Introdução

A tecnologia Blockchain, embora revolucionária, também vem com nuances que representam um desafio para o sistema e ecossistema do seu respectivo espaço. Num blockchain, os mineiros e validadores agem como proponentes da segurança para confirmar transações e proteger a cadeia. Isto significa que também são partes independentes que podem reordenar transações num determinado bloco para o seu benefício.

Valor máximo extraível (também conhecido como valor extraível do minerador), ou MEV para abreviar, refere-se ao valor máximo de lucro que um produtor de bloco pode ganhar organizando, adicionando ou removendo transações dentro dos blocos que produz. Os seus retornos derivam principalmente da exclusão unilateral, incluindo, ou reordenação de transações dentro de blocos. Apesar do nome, não se aplica apenas a cadeias de Proof-of-Work (PoW), mas também a validadores em cadeias de Proof-of-Stake (PoS). Este artigo tem como objetivo fornecer uma análise abrangente do MEV, explorando as suas origens, o seu impacto em várias redes blockchain e as estratégias empregadas por diferentes atores dentro do ecossistema blockchain para explorar ou mitigar o MEV.

História e Teoria

Histórico

O primeiro caso registado de MEV surgiu em 2014 na cadeia de blocos Ethereum, descoberto por um analista codificador. Estava extremamente interessado e esperançoso na tecnologia até perceber uma falha fatal no sistema — a natureza autónoma dos validadores e dos mineiros permitiu-lhes extrair valor de utilizadores desprevenidos.

Em 2019, um grupo de investigadores do Chainlink Labs publicou um artigo chamado “Flash Boys 2.0” que destacava que o MEV não é uma prática teórica, mas já era uma funcionalidade que estava a ser explorada diretamente numa infinidade de protocolos amplamente adotados.

Teoria

A cadeia de blocos foi inicialmente concebida para ser protegida por uma rede descentralizada de máquinas, que são chamadas de produtores de blocos. Estes produtores de blocos incluem validadores e mineiros que assumem o papel de confirmar transações no sistema de livro-razão distribuído imutável. Agregam as transações pendentes num bloco que são depois validadas pela rede e incluídas no sistema global.

Embora existam medidas em vigor para provar que todas as transações são válidas e não contabilizadas duas vezes, não há como garantir que serão organizadas na mesma ordem em que foram publicadas na cadeia. É por isso que, quando os produtores de blocos selecionam transações do mempool, que é a fila de transações pendentes da blockchain, podem priorizar as transações com as taxas mais altas antes da submissão.

Infraestrutura para MEV

Infraestrutura técnica para MEV

No atual ecossistema MEV, existem bots de terceiros e partes que manipulam as taxas de transação para garantir que as suas transações são priorizadas na submissão de blocos. Isto pode ser considerado desvantajoso para o utilizador típico que pode não ter os fundos, recursos, nem conhecimentos técnicos necessários para utilizar este fenómeno.

No lado do produtor do bloco, também existem terceiros envolvidos, consistindo de pesquisadores, construtores e relayers. Os pesquisadores essencialmente “pesquisam” um mempool de transações pendentes para potenciais oportunidades de lucro MEV. Eles agrupam essas transações, que são enviadas para construtores que “constroem” blocos completos e os enviam para relayers. Os relayers, agregadores confiáveis de blocos propostos, validam-nos e passam o mais rentável para o validador para submissão.

Ataques Comuns

Os ataques MEV são estratégias utilizadas por mineradores, validadores ou comerciantes para explorar a sua capacidade de reordenar, incluir ou excluir transações dentro de um bloco para maximizar os seus lucros, como mencionado anteriormente. Aqui estão alguns tipos comuns de ataques MEV:

Front-Running

Isto é quando um participante observa uma transação rentável à espera no mempool e cria rapidamente uma transação semelhante com um preço de gás mais alto. Isto incentiva os mineiros a incluírem a sua transação primeiro, permitindo-lhes beneficiar do movimento de preços causado pela transação original.

Exemplo: Alice quer comprar um brinquedo, mas Bob paga um pequeno suborno para priorizar a sua transação e compra o brinquedo em vez disso.

Back-Running

Isso é semelhante ao front-running, mas em vez de colocar uma transação antes da alvo, o invasor coloca a transação imediatamente após a do alvo. Isto é frequentemente utilizado em cenários em que o atacante pretende beneficiar do movimento de preços causado pela transação original.

Exemplo: Alice planeia licitar uma pintura num leilão. Bob espera que Alice lance, depois rapidamente vende a sua pintura idêntica para a multidão pelo alto preço de oferta de Alice.

Ataques sanduíche

Neste tipo de ataque, um intruso coloca uma transação antes e depois de uma transação direcionada. Isso pode manipular o preço de um token de uma forma que permite ao atacante comprar na baixa e vender na alta, essencialmente “imprensando” a transação alvo.

Exemplo: Alice planeia comprar um brinquedo. Bob compra primeiro, aumentando o preço. Alice compra a este preço elevado, depois Bob vende o seu brinquedo a este preço inflacionado, efetivamente imundando a compra de Alice.

Arbitragem

Estes ataques aproveitam as discrepâncias de preços entre diferentes bolsas descentralizadas (DEXs). Um invasor pode comprar simultaneamente um token a um preço mais baixo num DEX e vendê-lo a um preço mais elevado noutro.

Exemplo: Bob vê que as maçãs são mais baratas noutra cidade. Ele compra lá e vende na sua cidade a um preço mais elevado.

Ataques do Time-Bandit

Numa rede de Proof-of-Work, um mineiro conduz o que é conhecido como reorganização da cadeia para manipular blocos previamente confirmados. O objetivo disso é extrair MEV de transações que já foram incluídas nesses blocos. Esta não é apenas uma forma mais complexa de ataque MEV mas também potencialmente mais disruptiva, uma vez que requer a alteração da estrutura blockchain existente.

Exemplo: Bob, um mineiro, vê que a Alice encontrou uma veia de ouro. Ele usa o seu poder para voltar no tempo, alcançar a veia antes de Alice e leva o ouro para si.

Casos de estudo sobre MEV

Sentimento Geral e Estatísticas

O cenário MEV em 2023 é um campo dinâmico e multifacetado, refletindo uma mistura de oportunidades, desafios e inovações. O ano passado registou uma atividade significativa no espaço MEV, com bots a gerarem receitas de pelo menos 307 milhões de dólares no Ethereum. As oportunidades de arbitragem, representando mais de 47,5% da receita total, têm sido as mais frequentes, enquanto as oportunidades de sanduíche e liquidação também desempenharam papéis substanciais.

Neste contexto, as estatísticas da semana de 08/06/2023 fornecem um instantâneo das tendências em curso. As tentativas de arbitragem extraíram 8,48 milhões de dólares, os ataques sanduíches representaram 559.000 dólares e os ataques de liquidação foram menos prevalentes em 14.000 dólares. Estes números fazem parte de um padrão mais amplo que enfatiza a complexidade e o dinamismo do ecossistema MEV.

O volume total de MEV envolvendo sandwich bots em 2022 foi de impressionantes 287 mil milhões de dólares, com o Uniswap V3 a ser um ponto de acesso tanto para os bots de arbitragem como para os sandwich. Curiosamente, as oportunidades de MEV na Binance Smart Chain (BSC) foram consideradas mais rentáveis do que no Ethereum, indicando um ambiente mais acolhedor no BSC.

A frequência e a natureza das oportunidades MEV mostraram variações, dependendo das condições do mercado. Embora as oportunidades de arbitragem fossem as mais frequentes, as oportunidades de liquidação eram mais dependentes de flutuações intensas do mercado. A receita gerada por diferentes tipos de MEV também exibiu variações mensais, com certos meses a apresentarem receitas significativamente mais elevadas devido a eventos específicos do mercado.

A paisagem também revelou um padrão de oligopólio no MEV, com os 2 principais endereços de construção de blocos capturando mais da metade do MEV após a fusão Ethereum, embora os construtores passem a maioria dos MEV aos proponentes na última transação do bloco. O ambiente competitivo dos bots MEV e a distribuição de lucros entre diferentes tipos de bots ilustram ainda mais os meandros do mercado.

Os insights obtidos com a análise de estatísticas específicas, a análise comparativa entre diferentes plataformas blockchain e a compreensão das tendências mais amplas fornecem uma visão abrangente deste campo em evolução. Estes insights contribuem para uma compreensão mais profunda do ecossistema MEV, refletindo a sua natureza multifacetada e implicações para o futuro das finanças descentralizadas. A exploração contínua de dados de liquidez, o desenvolvimento de novas estratégias de criação de mercado e os esforços para abordar a justiça e a regulamentação do mercado MEV são fundamentais para navegar neste ambiente dinâmico.

Exploração MEV

Em 3 de abril de 2023, na altura do bloco Ethereum 16.964.664, um grupo de bots MEV foi explorado por 25,3 milhões de dólares. Uma análise do exploit revelou que um validador renegado trocou as transações dos bots MEV e apreendeu vários tokens cripto.

O exploit era uma operação sofisticada que envolvia um validador Ethereum desonesto e um grupo de bots MEV. O validador desonesto, identificado como “Sandwich the Ripper”, preparou ativos em vários tokens e incitou o grupo-alvo de bots MEV para tentar executar a sua transação em pools V2 Uniswap de baixa liquidez. Isto foi feito durante uma operação de 18 dias.

Num típico ataque sanduíche, um bot MEV lê uma transação recebida e executa o pedido, empurrando para cima o preço do activo para o comprador original. O comprador empurra o preço ainda mais ao comprar os mesmos ativos que originalmente pretendido. O bot MEV então vende o ativo imediatamente após a transação do comprador original ser concluída, obtendo lucro de arbitragem com o comprador.

No entanto, neste caso, o validador desonesto atou os bots MEV com uma transação explorada, forçando os bots a gastarem o seu WETH para arbitrar os ativos com isca dentro de um pool de baixa liquidez enquanto o explorador não precisava fazer uma transação de compra real. O explorador então modificou a ordem da transação dentro do mesmo bloco e vendeu todos os seus tokens (que tinha preparado antes do ataque) imediatamente após o bot MEV ter comprado os ativos com isca. O explorador então vendeu os seus tokens a um preço mais alto para drenar todo o WETH do pool de baixa liquidez, deixando o bot MEV com tokens sem valor que tinha adquirido no processo.

O validador desonesto conseguiu drenar cinco bots MEV usando a mesma estratégia em 24 transações. Os tokens roubados foram depois distribuídos em três carteiras separadas, com 20 milhões de dólares, 2,3 milhões e 2,9 milhões de dólares, respectivamente.

Em resposta ao exploit, a comunidade Flashbot implementou um patch para todos os relés para evitar que futuros ataques como estes aconteçam novamente. Enquanto alguns relataram o ataque como 'malicioso', outros na comunidade cripto argumentam que o ataque ao bot MEV fazia parte do jogo e que nenhum jogo sujento estava envolvido.

Defi Verão

No entanto, embora o MEV esteja frequentemente associado a desafios e impactos negativos, também desempenhou um papel benéfico em certos contextos. Por exemplo, durante o verão DeFi de 2021, a utilização do MEV esteve correlacionada com transações mais rápidas e taxas de gás mais baixas no Ethereum.

Figura: Preços do gás nos pacotes Ethereum vs. MEV-Geth via Flashbots

A adoção de software de extração de MEV como o MEV-Geth da Flashbots aumentou, com mais de 78% dos mineradores Ethereum agora a usá-lo para empacotar pacotes de transações sequenciadas e capturar lucros do MEV. Isso é habilitado por recursos como subornos de mineiros e rejeição de pacotes sem custos de gás. Como mostrado no gráfico acima, a proliferação do agrupamento MEV parece correlacionar-se com taxas médias de gás mais baixas no Ethereum, uma vez que o software MEV mitiga questões como os Leilões Prioritários de Gás (PGAs), onde os bots impulsionam as taxas através de guerras de taxas de transação.

No caso de ataques sanduíche, uma forma de MEV que será explorada na próxima secção, os mineiros ou validadores incluem certas transações dentro de um bloco enquanto descartam outras. Ao priorizar as transações desta forma, podem facilitar uma execução mais rápida e reduzir o custo total para os utilizadores. Esta inclusão selectiva permite à rede lidar com um maior volume de transações, contribuindo para a eficiência e eficácia do sistema durante períodos de elevada procura.

No geral, o software focado no MEV ganhou domínio no Ethereum, uma vez que alinha os incentivos dos mineradores e dos comerciantes através de técnicas de ordenação de transações que também podem reduzir inadvertidamente o congestionamento e os custos da rede.

MEV Produtos Adjacentes

Flashbots

Empresas como os Flashbots ajudam a criar reequilíbrio no ecossistema pesquisando e desenvolvendo protocolos que tentam mitigar as externalidades negativas colocadas pelo MEV. Construíram um ecossistema no qual os bots enviam pacotes de transações diretamente aos mineiros em vez do pool público Ethereum e os mineiros recebem lances sem que outros o vejam, e podem incluir esses pacotes nos blocos que mineram.

Protocolos como o MEV-Boost, criado por Flashbots, fornecem uma maneira de os validadores acederem a blocos retransmitidos através de um mercado de construtores que querem comprar o seu espaço em bloco. Ao usar o MEV Boost, os validadores podem optar por incluir esses blocos especialmente criados que podem ter maior rentabilidade devido às transações reorganizadas. Isto permite que os validadores potencialmente ganhem mais com as oportunidades MEV que os construtores identificaram e empacotaram nos blocos retransmitidos. Podem também adicionar relayers de Flashbots, Bloxroute, Blocknative, Eden ou Manifold, para citar alguns.

Fastlane

A Fastlane é outra empresa de infraestruturas que tenta reequilibrar as preocupações de segurança colocadas pelo MEV. O Fastlane é um protocolo concebido para recompensar os validadores participantes por protegerem a saúde da cadeia de blocos Polygon.

A Fastlane oferece uma solução única que permite aos validadores gerar receitas de vários atores no ecossistema blockchain, incluindo arbitradores, liquidatários e comerciantes NFT. Através de um processo de leilão competitivo, os investigadores algorítmicos licitam acesso ao Fastlane durante períodos designados conhecidos como “sprints”. Os licitantes vencedores ganham uma maior probabilidade de negociações bem-sucedidas sem a necessidade de uma conexão direta com o nó validador e, mais importante, sem conhecimento da identificação de pares, endereço do enode ou endereço IP do validador.

Esta abordagem reforça significativamente a segurança e a privacidade dos nós validadores, levando a nós mais saudáveis, reduzindo o incentivo económico para os bots inundarem o nó com transações redundantes. O design do Fastlane não facilita práticas prejudiciais, tais como transações front-running e ataques “sandwich”. Em vez disso, prioriza a saúde geral da blockchain Polygon. Além disso, ao eliminar a aleatoriedade da dinâmica de propagação de transações, o Fastlane poderia potencialmente reduzir os custos de dados para nós de sentinela, contribuindo ainda mais para a eficiência e robustez da rede.

Protocolo de vaca

Existem também aplicações com casos de uso específicos ou software que aproveitam o MEV para vários fins, como o Cow Protocol. O Cow Protocol combina negociações peer-to-peer sempre que possível, eliminando a necessidade de um intermediário e poupando dinheiro dos utilizadores. Isto é referido como Coincidência de desejos (CoW). Eles pesquisam todas as bolsas e agregadores para garantir que os utilizadores obtenham o melhor preço disponível, eliminando a necessidade de os utilizadores compararem preços em diferentes plataformas. Também protegem os utilizadores de ataques front-running e sanduíches, o que pode resultar em perdas significativas para os comerciantes. Consegue isso combinando negociações ponto a ponto e alavancando leilões em lote, tornando a ordem das negociações irrelevante.

Se um preço se mover a favor do utilizador depois de um pedido ser feito, o Cow Protocol dá ao utilizador o preço no momento da execução. Recolhe encomendas em “lotes” a cada 30 segundos. Isso é feito fora da cadeia, o que tem vários benefícios, incluindo nenhuma cobrança por negociações falhadas e taxas cobradas no token de venda, não ETH. Os solucionadores do Cow Protocol competem para encontrar a melhor fonte de liquidez para o seu comércio em todas as bolsas e agregadores descentralizados. Eles enviam os lotes na cadeia e os escondem do mempool público, protegendo as negociações da manipulação (front-running e outras formas de MEV) por mineiros e bots.

Colibrio

Por último, a Kolibrio tenta revolucionar o espaço MEV estando entre os primeiros protocolos a oferecer o relé do Broadcaster Extractable Value (BEV). Esta tecnologia garante que os organismos de radiodifusão de transações, tais como fornecedores de nós, carteiras DeFi, pontes e outros DApps, possam possuir o fluxo de pedidos que criam e ser capazes de monetizá-lo. Isto é possível quando as transações são pesquisadas automaticamente para oportunidades MEV antes de entrarem no mempool. Quando há uma oportunidade de MEV numa transação, o BEV transmitirá essa informação aos investigadores, sobre a qual os investigadores irão licitar a transação para o utilizador reclamar.

Ao realizar transações ao nível da emissora e introduzir um mecanismo de leilão para MEV, democratiza a extração de MEV, reduzindo as hipóteses de exploração através de ordenação de transações ou de execução antecipada. Os mecanismos de validação e espera do sistema atuam como buffers contra estratégias MEV maliciosas, enquanto a agregação de transações garante um processamento eficiente que é mais difícil de manipular. Além disso, ao direcionar automaticamente os lucros do MEV para as emissoras, o sistema não só garante uma distribuição equitativa, mas também incentiva as entidades a priorizar os interesses dos utilizadores, promovendo um ecossistema blockchain mais seguro e centrado no utilizador.

MEV Fora do Ethereum

Solana

O MEV pode ser alcançado através de várias estratégias, incluindo ataques frontrunning, backrunning e sandwich. No entanto, quando fazemos a transição do contexto do Ethereum para Solana, a paisagem do MEV sofre mudanças significativas devido às diferenças arquitetónicas fundamentais entre as duas blockchains.

No sistema PoS da Solana, os validadores, que estão apostados com um número substancial de tokens, são responsáveis pela finalização das transações. Este sistema é reforçado ainda mais pela característica única do Solana de agrupamento de validadores. Os validadores são agrupados em clusters e alternam assumindo o papel de validador líder. O papel do líder limita-se a determinar a ordem das transações para votação, não a sua finalidade, adicionando assim uma camada adicional de segurança contra potenciais agentes maliciosos.

Outra diferença fundamental entre Solana e Ethereum reside na existência de um mempool. Embora o mempool do Ethereum seja um componente crucial para muitas estratégias MEV, Solana não possui um mempool. Isto significa que os participantes independentes da rede, muitas vezes referidos como “investigadores”, não conseguem segmentar transações individuais a menos que estejam a agir como validadores. Além disso, Solana introduziu recentemente uma taxa de prioridade juntamente com uma taxa fixa, para que os investigadores possam ter as suas transações incluídas mais rapidamente.

Apesar destas diferenças arquitectónicas, Solana não está totalmente imune ao MEV. Uma forma predominante de atividade MEV em Solana é a arbitragem do Descentralized Exchange (DEX). Neste cenário, os comerciantes exploram discrepâncias de preços entre diferentes DEXs. Por exemplo, um comerciante pode identificar uma diferença na taxa de câmbio SOL/USDC entre Raydium e Orca, dois DEXs em Solana e executar uma negociação de arbitragem rentável.

Curiosamente, ataques sanduíches, uma estratégia MEV comum no Ethereum, não foram observados em Solana. Isto é provavelmente atribuído à falta de um mempool de memórias de Solana e ao facto de apenas o validador líder ter acesso às transações antes de serem finalizadas.

No reino dos Tokens Não Fungíveis (NFTs), o MEV manifestou-se sob a forma de bots NFT. Estes bots inundarem lançamentos populares de NFT com pedidos de menta, com o objetivo de proteger o maior número possível de tokens para revenda imediata. Isto não só perturba o mercado de NFT mas também leva ao congestionamento da rede. Para combater este problema, Solana propôs soluções como ajustar a taxa de gás da transação para aumentar o custo dos pedidos de spam e impor um “imposto” sobre transações inválidas.

Além disso, uma empresa chamada Jito Labs oferece um conjunto de produtos especializados que podem impactar significativamente o cenário MEV em Solana. Veja como:

1. Desempenho aprimorado do validador e receita Cliente Jito-Solana:

Ao fornecer um cliente validador de código aberto, o Jito Labs ajuda os validadores em Solana a utilizar melhor o seu hardware e a ganhar mais receitas. Isto pode levar a uma validação mais competitiva, reduzindo assim a potencial extração de MEV da encomenda de transações. Jito Block Engine: Este motor auxilia na construção dos blocos mais rentáveis e eficientes para validadores. Ao otimizar a construção de blocos, pode reduzir as oportunidades de reordenamento de transações, uma estratégia MEV comum, tornando a rede mais resiliente contra certos ataques MEV.

1. Mitigação de spam terceirizado e verificação de assinatura Jito Relayer:

Esta ferramenta permite aos validadores tercializar a mitigação de spam e a verificação de assinaturas, o que pode reduzir o congestionamento e levar a uma criação de blocos mais eficiente. Isto pode diminuir o potencial de agentes mal-intencionados explorarem o MEV através de ataques de spam.

1. Execução sequencial e capacidades de negociação melhoradas Jito Bundles:

Ao permitir a execução sequencial de transações, o Jito Labs adiciona uma camada extra de controlo sobre a ordenação de transações. Isto poderia mitigar algumas estratégias de MEV como ataques front-running e sanduíches. Jito Mempool: Os comerciantes podem alavancar o Jito Mempool para ter acesso a garantias de entrega de transações mais elevadas. Isso garante uma execução de transação mais confiável, reduzindo o potencial de extração MEV através de reordenamento ou exclusão de transações. ShredStream: Esta funcionalidade permite aos comerciantes poupar tempo significativo ao receber retalhos diretamente dos líderes. Ao aumentar a eficiência da negociação, poderia reduzir a janela de oportunidade para ataques MEV, como a exploração de arbitragem.

As ofertas da Jito Labs apresentam uma abordagem multifacetada para melhorar a blockchain da Solana. Ao focar-se na otimização do desempenho do validador, garantir a construção eficiente de blocos, mitigar spam e melhorar as capacidades de negociação, o Jito Labs contribui para uma rede mais segura e resiliente.

Estas inovações podem reduzir a suscetibilidade da blockchain da Solana a estratégias comuns de MEV, promovendo um ambiente de transação mais equitativo e transparente. Embora possa não eliminar totalmente o MEV, a integração dos produtos da Jito Labs com a Solana representa um passo proativo para mitigar alguns dos impactos negativos associados ao MEV.

No espaço blockchain em rápida evolução, esses avanços tecnológicos da Jito Labs fornecem informações valiosas sobre como os desafios MEV podem ser abordados, não apenas dentro de Solana mas potencialmente em outras redes blockchain também.

Em conclusão, enquanto a natureza e a manifestação do MEV em Solana diferem significativamente daquela no Ethereum devido a diferenças arquitectónicas, o MEV continua a ser um problema predominante. A comunidade Solana continua a explorar e implementar soluções para mitigar o impacto do MEV na sua rede, garantindo a integridade e eficiência das suas operações blockchain.

Camada 2 & Cross-chain

O MEV na Camada 2 (L2) estende-se do MEV original na Camada 1 do Ethereum (L1). No entanto, no contexto das cadeias EVM, o potencial para os participantes manipularem a ordem, inclusão ou censura das transações não é significativamente diferente entre L1 e L2. Ambas as camadas partilham o conceito fundamental de MEV, com o MEV decorrente principalmente da capacidade dos mineiros (ou validadores num sistema de prova de participação) de reordenar, incluir ou censurar transações dentro dos blocos que produzem.

Esta capacidade pode ser usada para explorar oportunidades de arbitragem, transações front-run ou extrair rendas dos utilizadores. No entanto, a introdução do Ethereum 2.0 e o uso crescente de soluções L2 para escalabilidade estão a mudar sutilmente o cenário MEV.

Uma distinção específica no cenário MEV surge no caso de certas cadeias como o Avalanche (AVAX), que não partilham dados de mempool excepto com validadores. Este comportamento único pode alterar a dinâmica do MEV, uma vez que menos entidades têm acesso aos dados da transação, afetando potencialmente o âmbito da manipulação de transações e extração de valor.

No entanto, o ambiente L2 também apresenta oportunidades para soluções inovadoras para o problema do MEV. Por exemplo, o conceito de Separação Proposer-Builder (PBS) pode ser aplicado em soluções L2, onde as funções de propor um bloco e construir um bloco são separadas, potencialmente mitigando alguns problemas relacionados ao MEV.

Além disso, a exploração do MEV de cadeia cruzada, que envolve a extração de MEV em diferentes redes blockchain, também é uma parte significativa do cenário L2 MEV. Esta é uma nova dimensão que não existe no contexto L1 e abre todo um novo campo de investigação e estratégias potenciais para a extracção e mitigação de MEV.

Em conclusão, enquanto o L2 MEV partilha o conceito fundamental com o L1 MEV, as características arquitectónicas e operacionais únicas das soluções L2 introduzem novas dimensões ao problema. A investigação e o desenvolvimento em curso nesta área são cruciais para garantir a robustez, justiça e descentralização da Ethereum e outras redes blockchain à medida que escalam.

Separação Proponente Construtor

O que é a separação Proposer-Builder

A Separação Proposer-Builder (PBS) é uma solução proposta para os desafios da censura e dos ataques MEV em redes blockchain. O conceito de PBS está enraizado na ideia de separar as funções de construção de blocos e proposta de bloco dentro da rede. Esta separação de funções destina-se a criar uma rede mais descentralizada e segura, ao mesmo tempo que aborda as questões do MEV.

Antes da Separação Proponente - Construtor

Nas redes blockchain, os participantes especializados chamados validadores são essenciais para operações como processamento de transações e criação de blocos. Nos primeiros protocolos blockchain como o Ethereum, os validadores receberam duas funções principais — construção de blocos e proposição de blocos. Os mesmos validadores recolheriam transações pendentes, determinariam o conteúdo do bloco, encomendariam transações e construiriam totalmente novos blocos. Essas mesmas entidades transmitiriam os blocos acabados que criaram como propostas para o resto da rede para validação e inclusão na cadeia de blocos.

Esta consolidação de responsabilidades foi problemática, uma vez que concedia aos validadores um controlo excessivo sobre quais as transações incluídas nos blocos e em que sequência. Os validadores poderiam alavancar essa influência para se envolverem em estratégias que gerassem lucros extras para si próprios. Por exemplo, poderiam encomendar transações de maneiras que permitissem a extração de taxas máximas de utilizadores que procuram priorizar as suas transações. Os validadores também podem explorar a sua posição para se envolver em manipulação de mercado, incluindo ou excluindo transações específicas para influenciar os preços dos tokens a seu favor. Estas práticas enquadram-se no conceito de Valor Máximo Extraível, onde os validadores maximizam os lucros otimizando a ordem de transações e a censura.

Os validadores maiores e com bons recursos estavam naturalmente melhor posicionados para ajustar blocos e envolver-se nestas estratégias de MEV. Isto levou a riscos de centralização, uma vez que os validadores mais pequenos lutavam para competir na extração do valor máximo das transações. No geral, consolidar os deveres de construir e propor blocos numa única entidade validadora criou vulnerabilidades em torno da justiça, segurança e descentralização.

Depois da PBS: Mitigando o MEV e Reforçando a Segurança Blockchain

Para resolver estes problemas, foram introduzidas inovações como a Separação Proposer-Builder (PBS). O PBS decompôs formalmente as duas responsabilidades do validador, construção de blocos e proposta de bloco, em funções separadas tratadas por tipos de nós distintos.

No PBS, a construção de blocos é tratada por nós de construção especializados. A sua única função é construir conteúdos de bloco de uma forma otimizada que maximize o valor para a rede geral, sem favorecer nenhuma entidade única. A sequenciação, a inclusão e a ordem das transações são determinadas usando algoritmos concebidos para limitar as oportunidades de manipulação. Estes pacotes de blocos acabados são depois passados para nós proposer dedicados.

Os nós proponentes têm uma função simples — pegar os blocos concluídos dos construtores e propô-los ao resto da rede de validadores para aprovação e inclusão na cadeia de blocos. É importante que os proponentes não participem na criação de blocos ao abrigo da PBS. Isto impede-os de aplicar pedidos de transações preferenciais ou outras alterações de auto-serviço aos blocos, uma vez que só veem o conteúdo quando a construção está concluída.

Ao decompor formalmente estas duas funções em funções separadas e especializadas, o PBS limita o poder que qualquer nó único tem sobre o processo de transação de ponta a ponta. Isso, por sua vez, aumenta a descentralização, a segurança e a justiça em redes como a Ethereum. O PBS representa uma evolução importante na forma como as redes blockchain são arquitetadas e governadas.

Conclusão e direções futuras:

O futuro do MEV apresenta um cenário complexo, moldado pela ascensão do DeTI e pela evolução da tecnologia blockchain. Embora o MEV possa gerar lucros substanciais para certos atores dentro do ecossistema blockchain, também apresenta desafios, incluindo potenciais impactos negativos nos originadores de transações e riscos de centralização do validador.

A comunidade Ethereum está a explorar ativamente estratégias para mitigar esses desafios, preservando os aspectos benéficos do MEV. Estas estratégias, incluindo gravação de MEV, suavização de MEV e partilha de MEV, apresentam benefícios e compensações únicos, e a sua implementação bem-sucedida exigirá uma consideração cuidadosa e recursos significativos.

A introdução do Ethereum Merge e o conceito de PBS adicionaram mais complexidade ao cenário MEV. A adoção generalizada do MEV-Boost levou ao aumento das recompensas em bloco, mas também ao risco potencial de centralização do validador.

Em conclusão, a gestão do MEV é uma questão crítica para o futuro do Ethereum e outras redes blockchain. À medida que estas tecnologias continuam a evoluir, o mesmo acontece com as estratégias para gerir o MEV. Pesquisas futuras devem continuar a explorar estas estratégias, bem como o surgimento de novas formas de MEV e o seu impacto em várias redes blockchain. A exploração e o desenvolvimento em curso nesta área são cruciais para garantir a robustez, justiça e descentralização destas redes à medida que continuam a crescer.

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