Vamos começar com uma definição para o acrônimo MEV:

Valor extraível máximo: A quantidade máxima de valor que um agente pode extrair ao incluir, excluir ou alterar a ordem das transações durante o processo de produção de bloco

Para deixar mais claro, o conceito de Valor Extraível pelo Minerador (MEV) refere-se a um cenário em que um agente examina a transação recente de um usuário, elabora uma estratégia para gerar lucro com ela e posteriormente implementa essa estratégia para capturar quaisquer ganhos potenciais.

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Mais frequentemente do que não, um agente que captura com sucesso MEV o fará às custas de outra parte. Pode ser o usuário que emite uma transação ou um agente passivo em um protocolo DeFi.

O ato muito simples de ganhar dinheiro interferindo na execução de uma transação pendente tem enormes ramificações para os usuários, protocolos DeFi e a rede blockchain subjacente.

Apresentaremos algumas informações de fundo sobre MEV antes de mergulharmos na discussão principal - qual é a moralidade do MEV? Tanto no contexto de agentes que exploram o MEV quanto de atores que tentam se defender contra ele.

Agentes dentro do Jogo MEV

Além dos usuários que buscam interagir com um contrato inteligente, existem outros dois papéis cruciais profundamente entrelaçados com o conceito de MEV:

• Searcher. Um agente que encontra uma oportunidade de lucrar com a transação de um usuário, cria um pacote de transações para explorá-la e propõe o pacote ao proponente.
• Proponente. Um agente com autoridade para decidir a ordem das transações.

Um pesquisador pode ser uma empresa de negociação com ampla experiência ou um entusiasta codificando em seu quarto.

Ser um pesquisador é um papel sem permissão.

O único obstáculo é a capacidade do pesquisador de encontrar alfa, construir um bot MEV competitivo e explorar as oportunidades. O acesso ao capital ajuda, mas ainda não é um obstáculo significativo.

Por outro lado, um proponente detém o poder de determinar a sequência de transações e, consequentemente, o resultado de sua execução. Este papel fundamental pode ser desempenhado por várias entidades, incluindo Mineiros (em sistemas de prova de trabalho), Validadores (em sistemas de prova de participação) ou Sequenciadores (em rollups).

Embora o grupo de proponentes seja tipicamente restrito, ele pode ter acesso aberto.

Existem razões convincentes para impor limites sobre quem pode assumir o papel de proponente:

1. Protocolo de Consenso: Muitos sistemas blockchain exigem o envolvimento dos proponentes em um protocolo baseado em rodadas, exigindo a cooperação da maioria (ou supermaioria) deles em cada rodada. Coordenar a comunicação entre todos os N participantes frequentemente se revela um gargalo.
2. Roteamento de Transações: Os usuários devem ter um meio confiável para transmitir suas transações ao proponente. Isso pode ser alcançado encaminhando transações para um pool de memória público ou diretamente para o proponente designado.
3. Integridade Verificável: A comunidade mais ampla pode buscar uma métrica objetiva para verificar se todos os proponentes estão trabalhando juntos como um coletivo para decidir a ordem das transações e se eles estão sempre estendendo a ordem mais recente. Por exemplo, a rede pode implementar uma regra de escolha de bifurcação onde um proponente constrói em cima da cadeia mais pesada (participação/trabalho).
4. Risco de MEV: Em alguns sistemas blockchain, especialmente na maioria dos rollups hoje, os proponentes são encarregados da responsabilidade de não explorar oportunidades de MEV. Portanto, é crucial para a comunidade ter a autoridade para decidir em quem confiam.

Em termos mais simples, deve haver um mecanismo que permita a um usuário verificar, de maneira independente, se um proponente detém a autoridade para decidir a ordem das transações recentes. Sem essa garantia, atores maliciosos poderiam inundar o sistema com ordens de transações falsas, deixando os usuários incapazes de discernir a verdade.

Para manter a explicação dos agentes simples, incorporamos o papel de um construtor ao proponente e assumimos que um proponente tanto construirá um bloco quanto terá a autoridade para publicá-lo.

Interplay and Relationship of Agents

Qual é a interação entre o pesquisador e o proponente?

Um grande foco da pesquisa MEV é entender a interação entre os buscadores e proponentes. Além disso, é essencial estabelecer se esses papéis podem ser desempenhados pela mesma entidade ou se exigem agentes distintos:

• Mesmo agente. O pesquisador pode ser um proponente no sistema,
• Agentes separados. Existem um (ou mais) pesquisadores que não são proponentes e todos estão competindo para influenciar o proponente.

De outra forma, é importante identificar se um pesquisador pode ter controle completo e indiscutível da política de ordenação das transações. Se o pesquisador também for o proponente, então potencialmente pode conceder ao pesquisador poder adicional para observar as táticas empregadas por outros pesquisadores, permitindo-lhes potencialmente roubar oportunidades de pesquisadores mais competitivos.

Por outro lado, se os buscadores não puderem ser proponentes ou colaborarem com proponentes, então nos permite assumir um ambiente onde os buscadores devem competir entre si. Seu objetivo é influenciar o proponente e persuadi-lo a ordenar uma lista de transações de acordo com a preferência do buscador vencedor.

Terceirização vs. Monopólio na Maximização do Lucro do MEV: Há um debate interessante sobre se é mais lucrativo para um proponente subcontratar a tarefa de identificar e capitalizar o MEV para um mercado aberto de buscadores ou se eles devem, ao invés disso, buscar consolidar a oportunidade por meio de uma abordagem monopolista.

Vamos supor que um proponente atuará como uma parte honesta e seguirá a política de ordenação de transações prometida. Além disso, que os pesquisadores e proponentes são sempre agentes separados.

Nosso foco é entender a estratégia usada por um pesquisador para influenciar a política de ordenação de um proponente e, esperançosamente, vencer todos os outros concorrentes para a mesma oportunidade.

Política de Ordenação de Transações

A busca e defesa do MEV foca na capacidade do pesquisador de influenciar um único componente do sistema blockchain:

• Política de ordenação de transações. Dado um lista de transações de usuário pendentes, qual algoritmo de ordenação é aplicado para produzir a lista final de transações ordenadas (ou seja, um bloco confirmado).

Um sistema de blockchain pode implementar uma variedade de políticas de ordenação e seu objetivo é oferecer justiça a todos os usuários que desejam transacionar.

Isso suscita a pergunta: Qual é a definição de justiça?

• Os usuários devem todos pagar a mesma taxa e as transações são ordenadas com base no critério de chegada primeiro a ser atendido?
• Os usuários devem pagar uma taxa de acordo com a prioridade da transação e todas as transações são ordenadas com base na taxa paga?

Ambos os casos seguem o princípio geral de que um usuário pode transacionar desde que tenha a capacidade de pagar. Isso não dita que a transação do usuário terá uma posição prometida na ordem total, apenas que será ordenada para execução de maneira oportuna.

Este conceito de justiça, que sustenta o motivo pelo qual uma rede blockchain é resistente à censura, é interessante.

Ele define que a capacidade de transação de um usuário deve depender apenas de sua capacidade de pagar e não devem ser discriminados com base em sua localização geográfica, identidade, gênero ou sistema de crenças. Ele se origina no mundo do Bitcoin e pode ser facilmente aplicado, já que a rede suporta apenas pagamentos.

No entanto, a capacidade de garantir a inclusão de uma transação fica aquém quando tentamos entender a equidade dentro de um sistema habilitado para contratos inteligentes. Para uma rede como Ethereum, devemos ampliar o escopo da equidade além da inclusão de transações na ordem global. Também deve considerar a intenção de um usuário que assinou a transação e se o resultado desejado do usuário foi alcançado após a execução da transação.

Reconhecendo o Papel Vital da Intenção do Usuário na Justiça. Os usuários avaliam a justiça, não apenas pela capacidade de incluir uma transação de forma oportuna, mas avaliando o resultado real de sua transação e se ela está alinhada com suas expectativas iniciais quando assinaram a transação.

Isso pode levar a uma nova e interessante definição do que queremos dizer com resistência à censura:

• Fraca resistência à censura. Um usuário sempre pode solicitar uma transação para execução, desde que esteja disposto a pagar a taxa apropriada por ela.
• Alta resistência à censura. Um usuário pode forçar o resultado pretendido de sua transação e novamente eles só precisam pagar uma taxa apropriada.

Mantenha isso em mente, pois isso se tornará importante quando entendermos como o MEV pode ser alavancado para interferir em uma transação do usuário e forçá-la a falhar em sua execução. Assim, mesmo que a transação do usuário possa ser incluída à força na ordenação total, o resultado desejado do usuário (intenção) não pode ser alcançado.

Parece, pelo que sabemos, que uma política de pedidos deve impedir os pesquisadores de interferir seletivamente na transação de um usuário, se quisermos construir um sistema com forte resistência à censura. Este continua sendo um problema de pesquisa em aberto.

A ativação de Sanções da OFAC via Relaysestá testando ativamente se uma rede blockchain pode continuar a tratar os usuários de forma justa com base em sua capacidade de pagar pela inclusão de transações.

Ativação de MEV

Para aprofundar-se nos aspectos técnicos do Valor Extraível pelo Minerador (MEV), devemos examinar o seguinte:

1. Localizar oportunidades de MEV: Compreender como um buscador pode descobrir a transação recente de um usuário dentro do sistema blockchain.
2. Ambiente de Execução: Examinando o ambiente técnico no qual todas as transações são executadas.
3. Estratégias de Exploração: Investigando as várias estratégias que um pesquisador pode empregar para explorar oportunidades de MEV, como reordenação de transações, front-running e arbitragem.
4. Influenciando a ordem: Explorando como um pesquisador pode influenciar o proponente a priorizar a inclusão de suas transações relacionadas ao MEV.

Uma vez que tenhamos estabelecido um firme entendimento desses componentes fundamentais, podemos proceder à avaliação das implicações éticas e considerações morais em torno do MEV.

Localizando Oportunidades de MEV

Um pesquisador precisa de acesso às transações recentes do usuário para encontrar novas oportunidades de MEV e de ganhar dinheiro.

Existem duas abordagens para encontrar transações:

• Protocolo de fofocas. Um usuário envia sua transação para a rede peer to peer e a transação é propagada para todos os nós em um intervalo de tempo muito rápido (<1 segundos).
• Alimentação do proponente. O proponente publica transações pendentes e/ou recentemente ordenadas.

A maioria dos usuários envia suas transações no protocolo de fofocas com a esperança de que um proponente descubra sua transação e a inclua em seu bloco. Ao mesmo tempo, qualquer pessoa, incluindo os pesquisadores, pode participar do protocolo de fofocas e ouvir as transações pendentes.

Isso levou a'Floresta Escura'nickname, pois é quase garantido que um pesquisador encontrará a transação de um usuário e interferirá em sua execução se houver uma oportunidade de ganhar dinheiro. Por exemplo, no post da Dark Forest, os autores não conseguiram recuperar fundos em risco, pois um pesquisador descobriu sua transação, a avaliou e coletou os fundos para si.

Até agora, a única maneira de derrotar a floresta escura é evitar enviar uma transação para a rede peer to peer. Em uma postagem subsequente, os autores Escapou da Floresta Negra enviando sua transação diretamente para um minerador de Ethereum. Isso, juntamente com outras instâncias, eventualmente levou o Flashbot a oferecer um recurso de transação direta que permite que um usuário envie sua transação diretamente para um minerador confiável (como um serviço).

Ainda há um risco de que os bots de MEV possam explorar uma transação direta se a blockchain passar por um reorganização e a transação do usuário estiver temporariamente não confirmada e colocada na mempool. No entanto, os eventos de reorganização são relativamente raros no Ethereum de prova de participação em comparação com 7% de todos os blocos no Ethereum de prova de trabalho.

O mesmo risco não se aplica aos pacotes cumulativos (como implementado hoje). Quase todas as transações são transações diretas, pois os usuários têm uma conexão de comunicação direta com o Proponente (Sequencer). Há pouca ou nenhuma oportunidade para um pesquisador espionar o canal e isso aumenta significativamente a dificuldade de explorar oportunidades de MEV para transações pendentes.

Isso levou a uma percepção de que os rollups derrotaram os searchers. Até o momento, qualquer sucesso dependeu da confiabilidade dos Proposers em não explorar o MEV para seu próprio ganho. Claro, esta não é toda a história, e os searchers ainda podem encontrar oportunidades de MEV.

Nos rollups, graças às transações diretas, os pesquisadores mudaram seu foco para localizar transações recentemente confirmadas na esperança de encontrar oportunidades semelhantes à arbitragem.

Por exemplo, no Arbitrum, o Proponente mantém um feed que publica transações recentemente ordenadas. É publicado a cada 250 milissegundos, principalmente para ajudar os provedores de infraestrutura como Infura e Etherscan a obterem os dados mais atualizados. Isso permite que um usuário envie uma transação para o Sequenciador e depois verifique seu status no Etherscan. Além disso, permite que qualquer pessoa execute um nó do Arbitrum com o estado confirmado do Sequenciador.

Infelizmente, os bots de MEV descobriram esse feed. Um pesquisador irá se conectar ao feed e explorar oportunidades semelhantes a arbitragem a partir de transações recentemente ordenadas.

Qualquer informação sobre transações pode habilitar MEV. A maior parte do discurso sobre MEV concentra-se na capacidade dos pesquisadores de localizar e interferir na execução de transações pendentes. No entanto, mesmo que o Proponente seja completamente confiável para não permitir que os pesquisadores localizem transações pendentes, ainda existe o potencial para os pesquisadores utilizarem qualquer informação disponibilizada pelo Proponente.

Estado Compartilhado do Banco de Dados

A execução final de uma transação pode ser diferente da execução esperada no momento da assinatura da transação.

Cada sistema de blockchain opera como uma máquina de estados finitose, nesse contexto, existe uma função de transição de estado (STF) que leva:

• Estado mais recente do banco de dados,
• Entrada do usuário.

Após a execução, o STF produzirá um novo estado do banco de dados. Podemos resumi-lo da seguinte forma:

• STF(database_state, entrada do usuário) = novo_estado_do_banco_de_dados

Quando um usuário inicia uma transação, ele direciona uma função de transição de estado específica juntamente com sua entrada. É importante observar que a transação não se compromete com o estado atual do banco de dados; o estado mais recente do banco de dados só é conhecido quando a execução ocorre.

Em um sistema de blockchain, a função de transição de estado inclui muitos componentes que podem afetar uma atualização no banco de dados.

Para simplificar, é principalmente definido por uma máquina virtual como o EVM, WASM, MIPS ou Cairo. Indo um pouco mais longe, quando um desenvolvedor implanta um contrato inteligente na máquina virtual, ele está bloqueando uma entrada do banco de dados para uso exclusivo pelo contrato inteligente. A entrada do banco de dados só pode ser atualizada quando o contrato inteligente é executado sobre ela.

Um contrato inteligente define o acesso de gravação a uma entrada específica do banco de dados.

Portanto, quando um usuário inicia uma transação e tem como alvo um contrato inteligente, eles pretendem atualizar uma entrada específica no banco de dados ou quaisquer entradas de banco de dados às quais o contrato inteligente tenha acesso de gravação. Como o contrato inteligente define o acesso de gravação, ele pode definir quem está autorizado a realizar essa ação.

Na maioria dos casos, um contrato inteligente opera com uma política inclusiva, permitindo que qualquer pessoa o execute, desde que atenda a certos critérios predefinidos. A menos que a função do contrato inteligente sirva a um propósito administrativo, os critérios não dependerão da identidade do iniciador da transação, mas serão empregados para manter as regras que regem o contrato inteligente. Por exemplo, verificar se o usuário tem um saldo suficiente do token X antes de realizar uma troca de Token X → Token Y.

Em resumo, devemos levar em consideração dois aspectos-chave de uma transação:

1. Não comprometimento com a saída: Quando um usuário assina uma transação, ele não está vinculado a um resultado de execução específico. Sua assinatura abrange as entradas e o contrato inteligente de destino, mas não dita a execução exata.
2. Pré-condições do Contrato Inteligente: Os contratos inteligentes estabelecem condições que devem ser atendidas para uma execução bem-sucedida. Essas condições frequentemente giram em torno da aplicação de regras de protocolo (como lógica de troca) em vez da identidade do chamador.

Ambos os componentes são necessários para facilitar aos usuários a emissão de transações ao mesmo tempo e lidar com condições de corrida. Caso contrário, como vimos com o lançamento de swaps na Cardano alguns anos atrás, pode levar questões horrendas de usabilidade.

Ao mesmo tempo, isso leva à habilitação de MEV em qualquer plataforma de contrato inteligente, pois permite que um robô interfira na execução da transação de um usuário e potencialmente gere lucro ao fazê-lo.

Pacotes de transação e Métodos de Interferência

Graças à natureza pública de:

• Transações do usuário,
• Estado do banco de dados compartilhado.

Um pesquisador pode simular transações pendentes e ter total visão dos futuros estados do banco de dados. Sua tarefa é simular transações e determinar se existe um futuro estado do banco de dados que seja lucrativo para eles. Se sim, então eles devem se esforçar para fazer com que o futuro estado do banco de dados ocorra e capturar a oportunidade de lucro.

Uma vez que encontram uma transação pendente que seja lucrativa para eles, então o pesquisador pode executar uma de duas estratégias:

• Não interfira. Permita que a transação do usuário seja executada conforme o esperado e o pesquisador irá acompanhar com sua própria transação que se aproveita do estado do banco de dados resultante.
• Não interfira. Um pesquisador deve emitir transações que estabeleçam as condições ideais antes que a transação do usuário seja executada.

A abordagem de não interferência é direta. O pesquisador essencialmente pré-calculou como o banco de dados ficará após a execução da transação do usuário e pode emitir uma transação que execute após o fato e capture o lucro resultante. Como exemplo, um pesquisador pode perseguir uma oportunidade de arbitragem ao retroceder a transação de um usuário.

Um pesquisador pode emitir duas transações que envolvem a transação de um usuário e interferem em sua execução para obter lucro.

A abordagem de interferência faz com que o pesquisador emita transações e procure que suas transações sejam ordenadas antes da transação do usuário. Isso afetará a execução da transação do usuário e, esperançosamente, resultará em um estado desejado do banco de dados que seja lucrativo para o pesquisador.

Dois exemplos de interferência incluem:

• Sanduíche. Um pesquisador emitirá duas transações que cercam a transação de um usuário. Isso irá interferir na execução da transação do usuário, a fim de coletar um lucro.
• Front-running. Um pesquisador irá copiar a transação do usuário e executá-la antes deles. Isso permite que o pesquisador roube a oportunidade de lucro antes do usuário.

Para que a abordagem de interferência funcione, ela precisa fazer suposições sobre o modelo de execução de transações. Como mencionado anteriormente, assumimos que a transação de um usuário não possui um resultado fixo no momento da assinatura e sua execução final depende do estado compartilhado do banco de dados.

Graças ao modelo de execução e ao fato de que um usuário pode definir um conjunto de condições pré/pós que devem ser satisfeitas antes da transação ser executada com sucesso, pode-se argumentar que um usuário define uma gama de resultados aceitáveis, mesmo que possa ser usado contra eles por buscadores em busca de uma oportunidade de capturar lucro.

A ideia de que um usuário tem a autoridade para aprovar uma gama de resultados aceitáveis é importante ao avaliar a moral do MEV.

Influenciando como um Proponente Prioriza a Ordenação de Transações

Isso nos leva à última peça para habilitar MEV - entender como um pesquisador pode convencer o proponente a priorizar seu pacote de transações em uma posição específica na ordenação total.

A abordagem adotada depende da política de pedidos implementada pelo Proponente, mas geralmente se enquadra em duas categorias:

• Leilão de prioridade. Um pesquisador deve pagar um lance que seja maior do que todos os outros pesquisadores.
• Jogos de Latência. Um buscador deve enviar sua transação (que paga uma taxa apropriada) ao proponente antes de todos os outros buscadores.

De outra forma, precisamos considerar a competição entre os buscadores, como podem superar uns aos outros e qual abordagem tem a capacidade de permitir um mercado aberto de buscadores para participar em condições de igualdade.

Um exemplo de um leilão de gás prioritárioà medida que os pesquisadores transmitem constantemente novas transações com uma taxa mais alta. Há pelo menos 100 transações dentro da janela de bloco de 12 segundos.

Graças à natureza pública de um protocolo de fofocas e ao mecanismo de leilão do mercado de taxas no Ethereum, um novo fenômeno surgiu à medida que a comunidade tomou conhecimento do MEV, o que levou a uma significativa congestão na rede.

Na Floresta Negra, se um único buscador encontrar uma oportunidade de MEV, é muito provável que outros buscadores também a encontrem. Apenas um buscador pode ganhar a oportunidade de MEV e, como resultado, isso leva a uma guerra de lances muito competitiva chamada leilão de gás prioritário.

Em um leilão de gás prioritário, um pesquisador deseja pagar o lance mínimo necessário que seja maior do que todos os concorrentes, ao mesmo tempo maximizando seu lucro. Eles devem monitorar os conjuntos de lances atuais (na memória compartilhada) e emitir uma nova transação com um lance mais alto. Todas as novas transações devem substituir sua transação anterior.

Os concorrentes repetem o processo acima e isso resulta em spam significativo atingindo a rede peer-to-peer. Por exemplo, no gráfico acima, podemos contar pelo menos 100 transações dentro de uma janela de 12 segundos. Além disso, apenas uma transação pode ter sucesso e capturar a oportunidade de MEV. Todas as transações concorrentes ainda são incluídas em um bloco e provavelmente falharão na execução. Desperdiçando tanto largura de banda quanto espaço de bloco.

Flashbots corrigiu o problema de congestionamento associado às leilões de gás prioritários movendo o leilão para fora da cadeia.

Flashbots surgiu com uma solução para aliviar os problemas associados com leilões de gás prioritários.

Solução do Flashbot: Pegue o protocolo de leilão de prioridade para escolher o vencedor e mova-o para off-chain.

Todos os buscadores foram encorajados a enviar pacotes para um Relay administrado pelo Flashbots. Cabia ao Relay escolher a oferta vencedora e encaminhá-la ao proponente. Todas as ofertas fracassadas foram descartadas pelo Relay.

Isso abriu caminho para o desenvolvimento do framework de separação de proponente-construtor (BPS), um conceito que distingue entre o construtor de bloco que ordena transações para um bloco e o proponente de bloco que é dotado da autoridade para decidir o conteúdo final de um bloco.

A separação de funções promove um mercado aberto para construtores, bem como para buscadores, para criar colaborativamente blocos lucrativos enquanto compartilham uma parte do lucro com o proponente por meio de um leilão de prioridade. O objetivo principal é garantir que nenhuma parte única possa obter todo o lucro gerado pelas oportunidades de MEV.

O processo de convencer um proponente é muito diferente para uma blockchain de camada 1 como o Ethereum em comparação com um rollup como o Arbitrum.

Ethereum tem ~800k validadores, uma memória pública pool, e o processo de escolher o validador para se tornar o próximo proponente depende de um beacon aleatório. Enquanto o Arbitrum só tem um único Sequenciador (Proponente) que tem uma memória privada pool, facilmente identificável e os usuários podem ter uma conexão direta com eles.

O ambiente de rollup impacta como um pesquisador pode tentar influenciar o proponente, uma vez que não têm mais acesso a direções pendentes e há apenas uma (ou algumas) partes para convencer.

Como mencionado anteriormente, um pesquisador pode:

• Ouça o feed do Sequenciador,
• Encontre transações recentemente ordenadas,
• Utilize estratégias de back-running alavancadas para capturar oportunidades de MEV.

Um pesquisador pode aumentar sua chance de vencer a competição com lucro se for o primeiro robô a descobrir a oportunidade de MEV e tiver a conexão mais rápida com o proponente. Em outras palavras, sem um leilão de prioridade, a única maneira para um pesquisador vencer é competir em um jogo de latência.

Os pesquisadores descobriram, ao estudar a política de feed do Sequencer, que o feed priorizará aleatoriamente uma conexão de web-socket diferente para receber a transação primeiro.

A melhor estratégia era simplesmente abrir o maior número possível de conexões e receber a transação primeiro, ganhando a loteria de conexão. Isso resultou em mais de 150 mil conexões com o Sequenciador Arbitrum.

As conexões em excesso foram um desperdício de recursos, um potencial ataque de negação de serviço ao Sequenciador Arbitrum, e apenas benéficas para os pesquisadores que conseguem competir com sucesso em um jogo de latência.

Timeboostproposta. Combina first-come-first-serve com leilões de prioridade. A maioria das transações pode ser ordenada de acordo com FCFS, mas os pesquisadores têm a oportunidade de participar de um leilão de prioridade para oportunidades de back-running. Assim, remove qualquer vantagem de latência, permitindo ainda que os usuários desfrutem de uma política de ordenação FCFS.

Moralidade do MEV

Todos os ecossistemas precisam lidar com a seguinte pergunta:

Devemos incentivar um ambiente de MEV ou tentar evitá-lo completamente?

Surpreendentemente, não há uma resposta direta, mas muitos na comunidade técnica têm uma opinião binária sobre o assunto.

A palavra MEV desperta uma emoção em muitas pessoas de que estamos simplesmente jogando os usuários aos lobos e isso é sempre ruim

Existem duas escolas de pensamento em torno da exploração e prevenção de MEV:

• Campo Anti-MEV. MEV como prejudicial. É como atirar um usuário aos lobos degenerados e permitir que sejam maximamente explorados. Devemos fazer tudo o que pudermos para prevenir sua exploração.
• Campo Pro-MEV. MEV é bom. Ele fornece um incentivo financeiro para os buscadores realizarem ações que, no final, beneficiam a experiência do usuário e estabilizam o mercado. Além disso, a exploração do MEV é inevitável e devemos fazer tudo o que pudermos para abraçá-la.

Existem alguns fatores facilmente identificáveis que contribuem para as opiniões binárias dentro da comunidade. Mais frequentemente do que não, a perspectiva está enraizada em evidências anedóticas e experiência pessoal dentro do setor financeiro.

Alguns argumentam que a prevalência da negociação de alta frequência no sistema financeiro tradicional tende a prejudicar traders menores, favorecendo empresas de negociação maiores que têm os recursos (e permissões) para executar suas negociações mais rapidamente. Além disso, leva os usuários que realizam a negociação a obter um negócio pior, permitindo que grandes empresas lucrem com isso.

Por outro lado, outros veem a exploração de MEV como inevitável devido à natureza aberta e sem permissão dos sistemas blockchain. É um aspecto inerente de como o sistema opera e, argumentavelmente, a estabilidade de um sistema blockchain depende da nossa capacidade de maximizar a extração enquanto compartilhamos seus lucros com todos os participantes.

Avaliando como MEV impacta um Sistema Blockchain

Roubado de mev.day - um grande foco dos eventos flashbot é entender como MEV impacta o protocolo de consenso de um sistema blockchain (como prova de participação).

Para entender se o MEV é moralmente justificável, devemos avaliar como ele impacta a premissa de recompensa justa dos sistemas de blockchain de camada 1 e se isso afeta negativamente a intenção da transação de um usuário.

Recompensa Justa para Todos os Proponentes

Uma propriedade central para uma blockchain de camada 1, como Bitcoin e Ethereum, é que todos os proponentes recebem aproximadamente a mesma recompensa por produzir blocos em nome da rede.

A motivação para oferecer uma recompensa justa a todos os proponentes tem dois aspectos principais que sustentam a segurança e confiabilidade de um sistema de blockchain.

• Mantenha o conjunto de proponentes descentralizado. Em primeiro lugar, visa evitar que um único proponente cresça desproporcionalmente maior do que todos os outros proponentes ao longo do tempo, o que poderia potencialmente permitir-lhes acumular capital suficiente para executar um ataque de 51%.
• Incentivo financeiro para seguir a cadeia mais longa. Em segundo lugar, cria um incentivo financeiro para todos os proponentes estenderem consistentemente a cadeia mais longa. Se a recompensa de um bloco superar significativamente o próximo bloco, então há o risco de que um proponente possa ser incentivado a reorganizar a ponta da cadeia.resultando em instabilidade para os usuários.

Na comunidade Ethereum, a visão acima levou à separação de proponentes-construtores (PBS) como um método para democratizar os lucros do MEV. Em outras palavras, o foco em abraçar o MEV é compartilhar justamente as recompensas entre todos os Proponentes e, em última instância, proteger a descentralização e a confiabilidade da rede.

Um rollup não se concentra em uma recompensa justa para centenas de milhares de participantes, mas em recompensar qualquer parte disposta a assumir a responsabilidade e manter o sistema vivo.

Por outro lado, a exigência de oferecer uma recompensa justa a todos os proponentes é diferente em um ecossistema de rollup, principalmente por causa das divergentes premissas de confiança subjacentes.

Em uma blockchain de camada 1, como o Ethereum, a suposição de confiança repousa sobre a maioria dos proponentes agindo honestamente para manter a integridade do sistema. Deve-se otimizar para uma vasta rede de participantes diversos e recompensá-los por seu tempo de atividade.

Em um rollup, o requisito de confiança é muito mais modesto:

• Segurança. Uma parte honesta para proteger a integridade do sistema.
• Vivacidade. Qualquer usuário pode enviar sua transação usando o mecanismo de inclusão forçada on-chain.

Claro, o mecanismo de inclusão forçada deve ser uma opção de último recurso que pode ser usada pelo usuário (Não sou fã de rollups).

Quase todos os usuários dependem do Proponente nomeado para decidir a ordem das transações e oferecer uma confirmação suave sobre como sua transação será eventualmente executada. Confirmações suaves podem ser confirmadas por um único proponente ou vários proponentes trabalhando juntos. É possível leia este artigopara aprender mais sobre os diferentes níveis de finalidade da transação em um rollup.

Sequenciamento descentralizado. Alguns rollups podem buscar uma suposição de confiança mais forte, como uma maioria honesta, se desejarem garantir a disponibilidade de confirmações suaves entre um comitê (ou conjunto) de Proponentes. Não é um requisito estrito para um rollup e várias opções ainda estão sendo exploradas pela comunidade.

A conclusão importante é que um rollup não precisa necessariamente garantir o tempo de atividade para centenas de milhares de participantes ou maximizar a descentralização dos participantes. A prioridade é garantir que o sistema seja abertamente acessível e que uma única parte honesta possa intervir no momento certo para protegê-lo.

Assim, há uma necessidade menor de abraçar o MEV e oferecer uma recompensa justa para todos os proponentes de um rollup, especialmente se houver apenas um proponente. A questão de abraçar o MEV não é pela segurança do sistema, mas se é do melhor interesse do proponente deixar dinheiro na mesa ou capturar algum lucro de uma receita adicional.

Permanece uma questão de pesquisa em aberto, mas a evidência empírica de que a maioria dos rollups hoje operou com sucesso com um único Sequenciador sem abraçar MEV, sugere esta conclusão.

Interferência de uma Transação do Usuário

Outro aspecto a considerar ao avaliar a moralidade do MEV é entender a influência potencial, quer positiva ou negativamente, que um pacote de transações de pesquisador pode exercer na execução da transação de um usuário.

Argumentamos que apenas o foco em como isso afeta a intenção da transação de um usuário é excessivamente limitado.

Uma avaliação deve abranger uma perspectiva mais ampla que leve em consideração as ramificações sobre os agentes dentro de um protocolo DeFi, bem como sua capacidade de contribuir para as operações síncronas dos protocolos DeFi.

Vamos aproveitar esta oportunidade para considerar exemplos específicos de agrupamento de transações e se isso pode ser justificado como uma atividade moral.

Front-running

Ataques de front-running podem levar à censura ao forçar a transação de um usuário a falhar.

A estratégia está frequentemente associada a um pesquisador avaliando a transação de um usuário, copiando seu conteúdo e roubando a oportunidade do usuário.

• Negativo — Entrega de Tx Garantida
  • A Ponte Arco-íris da Near aproveitou os bots de MEV para garantir a entrega da transaçãopara suas provas de fraude. Isso ajuda a proteger a integridade de um protocolo DeFi e, em última instância, protege os usuários.
• Negativo — Problemas de censura
  • Front-running pode possibilitar censura, já que o pesquisador força a transação do usuário a falhar.
  • Isso foi testemunhado quando Vitalik estava tentando “despejar” tokens SHIBA eBots de MEV interferiram em suas negociações para evitar sua capacidade de vender os tokens.
  • Vitalik foi forçado a migrar para a CoW Swap e enviar essas transações diretamente aos proponentes (mineradores).
• Positivo — Não pode recuperar fundos expostos
  • No exemplo da Floresta Negra, o bot MEV conseguiu roubar os fundos enquanto o usuário tentava recuperá-lo de um contrato inteligente exposto/quebrado.

Sanduíche

A estratégia está frequentemente associada a um pesquisador alterando a taxa de câmbio antes e depois de uma negociação do usuário.

• Negativo — Pior taxa de câmbio
  • Há muitos casos de sanduíche em que um usuário acaba tendo a pior taxa de câmbio ao realizar seu swap. Isso ocorre porque o buscador move o preço não a favor do usuário, a troca do usuário é executada e, em seguida, o buscador move o preço de volta.
  • O pesquisador se beneficia ao criar uma oportunidade de arbitragem e coleta qualquer slippage positivo que o usuário possa ter recebido. Há argumentos que sanduíche pode ser benéfico para roteamento de negociações, mas a maioria do discurso se concentra na experiência negativa imediata para o usuário.
• Positivo — Melhor taxa de câmbio (Positivo).
  • Just In Time Liquidity (JIT) envolve o pesquisador injetando estrategicamente liquidez concentrada logo antes da troca do usuário e posteriormente retirando imediatamente após a troca.
  • Isso permite que o usuário obtenha uma taxa de câmbio mais favorável ao realizar sua troca, enquanto o pesquisador ganha a maior parte das taxas para facilitar a troca.
  • Os provedores de liquidez passiva (LPs) podem se encontrar em desvantagem, pois recebem taxas mínimas ou nenhuma, uma vez que é a liquidez do buscador, e não a deles, que é utilizada para executar a troca.

Infelizmente,foi recentemente descoberto na naturezaque ambas as estratégias de sandwich podem ser combinadas e resultam no pior dos dois mundos. O usuário receberá a pior taxa de câmbio e permitirá que o buscador obtenha a maior parte das taxas para facilitar a troca. Assim, tanto o usuário quanto os LPs passivos perdem.

Back-running

A estratégia está frequentemente associada a um pesquisador perseguindo uma oportunidade semelhante à arbitragem.

• Oportunidades semelhantes a arbitragem (Positivo).
  • O caso mais comum de backrunning, até onde eu sei, é quando um buscador quer arbitrar a taxa de câmbio após uma grande troca realizada pelo usuário.
  • Isso é benéfico para a sincronicidade dos protocolos DeFi, pois mantém o preço dos tokens em sincronia e, em última análise, para o usuário, pois eles sempre estão pagando a taxa de mercado ao trocar por um token.

Não consigo lembrar de nenhuma estratégia de back-running que tenha um impacto negativo em um usuário ou protocolo DeFI. Se você puder pensar em alguma, por favor deixe nos comentários!

Avaliação objetiva com julgamentos subjetivos é necessária

Podemos lançar luz sobre a floresta escura, medir objetivamente seu impacto e então tomar uma decisão sobre se ela deve ser aceita (e em que medida).

Existe uma necessidade crescente de uma metodologia aprimorada para avaliar o impacto do MEV.

Esta metodologia deve abranger:

• Estratégia de pacote de transações,
• Efeitos específicos da aplicação,
• Rentabilidade para os agentes que beneficia,
• Potenciais perdas para agentes que não se beneficiam,
• Frequência de ocorrência.

Com métricas objetivas como as acima, a comunidade pode então fazer um julgamento de valor sobre sua moralidade. Por exemplo, se considerarmos a liquidez Just in Time, ela fornece aos usuários uma taxa de câmbio melhor para os ativos de final de cauda e, se representar menos de 1% de todas as negociações, então poderia ser uma estratégia MEV justificável para permitir, já que os benefícios superam os riscos.

Tanto quanto sei, o tipo de análise acima está completamente ausente no discurso do MEV. Os dados on-chain estão disponíveis, mas o conjunto de dados ainda não é facilmente acessível para a análise acima.

Há uma discussão a ser feita na comunidade sobre como equilibrar o apoio às atividades de MEV mantendo a justiça no ecossistema, onde a justiça deve ser explicitamente definida,

Aplicando Subjetividade?

O discurso em torno da aceitação de formas moralmente justificáveis de MEV suscita uma indagação fundamental:

Quem, no sistema blockchain, tem a responsabilidade de manter os julgamentos subjetivos sobre que tipo de MEV deve ser acolhido ou restringido?

No contexto de uma blockchain de camada 1 como o Ethereum, não há autoridade central autorizada a impor julgamentos subjetivos. A responsabilidade de determinar se certos tipos de MEV devem ser excluídos recai sobre os proponentes individuais ou construtores. No entanto, tais exclusões são frequentemente impraticáveis sem uma ação coletiva coordenada.

Além disso, dada o compromisso da comunidade em preservar a neutralidade credível e defender os princípios da descentralização para proteger o direito de transação, é altamente improvável impor qualquer forma de julgamento subjetivo em uma rede como o Ethereum. Mesmo a aplicação das sanções do OFAC acabou por não obter 100% de apoio.

Agora, quando mudamos nosso foco para uma solução de rollup de camada 2, nos deparamos com um cenário diferente.

Aqui, uma única entidade, o Proponente, possui a autoridade para impor julgamentos subjetivos sobre soft-confirmations que podem optar por fornecer para transações. Por exemplo, na maioria das implementações de rollup, confia-se no Proponente para não explorar sua posição privilegiada em busca de recompensas adicionais por meio da manipulação de oportunidades de MEV. No entanto, é concebível que, no futuro, um Proponente possa optar por restringir formas específicas de MEV — pelo menos da melhor maneira possível.

Isso levanta a questão sobre a praticidade de impor subjetividade e leva a um problema de pesquisa interessante:

Facilitar soft-confirmations para MEV seletivo. Avaliar a eficácia de um Sequenciador para inspecionar transações em tempo real, determinar a estratégia de MEV implementada e decidir se devem ser rejeitadas, sem impactar a experiência geral do usuário ou aumentar a latência do sistema para finalidade suave.

Em outras palavras, se houver uma metodologia objetiva para avaliar o impacto do MEV e um quadro subjetivo para decidir qual MEV deve ser tolerado, quão prático é para um Sequenciador de rollup aplicá-lo.

Neutralidade credível acima de tudo?

Ao implementar um sistema que permite livremente que um Proponente exclua certas transações, podemos abrir a porta para erodir ainda mais os direitos dos usuários de transacionar.

Ao adentrarmos nas considerações éticas do MEV e na justificativa potencial para restringir certas formas dele, surge um dilema moral mais amplo - um que gira em torno da possibilidade de tais julgamentos inadvertidamente promoverem a censura.

Existe um medo legítimo de que a liberdade dos usuários de transacionar possa ser erodida ao longo do tempo, à medida que certas transações são vistas como moralmente injustas pelos operadores do sistema. Pode começar com transações que não prejudicam diretamente o usuário, mas eventualmente levar à censura de outras formas de transações simplesmente porque a tecnologia agora existe para possibilitar isso.

Eu acredito firmemente que um blockchain de camada 1 como o Ethereum deve permanecer neutral de forma credível a todo custo. Não apenas para proteger o direito de transação, mas também para proteger todos os rollups que são construídos sobre ele. É um pré-requisito para garantir que o Ethereum possa ser a raiz de confiança e a plataforma para proteger os fundos do usuário que estão bloqueados em um sistema off-chain.

Por outro lado, há um potencial para Proposers em um sistema semelhante a rollup implementar filtragem de transações em tempo real e renunciar à neutralidade credível.

Esta via de pesquisa provavelmente será seguida independentemente de nossas opiniões sobre a importância da neutralidade credível. É imperativo para nossa comunidade se envolver proativamente com ela e entender até que ponto pode ser implementada na prática.

É verdade que abraçar a praticidade da filtragem de transações pode inadvertidamente levar a um sistema que erode a liberdade dos usuários de transacionar.

É por isso que nossa comunidade deve trabalhar em paralelo em outra linha de pesquisa que se concentra em protocolos de ordenação que amarram as mãos do proponente, impedindo sua capacidade de filtrar transações específicas e, em última análise, proteger o direito do usuário de transacionar.

Por padrão, não pode ser malévolo. Na minha opinião, o objetivo final é construir um rollup onde o Proponente não possa ser malévolo, ao invés de simplesmente prometer que não serão malévolos.

Supondo que a comunidade decida implementar protocolos que amarram as mãos do proponente, então há um medo legítimo de que o MEV deva ser adotado por padrão. Sou de opinião que não é necessariamente esse o caso.

Por exemplo, a proposta de impulso temporal é um exemplo que combina:

• Ordem de chegada, primeiro a chegar, primeiro a ser atendido,
• Acordo de encomenda por comissão,
• Ativar a execução retroativa via microleilões.

Permite que um rollup adote estratégias de back-running, algo que geralmente é considerado moralmente justo, tornando difícil sanduichar a transação de um usuário sem acesso direto ao usuário.

Sem filtragem de transações, o compromisso é que um protocolo de ordenação possa desencorajar categorias inteiras de estratégias MEV, mas isso pode ser necessário para ajudar a proteger a liberdade dos usuários de realizar transações.

Claro, por outro lado, talvez um rollup não deva tentar evitar oportunidades de MEV e abraçar o MEV em sua totalidade. Permitir que o mercado alcance um equilíbrio em torno dos lucros gerados pelo MEV, possibilitando um mercado aberto de buscadores participar. Qualquer coisa pode acontecer!

Não há uma resposta certa sobre se devemos prevenir ou abraçar MEV.

Felizmente, os rollups como uma pilha de tecnologia nos oferecem a liberdade de experimentar com todos os itens acima e encontrar a solução que melhor protege o interesse de todas as partes envolvidas, incluindo o usuário que realiza a transação, os agentes nos protocolos DeFi e os participantes no protocolo subjacente.

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