. Par conséquent, les solutions à l'MEV visent davantage à atténuer les externalités négatives qu'à les éliminer complètement. Dans notre exploration des mécanismes pour atténuer les externalités négatives de l'MEV et résoudre les problèmes des intermédiaires de confiance tiers, comme les Relayers, nous avons principalement divisé les mesures en trois catégories : l'amélioration des mécanismes d'enchères, l'amélioration du niveau de consensus et l'amélioration du niveau d'application. Ces trois types d'améliorations auront un impact différent sur le paysage moderne de l'MEV, mais certaines solutions ne peuvent pas véritablement résoudre le problème des attaques par sandwich rencontrées par les utilisateurs. Les transactions des utilisateurs restent dans le pool public, il est donc nécessaire d'introduire davantage de technologies de pool de confidentialité pour protéger la confidentialité optionnelle des transactions des utilisateurs. Ces solutions MEV méritent d'être combinées et expérimentées.

En outre, en tant que produit secondaire inévitable de la conception des mécanismes, le MEV deviendra encore plus complexe à l'avenir. Nous avons également exploré dans le texte les nouveaux défis techniques et opportunités du MEV qui pourraient surgir avec la mise en œuvre de nouveaux types de transactions dans les architectures Layer2 et l'abstraction de compte EIP-4337.

Enfin, nous espérons qu'à travers cet article, nous pourrons explorer des solutions potentielles pour atténuer les problèmes d'externalités négatives du MEV, et avoir une compréhension globale des avantages et des inconvénients des solutions MEV actuelles, non seulement pour éclairer la forêt obscure dans laquelle se trouvent les utilisateurs à l'avenir, mais aussi pour éclairer la forêt obscure pour les chercheurs du secteur afin d'approfondir leurs recherches sur le MEV.

Ethereum 2.0

Depuis The Merge, Ethereum a adopté le mécanisme POS pour garantir la sécurité du réseau, tout en abandonnant la compétition computationnelle pour la production de blocs, et en optant pour la preuve de participation. Après la fusion, Ethereum est divisé en couche d'exécution et couche de consensus. La production de blocs a également changé, chaque Epoch représente un cycle POS, chaque Epoch est ensuite divisé en 32 Slots, chaque Slot équivalant à une unité de temps de production de blocs, qui est de 12 secondes.

Diagramme des blocs proposés par le validateur

Le réseau sélectionnera à chaque Epoch un comité de manière aléatoire parmi les validateurs. La personne qui propose un bloc est choisie aléatoirement dans ce groupe de comités. Ce proposeur de bloc doit regrouper les transactions et les exécuter dans un certain ordre pour produire un bloc final. D'autres validateurs du comité superviseront ce processus et voteront ensuite sur ce bloc. De plus, ce comité sera réévalué après chaque Epoch. Une certaine limite de temps d'opération est également imposée pour garantir l'efficacité de la génération de blocs et des votes. Ici, nous standardisons les termes pour le lecteur : Payload est la charge d'exécution, signifiant le changement d'état des transactions, et peut être considéré comme une partie de l'exécution d'un bloc. Le proposeur de bloc mettra en œuvre la charge d'exécution (Execution Payload, c'est-à-dire la mise en œuvre du changement d'état des résultats de transaction ) et la proposition de bloc.

Architecture PBS

En fait, lorsque les validateurs sont choisis pour devenir des proposeurs de blocs, il arrive souvent que les proposeurs n’aient pas d’incitation à exécuter le Payload, c’est-à-dire à trier et à exécuter les transactions, car cela nécessite une grande capacité de calcul pour effectuer les changements d'état. À l'origine, on pensait que si nous élisions un comité décentralisé et si nous intégrions la charge d'exécution, alors le tri des transactions deviendrait une affaire décentralisée. Cependant, les validateurs semblent naturellement vouloir confier cette partie à des tiers, tandis qu'eux-mêmes, en tant que proposeurs, se concentrent sur la proposition de blocs. Ainsi est née l'idée de PBS, qui consiste à séparer la proposition et la construction de blocs, les proposeurs étant uniquement responsables de la validation des blocs, sans participer à la construction des blocs. La séparation entre les proposeurs et les constructeurs favorise un marché ouvert, dans lequel les proposeurs de blocs peuvent obtenir des blocs auprès des constructeurs de blocs. Ces constructeurs rivalisent entre eux pour construire des blocs et offrent aux proposeurs les frais les plus élevés, ce que nous appelons "enchère de blocs".

Diagramme de flux PBS

Nous allons brièvement présenter le modèle de première enchère scellée Proposer Builder Seperate du PBS(. Lorsque les utilisateurs soumettent des transactions via un agent RPC, le RPC fonctionne comme un nœud, soumettant la transaction dans le Mempool public. Plusieurs Builders cherchent à trier les transactions les plus appropriées pour générer un bloc maximisant le profit), le profit maximal se référant aux frais de transaction Base + Priority + MEV(. Ensuite, plusieurs Builders interagissent avec le Proposer via une plateforme de transaction Relayer, le Relayer étant le pont d'interaction entre plusieurs Builders et le Proposer. Les Builders soumettent des offres au Relayer, qui soumet plusieurs en-têtes de blocs et les offres correspondantes au Proposer. En général, le Proposer adopte le bloc avec l'offre la plus élevée. Le Relayer met en œuvre des normes, ce qui constitue une spécification technique régissant l'interaction des enchères entre Builders et Proposer. Dans ce processus, toutes les informations sont scellées, le Relayer ne soumet que les en-têtes de blocs au Proposer, garantissant ainsi que le Proposer est résistant à la censure.

Types of participants and games under PBS

Ses principaux participants sont Builder, Relayer, Proposer, et Searcher ).

( Builder

Le Builder est principalement responsable de la création du contenu des blocs. Après avoir utilisé les technologies pertinentes, il se trouve dans une position plus favorable lors des enchères, car il ne soutient pas seulement les frais de gaz, mais également les revenus MEV. Le Builder peut directement examiner les transactions des utilisateurs et des chercheurs, ce qui a toujours été critiqué, en particulier après que le gouvernement américain a publié l'OFAC. De nombreux Builders ont participé à la conformité avec l'OFAC. Comparé au début, bien que le taux d'examen des blocs ait récemment diminué, nous pouvons voir que, dans le processus de construction des blocs, le Builder a un impact direct sur l'examen des transactions.

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Proportions de blocs conformes à l'OFAC, source de l'image : MEV Watch

Part de marché des Builders, source de l'image : MEV Watch

Actuellement, en ce qui concerne la part de marché des Builders, certaines constructions purement non réglementées sont progressivement en train d'élargir leur part de marché, tout étant orienté vers le profit.

( moteur de recherche

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Proportion des revenus MEV par rapport aux frais de gaz, source de l'image : mevboost

En essence, le travail de maximisation des profits nécessite la collaboration entre les chercheurs et les Builder. Les chercheurs ont souvent tendance à travailler avec des Builder spécifiques, ce qui peut former un Dark Pool ou un Private Pool. Dans ce cas, les transactions des chercheurs ne seront visibles que par des Builder spécifiques, permettant à certains Builder de réaliser des transactions MEV maximisant les profits, et de faire des enchères pour l'espace de blocs. Théoriquement, si un Builder agit de manière malveillante ou pratique la censure, alors le chercheur peut choisir d'autres Builder, ce qui entraînera une diminution progressive de la part de marché du Builder. Par conséquent, soumis aux chercheurs, les Builder doivent souvent prendre en compte les coûts cachés de la malveillance. L'image ci-dessus montre les revenus de MEV et de Gas quotidien, où l'on peut voir que les revenus de MEV contribuent par les chercheurs peuvent, en cas de forte volatilité du marché, atteindre même le double des revenus de Gas d'une journée.

Pour les moteurs de recherche, ils se divisent en arbitrage CEX-DEX( hors chaîne) et en deux grandes catégories : DEX, couches intermédiaires et liquidation, entièrement sur chaîne(.

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Part de marché des moteurs de recherche, source de l'image : Searcherbuilder

Actuellement, une certaine entreprise détient la première part de marché des transactions d'arbitrage entre CEX et DEX.

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Part de marché des moteurs de recherche, source de l'image : Searcherbuilder

Pour les opportunités MEV pures sur la chaîne, une tendance à la formation de studios se développe progressivement, avec une adresse occupant une part de marché incroyable de 37,2 %. Cette adresse est spécialisée dans les attaques sandwich sur les utilisateurs de la chaîne Ethereum, devenant un temps l'utilisateur avec la plus haute consommation de gas sur la chaîne, représentant environ 1,5 % de la consommation totale de gas d'une journée. De février 2023 à juin 2024, ce robot a dépensé au total 76 916 ETH, ce qui équivaut à environ 175 millions de dollars en fonction de la valeur des transactions réalisées. Étant donné le lien étroit entre les chercheurs et les Builders, dans la pratique, de nombreux chercheurs envoient leur flux de commandes aux trois premiers Builders. En réalité, il serait possible de diffuser à tous les Builders, mais certains petits Builders peuvent diviser le flux de commandes des chercheurs, ce qui entraîne l'échec de la stratégie MEV des chercheurs et augmente le risque de pertes. De plus, lier un Builder peut également lui permettre de maintenir son influence dans l'écosystème.

) Relayer

Part de marché Relay, source de l'image : mevboost

Le Relayer est responsable de la collecte des enchères, puis agit comme un point de transit pour que le Proposer soumette l'en-tête du bloc et le prix des enchères de bloc. À ce moment-là, le Proposer ne connaît pas les détails des transactions dans le bloc. Une fois que le Proposer a sélectionné et signé l'en-tête du bloc, le Relayer libérera tout le contenu des transactions au Proposer. Nous constatons que le Relayer, en tant que tiers sans incitation économique, a gagné une grande confiance ; le Builder dépend du Proposer pour les offres, tandis que le Proposer dépend des offres et du contenu du bloc du Relayer. Des problèmes similaires se sont également produits dans le passé, où un Relayer avait une vulnérabilité potentielle, permettant au Proposer de retirer plus de 20 millions de dollars de MEV. Bien que ces vulnérabilités puissent être corrigées, le Relayer lui-même peut toujours choisir d'agir de manière malveillante et de voler le MEV.

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Tendance du marché, source de l'image : mevboost

L'image ci-dessus montre la part de marché des Relayers. Nous constatons que la part de marché des Builders fonctionnant uniquement sur le MAX Profit s'est progressivement élargie depuis le Merge. Par conséquent, dans un marché libre, il est impossible de contrôler artificiellement le MEV par le biais des Builders.

En même temps, les Relayers font face à un problème, à savoir l'absence d'incitations économiques. Par conséquent, certaines entreprises ont également abandonné la recherche et le développement dans la direction des Relayers. Actuellement, les Relayers dépendent des spécifications proposées pour se construire, Ethereum s'appuie sur des tiers pour fournir PBS, ce qui n'est pas une solution durable, c'est pourquoi la communauté Ethereum explore actuellement l'intégration de PBS au niveau du protocole.

) Proposer

Pour le Proposeur, il s'agit de sélectionner aléatoirement un groupe de comités parmi tous les validateurs à l'aide d'un algorithme, et de choisir un proposeur de bloc à chaque slot. Le proposeur de bloc a lui-même la capacité d'exécuter la charge de travail, mais en raison de la volonté naturelle du proposeur de sous-traiter cette partie, cela peut facilement entraîner une coopération verticale entre le Builder et le Proposeur, tandis que le Relayer concerné souhaite agir comme un point intermédiaire dans ce mode, afin de réduire les collusions de coopération verticale résultant de la communication directe entre les deux. Actuellement, nous sommes tous dans des pools de minage en tant que pools de validateurs, mais ces pools de minage et les pools de validateurs LSD présentent de forts effets d'échelle, en particulier avec l'apparition de LSD, qui libère le potentiel des tokens initialement mis en jeu, améliorant l'efficacité du capital, et l'influence des blocs DEFI qui les soutiennent, les pools de validateurs se retrouvent donc dans une tendance de plus en plus centralisée.

Part de marché des validateurs, source de l'image : mevboost

Un certain projet occupe actuellement environ 28,7 % de part de marché, d'autres échanges se classent deuxième et troisième. Dans le passé, ils n'ont pas agi de manière proactive.