La technologie blockchain a réécrit les fondements de la finance traditionnelle. Grâce aux nœuds peer-to-peer et aux grands livres distribués basés sur la cryptographie, un système financier automatisé, sécurisé, sans permission et décentralisé a été créé. Les utilisateurs peuvent utiliser les réseaux de blockchain pour transférer des fonds. Et les nœuds du réseau aident à vérifier ces transactions, à créer de nouveaux blocs, à maintenir la sécurité du réseau et à facturer des frais.
Bien que la blockchain rende les services financiers moins chers et plus efficaces, avec la popularité croissante des contrats intelligents, certains nouveaux problèmes ont fait surface. L'un des nouveaux problèmes est la valeur maximale extractible (VME), qui fait référence aux nœuds du réseau qui incluent, excluent et modifient l'ordre des transactions dans un bloc afin d'obtenir le plus possible de récompense de bloc et de frais de transaction qui dépassent le montant normal du bloc dont ils sont responsables.
En raison de la MEV, les utilisateurs non avertis peuvent subir des pertes dues à la manipulation des transactions, ce qui rend le réseau peu fiable. Toutefois, l'impact du MEV sur les réseaux blockchain n'est pas entièrement négatif. Afin de maximiser les revenus, la concurrence entre les nœuds du réseau accélère également le développement de la technologie blockchain.
Les mineurs incluent ou réorganisent les transactions dans les blocs qu'ils créent pour obtenir plus de profits.
L'origine du terme Maximum Extractable Value (MEV) vient d'un autre terme - Miner Extractable Value (également MEV), qui fait référence aux revenus supplémentaires que les mineurs peuvent obtenir en incluant, excluant ou réordonnant arbitrairement les transactions dans les blocs qu'ils créent. La recherche la plus ancienne sur le MEV provient d'une étude intitulée Flash Boys 2.0 : Frontrunning, Transaction Reordering, and Consensus Instability in Decentralized Exchanges. Lorsque l'on étudie les réseaux de blockchain PoW (par ex. Bitcoin et Ethereum), ils ont constaté que les mineurs manipulaient la création de blocs et l'ordre des transactions d'une manière qui leur permettait d'obtenir des récompenses de blocs et des frais de transaction plus élevés que la norme.
La méthode d'arbitrage pour emballer et réordonner les transactions existe dans tous les mécanismes de consensus.
Ce phénomène n'est pas limité aux blockchains proof-of-work. Toujours sur les blockchains à preuve d'enjeu (PoS), les nœuds valideurs peuvent gagner des revenus supplémentaires auprès des utilisateurs lorsqu'ils créent de nouveaux blocs, emballent les transactions en attente et réorganisent les transactions. Le terme "valeur extractible minière" a fini par être remplacé par le terme plus large de "valeur extractible maximale", qui est une forme d'arbitrage sans risque ou à faible risque.
La durabilité d'un réseau blockchain repose sur des incitations financières. Les nœuds du réseau doivent être récompensés en permanence afin qu'ils soient incités à fournir des services sûrs et fiables. En raison de la latence du réseau dans différentes régions et du fait que les grands livres distribués ont besoin de temps pour atteindre un consensus lorsqu'un utilisateur envoie une transaction sur la blockchain, la transaction ne sera pas traitée immédiatement mais sera stockée dans un pool de mémoire (également appelé mempool). Lorsqu'un nouveau bloc est généré, les transactions non traitées dans le mempool seront ajoutées au nouveau bloc, et les données des transactions seront enregistrées dans le grand livre.
Il existe des différences dans les informations et le temps de synchronisation entre les nœuds, ce qui permet de modifier l'ordre des transactions avant la génération d'un nouveau bloc.
Grâce au mempool, les nœuds peuvent partager des informations sur certaines transactions, évaluer le trafic actuel du réseau et réorganiser les transactions. Les nœuds sont motivés par l'argent. Ainsi, lorsque le mempool est plein et ne peut pas accueillir plus de transactions en attente, les nœuds traiteront d'abord les transactions qui paient plus de frais. Il faudra plus de temps pour que les transactions payant des frais moins élevés soient regroupées dans un bloc. Dans certains cas, ils peuvent même être déplacés hors du pool de mémoire, ce qui entraîne l'échec de la transaction.
Lorsque plusieurs utilisateurs paient des frais de transaction différents, les mineurs (ou nœuds) regroupent les transactions du mempool dans l'ordre, en fonction du montant des frais. (Source : blog ChainLink)
Étant donné que les informations sur les transactions en attente dans le mempool sont publiques et que les nœuds ont le droit de créer de nouveaux blocs et d'ordonner des transactions, ils peuvent facilement ordonner les transactions pour extraire le plus de valeur en ajoutant ou en supprimant des transactions. Par exemple, lorsqu'un nœud responsable de l'emballage et de la comptabilité remarque qu'un utilisateur a demandé une transaction pour acheter 1 ETH avec USDT, le nœud peut acheter 1 ETH avant que cet utilisateur ne le fasse, puis le revendre à un prix plus élevé pour compléter l'arbitrage.
Les nœuds peuvent vendre des droits de comptabilité et d'ordonnancement des transactions à d'autres arbitres.
Les nœuds ne doivent pas manipuler eux-mêmes les transactions pour obtenir des revenus supplémentaires. Ils peuvent également vendre leurs droits de comptabilité et d'ordonnancement des transactions, de sorte que si d'autres utilisateurs identifient des opportunités d'arbitrage, ils peuvent être prêts à payer des frais plus élevés à ces nœuds pour que leurs transactions soient regroupées en blocs. D'une manière ou d'une autre, les droits centralisés de comptabilité et d'ordonnancement des transactions des nœuds peuvent être utilisés pour retirer de l'argent de la poche des utilisateurs.
L'émergence de la MEV n'est pas seulement due au fait que les transactions en attente dans le pool de mémoire peuvent être manipulées par les nœuds, mais aussi à l'inefficacité économique qui laisse place à l'arbitrage. Par exemple, un utilisateur qui achète ou vend une grande quantité de valeur sur un échange décentralisé (DEX) provoquera un glissement de prix. Ensuite, les nœuds et les robots d'arbitrage peuvent emprunter aux pools de liquidité d'autres échanges décentralisés pour exploiter la différence de prix.
Les algorithmes de simulation des transactions constituent un autre facteur clé qui rend le MEV possible. Comme la blockchain est un grand livre public transparent, la liquidité et la profondeur du marché de tous les actifs sur la chaîne sont publiques pour tout le monde. L'impact de chaque transaction sur le prix du marché peut être prédit et les arbitres peuvent alors déterminer la taille correcte de leurs positions et l'ordre de transaction pour extraire de la valeur.
Les nœuds du réseau Blockchain peuvent récolter le VEM de plusieurs façons. Voici quelques exemples courants.
Arbitrage DEX
L'arbitrage entre DEX est la forme la plus simple et la plus intuitive de MEV. Si la cotation algorithmique d'un actif dans DEX A est de 100 USDT, alors que la cotation algorithmique dans DEX B est de 110 USDT, celui qui repère la différence de prix peut acheter l'actif dans DEX A, puis le vendre dans DEX B pour exploiter la différence de prix. Ce type d'arbitrage existe également sur les marchés financiers traditionnels. Étant donné qu'elle est fondamentalement sans risque, la concurrence pour de telles opportunités d'arbitrage est assez féroce.
Liquidation dans les protocoles de prêt
Dans les protocoles de prêt qui exigent des garanties (comme AAVE et Maker), les utilisateurs peuvent déposer des crypto-actifs (par ex. ETH) pour prêter d'autres actifs cryptographiques (par ex. USDT). Tant que la valeur de la garantie de l'emprunteur est suffisante, ce dernier peut continuellement prêter les cryptos du protocole.
Chaque protocole a ses propres normes pour les collatéraux. Par exemple, lorsque la valeur de la garantie devient inférieure à 70 % de la valeur des cryptocurrences empruntées en raison de la chute des cours, au cas où le cours continue de baisser et que l'emprunteur devient insolvable, le protocole de prêt peut vendre la garantie pour rembourser le prêt, ce que l'on appelle la liquidation.
Les protocoles de prêt permettent à tous les emprunteurs de liquider la garantie pour rembourser le prêt immédiatement. En cas de liquidation, l'emprunteur doit payer des frais de liquidation élevés, dont une partie va au liquidateur. Effectuer une liquidation est également une source de revenus sans risque. Il existe de nombreux bots conçus pour rechercher constamment les emprunteurs qui seront liquidés, proposer de manière préventive la liquidation et percevoir les frais de liquidation.
Attaque sandwich
L'attaque sandwich est une autre méthode courante d'extraction de VME, qui consiste à insérer des transactions avant et après une transaction cible, de sorte que le commerçant victime dont la transaction est "prise en sandwich" devra payer plus.
Par exemple, un utilisateur souhaite utiliser USDT pour acheter 10 000 ETH sur Uniswap. Comme il s'agit d'une très grande quantité de valeur, le prix des ETH dans le pool de liquidité va augmenter (P1 → P2 dans le graphique ci-dessous).
Après qu'un robot d'arbitrage ait "flairé" la transaction en cours, il peut devancer la victime et acheter 10 000 ETH sur le marché, de sorte que le prix du marché atteigne P2. Lorsque la transaction de la victime est exécutée, le prix de l'ETH est poussé à la hausse, passant de P2 à P3.
Le robot d'arbitrage vend alors les 10 000 ETH achetés précédemment, ce qui fait revenir le prix à P2. Par conséquent, le coût d'achat de l'ETH a augmenté pour la victime, et le coût supplémentaire devient le profit du robot d'arbitrage.
Les robots d'arbitrage peuvent prendre en sandwich les transactions des utilisateurs pour profiter de la différence de prix.
Bien qu'en apparence, le MEV ne fait qu'augmenter les revenus des nœuds du réseau au détriment des utilisateurs, de la même manière que les nœuds facturent des taxes supplémentaires aux utilisateurs du réseau. Il est difficile de juger si cette réaffectation des valeurs est bonne ou mauvaise.
Pour les nœuds du réseau et les arbitres, le fait de pouvoir modifier l'ordre des transactions et de récolter la VME est définitivement une bonne chose. Ces possibilités d'arbitrage attireront également davantage de personnes à rejoindre le réseau, ce qui améliorera la sécurité et la décentralisation du réseau blockchain.
Cependant, pour les utilisateurs, le coût des transactions sur la chaîne augmente et les transactions en avance de l'arbitragiste occupent la bande passante du réseau, ce qui entraîne une mauvaise expérience pour l'utilisateur. D'autre part, ces arbitres travailleurs améliorent également l'efficacité de la blockchain, de sorte que les actifs en crypto-monnaies sur la chaîne n'auront pas une trop grande différence de prix. Et l'exécution de la liquidation assure également la sécurité de l'utilisation des protocoles de prêt.
Du point de vue du réseau blockchain, le MEV pose quelques problèmes. Les nœuds arbitragistes les plus performants, capables d'extraire de la valeur des transactions, accumuleront de plus en plus de ressources, rendant le réseau blockchain plus centralisé. Dans des cas extrêmes, les nœuds arbitragistes peuvent même essayer de trafiquer d'anciens blocs pour gagner plus d'argent.
Pour conclure, l'impact du MEV a de multiples dimensions, mais il ne fait aucun doute que la recherche sur le MEV est une bonne occasion de découvrir comment les technologies blockchain pourraient être meilleures.
Le fondement du MEV est la transparence des mempools et le droit des nœuds à organiser librement l'ordre des transactions. Par conséquent, si le mempool n'est plus transparent ou si les nœuds sont obligés d'emballer les transactions dans un certain ordre, des frais supplémentaires peuvent être évités pour les utilisateurs.
Par exemple, Automata Network utilise un algorithme appelé Conveyor, qui tire les transactions en attente du mempool dans un certain ordre et attache la signature de nœud d'Automata aux transactions. Les transactions qui ne sont pas ajoutées par Conveyor seront détectées. Seuls ceux qui sont traités par le Convoyeur peuvent être emballés dans de nouveaux blocs.
Source : Automata Blog
Chainlink utilise un algorithme appelé Fair Sequencing Services (FSS) pour résoudre le problème du MEV. Le SFS exige que les contrats intelligents séquencent les transactions en fonction de certains paramètres, tels que l'heure (moment où la transaction entre dans le pool de mémoire), les frais de transaction, le montant de la transaction et le type de transaction.
Le SIV peut également crypter la séquence des transactions, qui ne peut être décryptée qu'après avoir été soumise. Ce cryptage est également une forme de séparation entre le proposant et le constructeur.
Source : Chainlink Blog
Il existe également une pratique appelée MEVA (abréviation de MEV Auctions). MEVA reconnaît l'existence du VME, et encourage également tous les nœuds et arbitres à obtenir le VME sous quelque forme que ce soit, dans la mesure du possible. Une partie du produit des enchères sera transférée aux fonds publics et reversée à tous les utilisateurs du protocole.
L'optimisme est un protocole de couche 2 qui utilise le modèle MEVA. Dans une certaine mesure, MEVA fait payer une "taxe" aux utilisateurs pour stimuler le développement du protocole, car les nœuds et les arbitres peuvent être incités à améliorer l'efficacité du réseau.
L'utilisation de protocoles d'agrégation sur la chaîne permet de réduire l'impact négatif du MEV et d'améliorer l'efficacité du capital.
Les protocoles des agrégateurs peuvent également protéger les utilisateurs de l'impact négatif du VME. La différence de prix d'un même actif en crypto-monnaies entre différents pools de liquidité provient souvent des grandes quantités d'achats ou de ventes des utilisateurs sur un seul DEX. En théorie, les utilisateurs peuvent répartir les transactions importantes entre différents pools de liquidités afin de réduire leurs coûts, même si cela demande du temps et de la patience. Les agrégateurs comme 1inch trouveront la meilleure façon pour les utilisateurs d'effectuer des transactions importantes en une seule fois, améliorant ainsi l'efficacité du capital.
Il n'est pas vrai que les transactions traitées par les agrégateurs ne peuvent plus être exploitées par les nœuds du réseau. Avec l'invention d'un plus grand nombre d'agrégateurs et le perfectionnement des technologies connexes, il y aura moins d'espace pour l'arbitrage. Ces protocoles agrégateurs peuvent en fait être considérés comme des "arbitres moins chers". Le MEV continuera d'exister. Si les agrégateurs peuvent être moins chers, les utilisateurs n'ont aucune raison de payer plus cher d'autres arbitragistes.
Sous PoW, les mineurs peuvent maximiser leurs profits en ordonnant les transactions en priorité, ce qui permet l'arbitrage DEX, les attaques sandwich, etc.
Après la transition d'Ethereum vers PoS, la production quotidienne d'ETH sera fortement réduite. La récompense quotidienne par bloc sera réduite de 90 %, passant de 14 600 ETH à environ 1 600. Sous PoS, que vous misiez 32 ETH ou 100 ETH, la récompense pour la vérification de chaque bloc est fixe.
Par conséquent, le MEV sera très important pour les validateurs de PoS afin d'obtenir plus de récompenses. Le MEV encouragera également les gens à miser de l'éther et à devenir des valideurs. Par conséquent, le MEV sera très important pour Ethereum, qui valorise la décentralisation et la sécurité.
La récompense annuelle du validateur est la somme de la récompense du jalonnement et de la VME. (Source : Flashbots)
Le PoW et le PoS sont tous deux confrontés à certains problèmes. L'exploration du VME profite davantage aux personnes disposant d'un capital élevé. Étant donné que les mineurs (validateurs) ne doivent pas nécessairement exécuter eux-mêmes des transactions pour récolter le MEV, ils peuvent agir en tant que proposeurs et accepter les offres des constructeurs de blocs pour donner à certaines transactions la priorité pour être vérifiées.
Par conséquent, les validateurs disposant d'un capital élevé peuvent payer des frais élevés pour que les transactions qui leur sont profitables soient traitées de manière préférentielle. Cela signifie que ces nœuds d'élite peuvent, directement et indirectement, contrôler les données de transaction du bloc. Si ce problème ne peut être résolu, l'Ethereum sera moins décentralisé.
Après la Fusion, la plupart des valideurs déploieront MEV-boost, un logiciel gratuit et open-source construit par Flashbots en collaboration avec des développeurs et des chercheurs d'Ethereum. MEV-boost aide Ethereum à atténuer l'impact négatif du MEV et à rendre la récolte du MEV plus démocratique.
MEV-boost est une solution basée sur PBS (Proposer Builder Separation), qui peut résoudre le problème de la centralisation des nœuds après sa mise en œuvre sur Ethereum.
Qu'est-ce que PBS (Proposer/Builder Separation)
Proposer/Builder Separation consiste à séparer le rôle de construction de blocs du rôle de proposition de blocs d'un nœud. De cette façon, les nœuds ne peuvent pas ajouter, supprimer ou modifier de façon aléatoire l'ordre des transactions dans leur propre intérêt. Les composants du PBS sont :
Pourquoi exécuter MEV-boost
MEV-boost est une solution à la PBS, qui permet aux stakers individuels de participer à un réseau blockchain et d'augmenter sa décentralisation.
L'architecture proposée permet aux validateurs d'externaliser la tâche de construction des blocs à un réseau de constructeurs de blocs tiers. Bien que les validateurs aient la possibilité d'inclure n'importe quelle charge utile dans la chaîne, la neutralité du réseau et les revenus des validateurs sont maximisés lorsque le travail du validateur se limite à sélectionner la charge utile qui lui rapporte le plus d'ETH.
En termes de décentralisation et d'équité, le MEV présente des avantages, malgré ses nombreux inconvénients.
De manière générale, la blockchain promet de créer un système financier équitable, sans permission, sans confiance et décentralisé pour les utilisateurs. Cependant, si nous y regardons de plus près, nous constaterons qu'il existe toujours des intermédiaires tiers de confiance dans l'espace blockchain. Dans la finance traditionnelle, les intermédiaires sont les organes gouvernementaux et les banques, tandis que dans les réseaux blockchain, ce sont les mineurs et les validateurs qui sont chargés de créer de nouveaux blocs et de manipuler l'ordre des transactions. Ils utilisent leur pouvoir pour ajouter, supprimer ou réarranger les transactions dans les blocs afin d'obtenir des profits supplémentaires de la part des utilisateurs.
Les incitations économiques poussent davantage de nœuds à se faire concurrence, ce qui renforce la décentralisation.
Bien qu'aucun utilisateur ne soit heureux de payer cette taxe inutile sur l'utilisation du réseau, ou d'accepter l'encombrement du réseau blockchain causé par les robots d'arbitrage qui envoient un grand nombre de transactions inutiles, l'existence du MEV apporte des avantages en plus des inconvénients. Les incitations économiques poussent davantage de nœuds à se joindre, ce qui rend le réseau de la blockchain plus décentralisé et assure la stabilité des prix sur les différents marchés. Les utilisateurs peuvent effectuer des transactions à tout moment sans avoir besoin de comparer les prix des différents marchés au préalable. La manière de maximiser ses avantages tout en minimisant ses inconvénients est une question clé à discuter à l'avenir.
Les solutions pour atténuer l'impact de la MEV ont été proposées les unes après les autres, mais l'équilibre de la puissance multi-rôle sur le marché doit encore être pris en compte.
Quant à la manière d'atténuer ou même d'éliminer le MEV, de nombreuses solutions différentes ont été proposées, telles que les services de séquençage équitable, les transactions de confidentialité cryptées, les enchères de droits d'ordonnancement des blocs, la séparation des proposants et des constructeurs, etc. Ces méthodes sont nouvelles, et il n'est pas encore certain qu'elles puissent protéger les intérêts des mineurs et des arbitres et assurer la croissance régulière du réseau blockchain. Chaque transaction est associée à des valeurs. Il est peut-être acceptable de permettre aux arbitres d'extraire une partie de la valeur dans des limites raisonnables.
Le MEV continuera d'exister, et un marché libre finira par atteindre un équilibre dynamique.
Au fur et à mesure de la maturation de la technologie blockchain, on s'attend à l'émergence de stratégies MEV avec des réseaux multi-blockchain plus complexes, plus complets et plus intégrés. Certains craignent que cette situation fasse que les opérateurs de nœuds ou de bots d'arbitrage monopolisent les ressources et provoquent une crise de centralisation, mais le fait est que l'expansion des connaissances amènera inévitablement des concurrents. À long terme, le MEV est un marché où règne une concurrence féroce, dans lequel les nœuds et les réseaux de blockchain inefficaces seront éliminés, tandis que ceux qui présentent les meilleures performances seront soutenus par les utilisateurs. Dans la course aux ressources, l'équilibre entre efficacité et décentralisation sera atteint. Le MEV peut continuer à exister mais deviendra moins cher et plus compétitif, agissant comme un moteur clé pour la croissance de l'écosystème cryptographique.
La technologie blockchain a réécrit les fondements de la finance traditionnelle. Grâce aux nœuds peer-to-peer et aux grands livres distribués basés sur la cryptographie, un système financier automatisé, sécurisé, sans permission et décentralisé a été créé. Les utilisateurs peuvent utiliser les réseaux de blockchain pour transférer des fonds. Et les nœuds du réseau aident à vérifier ces transactions, à créer de nouveaux blocs, à maintenir la sécurité du réseau et à facturer des frais.
Bien que la blockchain rende les services financiers moins chers et plus efficaces, avec la popularité croissante des contrats intelligents, certains nouveaux problèmes ont fait surface. L'un des nouveaux problèmes est la valeur maximale extractible (VME), qui fait référence aux nœuds du réseau qui incluent, excluent et modifient l'ordre des transactions dans un bloc afin d'obtenir le plus possible de récompense de bloc et de frais de transaction qui dépassent le montant normal du bloc dont ils sont responsables.
En raison de la MEV, les utilisateurs non avertis peuvent subir des pertes dues à la manipulation des transactions, ce qui rend le réseau peu fiable. Toutefois, l'impact du MEV sur les réseaux blockchain n'est pas entièrement négatif. Afin de maximiser les revenus, la concurrence entre les nœuds du réseau accélère également le développement de la technologie blockchain.
Les mineurs incluent ou réorganisent les transactions dans les blocs qu'ils créent pour obtenir plus de profits.
L'origine du terme Maximum Extractable Value (MEV) vient d'un autre terme - Miner Extractable Value (également MEV), qui fait référence aux revenus supplémentaires que les mineurs peuvent obtenir en incluant, excluant ou réordonnant arbitrairement les transactions dans les blocs qu'ils créent. La recherche la plus ancienne sur le MEV provient d'une étude intitulée Flash Boys 2.0 : Frontrunning, Transaction Reordering, and Consensus Instability in Decentralized Exchanges. Lorsque l'on étudie les réseaux de blockchain PoW (par ex. Bitcoin et Ethereum), ils ont constaté que les mineurs manipulaient la création de blocs et l'ordre des transactions d'une manière qui leur permettait d'obtenir des récompenses de blocs et des frais de transaction plus élevés que la norme.
La méthode d'arbitrage pour emballer et réordonner les transactions existe dans tous les mécanismes de consensus.
Ce phénomène n'est pas limité aux blockchains proof-of-work. Toujours sur les blockchains à preuve d'enjeu (PoS), les nœuds valideurs peuvent gagner des revenus supplémentaires auprès des utilisateurs lorsqu'ils créent de nouveaux blocs, emballent les transactions en attente et réorganisent les transactions. Le terme "valeur extractible minière" a fini par être remplacé par le terme plus large de "valeur extractible maximale", qui est une forme d'arbitrage sans risque ou à faible risque.
La durabilité d'un réseau blockchain repose sur des incitations financières. Les nœuds du réseau doivent être récompensés en permanence afin qu'ils soient incités à fournir des services sûrs et fiables. En raison de la latence du réseau dans différentes régions et du fait que les grands livres distribués ont besoin de temps pour atteindre un consensus lorsqu'un utilisateur envoie une transaction sur la blockchain, la transaction ne sera pas traitée immédiatement mais sera stockée dans un pool de mémoire (également appelé mempool). Lorsqu'un nouveau bloc est généré, les transactions non traitées dans le mempool seront ajoutées au nouveau bloc, et les données des transactions seront enregistrées dans le grand livre.
Il existe des différences dans les informations et le temps de synchronisation entre les nœuds, ce qui permet de modifier l'ordre des transactions avant la génération d'un nouveau bloc.
Grâce au mempool, les nœuds peuvent partager des informations sur certaines transactions, évaluer le trafic actuel du réseau et réorganiser les transactions. Les nœuds sont motivés par l'argent. Ainsi, lorsque le mempool est plein et ne peut pas accueillir plus de transactions en attente, les nœuds traiteront d'abord les transactions qui paient plus de frais. Il faudra plus de temps pour que les transactions payant des frais moins élevés soient regroupées dans un bloc. Dans certains cas, ils peuvent même être déplacés hors du pool de mémoire, ce qui entraîne l'échec de la transaction.
Lorsque plusieurs utilisateurs paient des frais de transaction différents, les mineurs (ou nœuds) regroupent les transactions du mempool dans l'ordre, en fonction du montant des frais. (Source : blog ChainLink)
Étant donné que les informations sur les transactions en attente dans le mempool sont publiques et que les nœuds ont le droit de créer de nouveaux blocs et d'ordonner des transactions, ils peuvent facilement ordonner les transactions pour extraire le plus de valeur en ajoutant ou en supprimant des transactions. Par exemple, lorsqu'un nœud responsable de l'emballage et de la comptabilité remarque qu'un utilisateur a demandé une transaction pour acheter 1 ETH avec USDT, le nœud peut acheter 1 ETH avant que cet utilisateur ne le fasse, puis le revendre à un prix plus élevé pour compléter l'arbitrage.
Les nœuds peuvent vendre des droits de comptabilité et d'ordonnancement des transactions à d'autres arbitres.
Les nœuds ne doivent pas manipuler eux-mêmes les transactions pour obtenir des revenus supplémentaires. Ils peuvent également vendre leurs droits de comptabilité et d'ordonnancement des transactions, de sorte que si d'autres utilisateurs identifient des opportunités d'arbitrage, ils peuvent être prêts à payer des frais plus élevés à ces nœuds pour que leurs transactions soient regroupées en blocs. D'une manière ou d'une autre, les droits centralisés de comptabilité et d'ordonnancement des transactions des nœuds peuvent être utilisés pour retirer de l'argent de la poche des utilisateurs.
L'émergence de la MEV n'est pas seulement due au fait que les transactions en attente dans le pool de mémoire peuvent être manipulées par les nœuds, mais aussi à l'inefficacité économique qui laisse place à l'arbitrage. Par exemple, un utilisateur qui achète ou vend une grande quantité de valeur sur un échange décentralisé (DEX) provoquera un glissement de prix. Ensuite, les nœuds et les robots d'arbitrage peuvent emprunter aux pools de liquidité d'autres échanges décentralisés pour exploiter la différence de prix.
Les algorithmes de simulation des transactions constituent un autre facteur clé qui rend le MEV possible. Comme la blockchain est un grand livre public transparent, la liquidité et la profondeur du marché de tous les actifs sur la chaîne sont publiques pour tout le monde. L'impact de chaque transaction sur le prix du marché peut être prédit et les arbitres peuvent alors déterminer la taille correcte de leurs positions et l'ordre de transaction pour extraire de la valeur.
Les nœuds du réseau Blockchain peuvent récolter le VEM de plusieurs façons. Voici quelques exemples courants.
Arbitrage DEX
L'arbitrage entre DEX est la forme la plus simple et la plus intuitive de MEV. Si la cotation algorithmique d'un actif dans DEX A est de 100 USDT, alors que la cotation algorithmique dans DEX B est de 110 USDT, celui qui repère la différence de prix peut acheter l'actif dans DEX A, puis le vendre dans DEX B pour exploiter la différence de prix. Ce type d'arbitrage existe également sur les marchés financiers traditionnels. Étant donné qu'elle est fondamentalement sans risque, la concurrence pour de telles opportunités d'arbitrage est assez féroce.
Liquidation dans les protocoles de prêt
Dans les protocoles de prêt qui exigent des garanties (comme AAVE et Maker), les utilisateurs peuvent déposer des crypto-actifs (par ex. ETH) pour prêter d'autres actifs cryptographiques (par ex. USDT). Tant que la valeur de la garantie de l'emprunteur est suffisante, ce dernier peut continuellement prêter les cryptos du protocole.
Chaque protocole a ses propres normes pour les collatéraux. Par exemple, lorsque la valeur de la garantie devient inférieure à 70 % de la valeur des cryptocurrences empruntées en raison de la chute des cours, au cas où le cours continue de baisser et que l'emprunteur devient insolvable, le protocole de prêt peut vendre la garantie pour rembourser le prêt, ce que l'on appelle la liquidation.
Les protocoles de prêt permettent à tous les emprunteurs de liquider la garantie pour rembourser le prêt immédiatement. En cas de liquidation, l'emprunteur doit payer des frais de liquidation élevés, dont une partie va au liquidateur. Effectuer une liquidation est également une source de revenus sans risque. Il existe de nombreux bots conçus pour rechercher constamment les emprunteurs qui seront liquidés, proposer de manière préventive la liquidation et percevoir les frais de liquidation.
Attaque sandwich
L'attaque sandwich est une autre méthode courante d'extraction de VME, qui consiste à insérer des transactions avant et après une transaction cible, de sorte que le commerçant victime dont la transaction est "prise en sandwich" devra payer plus.
Par exemple, un utilisateur souhaite utiliser USDT pour acheter 10 000 ETH sur Uniswap. Comme il s'agit d'une très grande quantité de valeur, le prix des ETH dans le pool de liquidité va augmenter (P1 → P2 dans le graphique ci-dessous).
Après qu'un robot d'arbitrage ait "flairé" la transaction en cours, il peut devancer la victime et acheter 10 000 ETH sur le marché, de sorte que le prix du marché atteigne P2. Lorsque la transaction de la victime est exécutée, le prix de l'ETH est poussé à la hausse, passant de P2 à P3.
Le robot d'arbitrage vend alors les 10 000 ETH achetés précédemment, ce qui fait revenir le prix à P2. Par conséquent, le coût d'achat de l'ETH a augmenté pour la victime, et le coût supplémentaire devient le profit du robot d'arbitrage.
Les robots d'arbitrage peuvent prendre en sandwich les transactions des utilisateurs pour profiter de la différence de prix.
Bien qu'en apparence, le MEV ne fait qu'augmenter les revenus des nœuds du réseau au détriment des utilisateurs, de la même manière que les nœuds facturent des taxes supplémentaires aux utilisateurs du réseau. Il est difficile de juger si cette réaffectation des valeurs est bonne ou mauvaise.
Pour les nœuds du réseau et les arbitres, le fait de pouvoir modifier l'ordre des transactions et de récolter la VME est définitivement une bonne chose. Ces possibilités d'arbitrage attireront également davantage de personnes à rejoindre le réseau, ce qui améliorera la sécurité et la décentralisation du réseau blockchain.
Cependant, pour les utilisateurs, le coût des transactions sur la chaîne augmente et les transactions en avance de l'arbitragiste occupent la bande passante du réseau, ce qui entraîne une mauvaise expérience pour l'utilisateur. D'autre part, ces arbitres travailleurs améliorent également l'efficacité de la blockchain, de sorte que les actifs en crypto-monnaies sur la chaîne n'auront pas une trop grande différence de prix. Et l'exécution de la liquidation assure également la sécurité de l'utilisation des protocoles de prêt.
Du point de vue du réseau blockchain, le MEV pose quelques problèmes. Les nœuds arbitragistes les plus performants, capables d'extraire de la valeur des transactions, accumuleront de plus en plus de ressources, rendant le réseau blockchain plus centralisé. Dans des cas extrêmes, les nœuds arbitragistes peuvent même essayer de trafiquer d'anciens blocs pour gagner plus d'argent.
Pour conclure, l'impact du MEV a de multiples dimensions, mais il ne fait aucun doute que la recherche sur le MEV est une bonne occasion de découvrir comment les technologies blockchain pourraient être meilleures.
Le fondement du MEV est la transparence des mempools et le droit des nœuds à organiser librement l'ordre des transactions. Par conséquent, si le mempool n'est plus transparent ou si les nœuds sont obligés d'emballer les transactions dans un certain ordre, des frais supplémentaires peuvent être évités pour les utilisateurs.
Par exemple, Automata Network utilise un algorithme appelé Conveyor, qui tire les transactions en attente du mempool dans un certain ordre et attache la signature de nœud d'Automata aux transactions. Les transactions qui ne sont pas ajoutées par Conveyor seront détectées. Seuls ceux qui sont traités par le Convoyeur peuvent être emballés dans de nouveaux blocs.
Source : Automata Blog
Chainlink utilise un algorithme appelé Fair Sequencing Services (FSS) pour résoudre le problème du MEV. Le SFS exige que les contrats intelligents séquencent les transactions en fonction de certains paramètres, tels que l'heure (moment où la transaction entre dans le pool de mémoire), les frais de transaction, le montant de la transaction et le type de transaction.
Le SIV peut également crypter la séquence des transactions, qui ne peut être décryptée qu'après avoir été soumise. Ce cryptage est également une forme de séparation entre le proposant et le constructeur.
Source : Chainlink Blog
Il existe également une pratique appelée MEVA (abréviation de MEV Auctions). MEVA reconnaît l'existence du VME, et encourage également tous les nœuds et arbitres à obtenir le VME sous quelque forme que ce soit, dans la mesure du possible. Une partie du produit des enchères sera transférée aux fonds publics et reversée à tous les utilisateurs du protocole.
L'optimisme est un protocole de couche 2 qui utilise le modèle MEVA. Dans une certaine mesure, MEVA fait payer une "taxe" aux utilisateurs pour stimuler le développement du protocole, car les nœuds et les arbitres peuvent être incités à améliorer l'efficacité du réseau.
L'utilisation de protocoles d'agrégation sur la chaîne permet de réduire l'impact négatif du MEV et d'améliorer l'efficacité du capital.
Les protocoles des agrégateurs peuvent également protéger les utilisateurs de l'impact négatif du VME. La différence de prix d'un même actif en crypto-monnaies entre différents pools de liquidité provient souvent des grandes quantités d'achats ou de ventes des utilisateurs sur un seul DEX. En théorie, les utilisateurs peuvent répartir les transactions importantes entre différents pools de liquidités afin de réduire leurs coûts, même si cela demande du temps et de la patience. Les agrégateurs comme 1inch trouveront la meilleure façon pour les utilisateurs d'effectuer des transactions importantes en une seule fois, améliorant ainsi l'efficacité du capital.
Il n'est pas vrai que les transactions traitées par les agrégateurs ne peuvent plus être exploitées par les nœuds du réseau. Avec l'invention d'un plus grand nombre d'agrégateurs et le perfectionnement des technologies connexes, il y aura moins d'espace pour l'arbitrage. Ces protocoles agrégateurs peuvent en fait être considérés comme des "arbitres moins chers". Le MEV continuera d'exister. Si les agrégateurs peuvent être moins chers, les utilisateurs n'ont aucune raison de payer plus cher d'autres arbitragistes.
Sous PoW, les mineurs peuvent maximiser leurs profits en ordonnant les transactions en priorité, ce qui permet l'arbitrage DEX, les attaques sandwich, etc.
Après la transition d'Ethereum vers PoS, la production quotidienne d'ETH sera fortement réduite. La récompense quotidienne par bloc sera réduite de 90 %, passant de 14 600 ETH à environ 1 600. Sous PoS, que vous misiez 32 ETH ou 100 ETH, la récompense pour la vérification de chaque bloc est fixe.
Par conséquent, le MEV sera très important pour les validateurs de PoS afin d'obtenir plus de récompenses. Le MEV encouragera également les gens à miser de l'éther et à devenir des valideurs. Par conséquent, le MEV sera très important pour Ethereum, qui valorise la décentralisation et la sécurité.
La récompense annuelle du validateur est la somme de la récompense du jalonnement et de la VME. (Source : Flashbots)
Le PoW et le PoS sont tous deux confrontés à certains problèmes. L'exploration du VME profite davantage aux personnes disposant d'un capital élevé. Étant donné que les mineurs (validateurs) ne doivent pas nécessairement exécuter eux-mêmes des transactions pour récolter le MEV, ils peuvent agir en tant que proposeurs et accepter les offres des constructeurs de blocs pour donner à certaines transactions la priorité pour être vérifiées.
Par conséquent, les validateurs disposant d'un capital élevé peuvent payer des frais élevés pour que les transactions qui leur sont profitables soient traitées de manière préférentielle. Cela signifie que ces nœuds d'élite peuvent, directement et indirectement, contrôler les données de transaction du bloc. Si ce problème ne peut être résolu, l'Ethereum sera moins décentralisé.
Après la Fusion, la plupart des valideurs déploieront MEV-boost, un logiciel gratuit et open-source construit par Flashbots en collaboration avec des développeurs et des chercheurs d'Ethereum. MEV-boost aide Ethereum à atténuer l'impact négatif du MEV et à rendre la récolte du MEV plus démocratique.
MEV-boost est une solution basée sur PBS (Proposer Builder Separation), qui peut résoudre le problème de la centralisation des nœuds après sa mise en œuvre sur Ethereum.
Qu'est-ce que PBS (Proposer/Builder Separation)
Proposer/Builder Separation consiste à séparer le rôle de construction de blocs du rôle de proposition de blocs d'un nœud. De cette façon, les nœuds ne peuvent pas ajouter, supprimer ou modifier de façon aléatoire l'ordre des transactions dans leur propre intérêt. Les composants du PBS sont :
Pourquoi exécuter MEV-boost
MEV-boost est une solution à la PBS, qui permet aux stakers individuels de participer à un réseau blockchain et d'augmenter sa décentralisation.
L'architecture proposée permet aux validateurs d'externaliser la tâche de construction des blocs à un réseau de constructeurs de blocs tiers. Bien que les validateurs aient la possibilité d'inclure n'importe quelle charge utile dans la chaîne, la neutralité du réseau et les revenus des validateurs sont maximisés lorsque le travail du validateur se limite à sélectionner la charge utile qui lui rapporte le plus d'ETH.
En termes de décentralisation et d'équité, le MEV présente des avantages, malgré ses nombreux inconvénients.
De manière générale, la blockchain promet de créer un système financier équitable, sans permission, sans confiance et décentralisé pour les utilisateurs. Cependant, si nous y regardons de plus près, nous constaterons qu'il existe toujours des intermédiaires tiers de confiance dans l'espace blockchain. Dans la finance traditionnelle, les intermédiaires sont les organes gouvernementaux et les banques, tandis que dans les réseaux blockchain, ce sont les mineurs et les validateurs qui sont chargés de créer de nouveaux blocs et de manipuler l'ordre des transactions. Ils utilisent leur pouvoir pour ajouter, supprimer ou réarranger les transactions dans les blocs afin d'obtenir des profits supplémentaires de la part des utilisateurs.
Les incitations économiques poussent davantage de nœuds à se faire concurrence, ce qui renforce la décentralisation.
Bien qu'aucun utilisateur ne soit heureux de payer cette taxe inutile sur l'utilisation du réseau, ou d'accepter l'encombrement du réseau blockchain causé par les robots d'arbitrage qui envoient un grand nombre de transactions inutiles, l'existence du MEV apporte des avantages en plus des inconvénients. Les incitations économiques poussent davantage de nœuds à se joindre, ce qui rend le réseau de la blockchain plus décentralisé et assure la stabilité des prix sur les différents marchés. Les utilisateurs peuvent effectuer des transactions à tout moment sans avoir besoin de comparer les prix des différents marchés au préalable. La manière de maximiser ses avantages tout en minimisant ses inconvénients est une question clé à discuter à l'avenir.
Les solutions pour atténuer l'impact de la MEV ont été proposées les unes après les autres, mais l'équilibre de la puissance multi-rôle sur le marché doit encore être pris en compte.
Quant à la manière d'atténuer ou même d'éliminer le MEV, de nombreuses solutions différentes ont été proposées, telles que les services de séquençage équitable, les transactions de confidentialité cryptées, les enchères de droits d'ordonnancement des blocs, la séparation des proposants et des constructeurs, etc. Ces méthodes sont nouvelles, et il n'est pas encore certain qu'elles puissent protéger les intérêts des mineurs et des arbitres et assurer la croissance régulière du réseau blockchain. Chaque transaction est associée à des valeurs. Il est peut-être acceptable de permettre aux arbitres d'extraire une partie de la valeur dans des limites raisonnables.
Le MEV continuera d'exister, et un marché libre finira par atteindre un équilibre dynamique.
Au fur et à mesure de la maturation de la technologie blockchain, on s'attend à l'émergence de stratégies MEV avec des réseaux multi-blockchain plus complexes, plus complets et plus intégrés. Certains craignent que cette situation fasse que les opérateurs de nœuds ou de bots d'arbitrage monopolisent les ressources et provoquent une crise de centralisation, mais le fait est que l'expansion des connaissances amènera inévitablement des concurrents. À long terme, le MEV est un marché où règne une concurrence féroce, dans lequel les nœuds et les réseaux de blockchain inefficaces seront éliminés, tandis que ceux qui présentent les meilleures performances seront soutenus par les utilisateurs. Dans la course aux ressources, l'équilibre entre efficacité et décentralisation sera atteint. Le MEV peut continuer à exister mais deviendra moins cher et plus compétitif, agissant comme un moteur clé pour la croissance de l'écosystème cryptographique.