Decodificando Bitcoin MEV: Insights e Implicações

intermediárioSep 08, 2024
O artigo analisa o fenômeno do valor minerável extraível (MEV) na rede Bitcoin, analisando sua crescente importância com o desenvolvimento da rede e a introdução de novos protocolos. Compara as diferenças no MEV entre Bitcoin e Ethereum e fornece uma visão detalhada dos componentes técnicos que suportam o MEV no Bitcoin, incluindo operações de memória da pool, RBF, CPFP e protocolos de pool de mineração. O artigo também aborda possíveis problemas com o Bitcoin MEV e desenvolvimentos futuros, incluindo novos protocolos de pool de mineração e estratégias para mitigar o impacto das recompensas de mineração reduzidas.
Decodificando Bitcoin MEV: Insights e Implicações

Introdução

O conceito de Bitcoin MEV (Miner Extractable Value) surgiu tão cedo quanto2013. Embora relativamente recente em relação ao MEV no Ethereum, o crescente ecossistema do Bitcoin com a introdução de metaprotocolos como BRC-20s, Ordinais, Runas promete trazer mais programabilidade, expressividade e oportunidades de MEV no futuro.

Este relatório analisará a crescente complexidade do MEV no Bitcoin e avaliará suas implicações para o ecossistema mais amplo.

Por que há um foco crescente no MEV Bitcoin?

Antes da introdução das Ordinais, o MEV no Bitcoin não era amplamente reconhecido e significativo, com foco na rede de relâmpagos e nos ataques de mineração de sidechain. No entanto, a Atualização Taproot trouxe mais expressividade e programabilidade ao Bitcoin, facilitando o lançamento de metaprotocolos como Ordinais e Runas que trouxeram preocupações com o MEV para o primeiro plano. O tempo de bloco de 10 minutos do Bitcoin também exacerbou o problema, tornando mais fácil para os usuários inexperientes se tornarem vítimas de várias formas de ataques de MEV, como sniping de taxas ao licitar no mercado de inscrições. À medida que as recompensas em bloco diminuem, a lucratividade dos mineradores sofre, levando os mineradores a se concentrarem na maximização das taxas de transação, o que pode explicar o aumento da atividade de MEV.

O gráfico abaixo ilustra o aumento das taxas em relação às recompensas em bloco em torno do aguardado lançamento de Ordinals e Runes, em um ponto constituindo até mais de 60% da participação total de receita de mineração de bitcoin.


Fonte: Dune analytics (@data_always) participação na taxa de transação % da recompensa de mineração, dados em 22 de julho de 2024

Até o momento, temos visto um número crescente de aplicações e desenvolvimentos de BTCFi, transicionando o status do Bitcoin de apenas um ouro digital / rede de pagamento para um ecossistema florescente com utilidades em rápido crescimento. Isso poderia trazer mais oportunidades de MEV para o Bitcoin.

Diferenças entre MEV no Bitcoin vs Ethereum

A discussão limitada sobre MEV no Bitcoin pode ser atribuída aos projetos arquitetônicos vastamente diferentes entre Bitcoin e Ethereum.

Projeto Arquitetônico

Ethereum, que opera na Máquina Virtual Ethereum (EVM), permitindo a execução de contratos inteligentes, alcança a programabilidade através da manutenção de uma máquina de estado global.

O Ethereum adota um modelo baseado em contas que executa transações sequencialmente via gerenciamento de nonce de transação. Isso significa que a ordem das transações pode afetar seus resultados de execução, criando problemas onde os pesquisadores podem identificar facilmente oportunidades de MEV e inserir suas transações diretamente antes ou depois de uma transação do usuário. Por exemplo, se Alice e Bob enviarem transações para Uniswap para trocar 1 ETH por USDT, a transação executada primeiro no bloco receberá mais USDT.

Em contraste, o Bitcoin, que funciona na linguagem Script que não é stateful como o Ethereum, adota um modelo UTXO. Se for apenas uma transferência padrão de bitcoin, somente o destinatário pretendido pode gastar a saída por meio de uma assinatura válida, o que não resulta em competição de outros usuários para gastar o fundo. No entanto, no Bitcoin, também é possível construir UTXOs que podem ser desbloqueados por várias partes usando scripts ou SIGHASH. A transação que confirma primeiro é aquela que pode gastar o UTXO. No entanto, uma vez que as condições de desbloqueio de cada UTXO estão exclusivamente relacionadas ao próprio UTXO e não dependem de outros UTXOs, portanto a condição de corrida é limitada apenas a este UTXO.

Altcoins no Bitcoin

Além das diferenças fundamentais no design mencionadas acima, a introdução de ativos valiosos além do BTC também criou incentivos para o Valor Extraível pelo Minerador (MEV). Os MEVs que surgem desses cenários são essencialmente a ordem pela qual os designers de protocolo especificam a propriedade de ativos e a legitimidade de ações on-chain quando tentam construir novas classes de ativos e comportamentos on-chain no BTC usando script + UTXO, uma estrutura de dados nativa do BTC. Com eventos definidos com base na ordem, há um incentivo para competir pela ordem e, portanto, MEV.

Sem considerar outros ativos, mineradores racionais apenas empacotariam transações legítimas com base em taxas de transação e cobrariam taxas de acordo com o tamanho da transação. No entanto, se uma transação de Bitcoin representar mais do que apenas uma transferência padrão, como a cunhagem de um novo ativo valioso (como Runas, etc.), os mineradores poderiam adotar várias estratégias além de apenas considerar as taxas de transação do Bitcoin: 1) revisar a transação e substituí-la por sua própria transação de cunhagem; 2) exigir taxas mais altas dos usuários (em pagamentos on-chain, off-chain ou sidechain); 3) deixar vários usuários concorrerem entre si resultando em uma guerra de taxas.

Mint

Um exemplo direto é o processo de cunhagem de ativos como Runes ou BRC20, onde um limite máximo para a cunhagem de ativos é geralmente definido. A primeira transação de cunhagem confirmada é considerada bem-sucedida, enquanto outras são consideradas inválidas. Portanto, a ordem das transações nesse contexto se torna crucial e oferece oportunidades para MEV por meio da ordenação de transações.

Além disso, o conceito de satoshis raros introduzido pela Ordinals até levantou preocupações de que os mineradores possam causar reorganizações de blocos durante períodos de halvingcompetir por satoshis raros de alto valor.

Staking

Além da cunhagem, protocolos de aposta como o Babylon também estabelecem um limite para a quantidade de ativos que podem ser apostados em cada fase. Mesmo que os usuários excedam o limite, eles ainda podem construir e enviar Bitcoin para o script de bloqueio de aposta, mas isso não será mais considerado uma aposta bem-sucedida e não será elegível para recompensas futuras. Em outras palavras, a ordem das transações de aposta também é crucial.

Por exemplo, logo após o lançamento da mainnet de Babilônia, o limite de staking da fase 1 de 1k BTC é atingido, resultando em cerca de 300 BTC sendo excedidos e precisando ser desvinculados.


A taxa de feerate disparou para mais de 1 mil sats/vBytes quando o mainnet de Babylon foi lançado, Fonte: Mempool.space

Além da criação/gravação de ativos on-chain e staking, algumas atividades em sidechains ou rollups também são afetadas pelo MEV. Forneceremos mais exemplos na seção 'Eventos de MEV no Bitcoin'.

O que é considerado como Bitcoin MEV?

Então, o que exatamente pode ser considerado MEV no Bitcoin? Afinal, o definiçãode MEVvariaem diferentes circunstâncias.

Em geral, MEV no Bitcoin se refere às várias maneiras pelas quais os mineradores podem manipular o processo de criação de blocos para extrair o lucro máximo. Podemos categorizá-los aproximadamente da seguinte forma:

  • Usuários pagando taxas extras: Um canal comum para usuários que desejam acelerar suas transações é através de serviços de aceleração de transações fora da cadeia, o que geralmente é caro, uma vez que os usuários recebem prioridade para que suas transações sejam incluídas. Os traders também podem oferecer taxas mais altas para os mineradores através de mecanismos como RBF (Replace-by-Fee) e CPFP (Child Pays for Parent) para priorizar transações e obter um tempo de confirmação mais rápido. Transações com taxas e tarifas baixas frequentemente enfrentam tempos de confirmação mais longos, já que os mineradores voltados para o lucro priorizam transações lucrativas para inclusão em bloco.
  • Conluio usuário-minerador: Usuários e mineradores que colaboram para examinar ou incluir certas transações com significado específico. Por exemplo, usuários maliciosos e mineradores que se unem para revisar e excluir transações de penalidade na Rede Lightning para obter ilegalmente ativos dentro do canal. Outros novos sistemas, como BitVM e sua transação de penalidade, também enfrentam tais riscos.
  • Mineradores de Bitcoin minerando em sidechains / L2: Isso inclui várias atividades iniciaismineração combinadaEsquemas em que os mineradores reutilizam o poder computacional no Bitcoin para garantir outra rede. Com a mineração de mesclagem, pode-se incentivar a centralização dos mineradores, já que os grandes mineradores podem alavancar seu poder computacional na cadeia principal para influenciar a produção de blocos, a ordenação, etc., na L2, obtendo assim recompensas excessivas de mineração da L2 e potencialmente afetando a segurança da rede L2.

Um método de licitação de taxas que se inclina para o mercado público (como RBF) desempenha um papel relativamente positivo no sistema econômico geral, promovendo uma economia de mercado livre. No entanto, quando os usuários realizam pagamentos fora da banda com pools de mineração, isso sem dúvida representa uma ameaça à descentralização e resistência à censura da rede, o que tem sido rotulado como 'MEVil'.

Exemplos de Bitcoin MEV

Com base nas classificações mencionadas, podemos observar vários casos de MEV.

Transações não padronizadas

O software Bitcoin Core só permite que os nós processem transações padrão até 100 kvb. No entanto, os pools de mineração ainda incluem transações não padronizadas com altas taxas em blocos, muitas vezes às custas da exclusão de outras transações com taxas mais baixas.

Alguns exemplos típicos incluem:

  • Bloco 776.884: Minerado pela pool Terra, este bloco contém uma transação de inscrição de tamanho 849,93 kvB. A inscrição, que é um vídeo MP4 de 1 minuto de um sapo segurando uma bebida, rendeu ao minerador uma taxa de 0,5 BTC.
  • Bloco 777.945: Contém uma imagem WEBP de 4000 x 5999 pixels com tamanho de 975,44 kvB, rendendo ao minerador 0,75 BTC em taxas.
  • Outro bloco, 786.501, recebeu aproximadamente 0,5 BTC em taxas pela inscrição de uma imagem JPEG de Julian Assange na capa de uma revista Bitcoin, ocupando 992,44 kvB.

Por padrão, os nós do Bitcoin Core só podem relatar transações padrão. Portanto, transações não padronizadas devem ser enviadas diretamente para as pools de mineração por meio do mempool privado. Os mempools privados permitem que as pools de mineração aceitem transações não padronizadas e priorizem as transações dos usuários. Embora isso possa acelerar o processamento de transações, a transferência de mais transações para mempools privados pode levar a um aumento da centralização das pools de mineração e a um maior risco de censura. Claramente, algumas pools de mineração já estão se aproveitando da lucratividade de operar mempools privados.

Por exemplo, a Marathon Digital introduziu o “Slipstream”, que é um serviço de submissão de transações diretas que permite aos clientes a capacidade de enviar transações complexas e não padronizadas.

Eventos de MEV em Side Chains / L2s

A sidechain Stacks utiliza um mecanismo de consenso único, Proof of Transfer (PoX), que permite aos mineradores de Bitcoin minerar blocos Stacks e liquidar transações na blockchain do Bitcoin enquanto recebem recompensas em STX.

No passado, Stacks empregava uma simples eleição de mineradores onde os mineradores de Bitcoin com altas taxas de hash têm uma chance maior de minerar o bloco de stacks, censurando transações de compromisso de outros mineradores, ganhando assim todas as recompensas para si. Se mais mineradores adotassem essa estratégia, futuros Stackers poderiam sofrer com subótimo rendimentos.

Impacto no ecossistema:

  1. Ao excluir os compromissos de outros mineradores honestos, as recompensas eventualmente repassadas aos stakers são reduzidas.

  2. Se os grandes mineradores continuarem a abusar de seu poder computacional e excluírem os compromissos dos mineradores honestos, isso poderá levar a problemas de centralização, permitindo que apenas alguns mineradores colham todas as recompensas em jogo.

No entanto, esse problema será mitigado pela atualização Stacks Nakamoto, que tornará essa estratégia não lucrativa novamente. Essa atualização mudará de uma simples eleição de minerador para usar o algoritmo de sorteio e empregar a técnica de Compromisso Total Assumido com Carryforward (ATC-C) para reduzir a lucratividade da mineração de MEV. Espera-se que os mineradores mostrem participação consistente nos últimos 10 blocos para se qualificarem para o sorteio. Os mineradores que não mineraram em pelo menos 5 dos últimos 10 blocos serão desqualificados de ganhar quaisquer recompensas Stacks. Com ATC-C, a probabilidade de um minerador ganhar um bloco Stacks é agora igual ao gasto em BTC do minerador dividido pelo compromisso total mediano em BTC nos 10 blocos mais recentes. Isso reduz o incentivo para os mineradores obterem benefícios desproporcionais excluindo os compromissos de bloco de outros mineradores.

Lance para Transações de Ativos Alternativos

O MEV relacionado a ativos alternativos como Ordinais e Runas pode ser categorizado nos dois tipos mencionados anteriormente:

  • Pools de mineração extraindo valor adicional: Pools de mineração podem obter valor extra de ativos como Bitcoin Ordinals ou satoshis raros ao incluí-los em blocos e transações.
  • Transações de sniping de taxa: Os traders podem fazer lances para incluir suas transações relacionadas a esses ativos alternativos em blocos.

Para as piscinas de mineração, o sucesso inicial das Runas forneceu uma fonte adicional de lucro. Por exemplo, durante o evento de halving, o lançamento altamente antecipado das Runas levou a um volume recorde de transações na rede e taxas, já que muitos usuários competiram para ter suas transações incluídas no bloco histórico de halving do Bitcoin. As taxas de transação pós-halving dispararam para mais de 1.500 sats/vByte (acima dos menos de 100 sats/vByte antes do halving). A ViaBTC capitalizou esse aumento ao minerar o bloco de halving que coincidiu com o lançamento das Runas, obtendo um lucro de 40,75 BTC no bloco 840.000, com 37,6 BTC provenientes de taxas de transação relacionadas às Runas. Como as recompensas em bloco agora são reduzidas pela metade, as taxas de transação das Runas provaram ser uma fonte lucrativa de receita para os mineradores.


Origem: Mempool.space


Origem: Mempool.space

Para os traders, as transações de Bitcoin usando Runes e Ordinais empregam SIGHASH_SINGLE|SIGHASH_ANYONECANPAY para PSBTs (Transações de Bitcoin Parcialmente Assinadas), que permitem apenas uma entrada assinada corresponder a uma saída. Juntamente com a transparência da mempool, isso permite que muitos compradores descubram negociações potencialmente lucrativas. Portanto, os traders frequentemente usam RBF e CPFP, levando a guerras de taxas competitivas, permitindo que os mineradores capturem MEV dessa demanda. Por exemplo, quando os vendedores listam seus ativos para venda, os compradores podem fazer ofertas e usar RBF para aumentar suas taxas de transação quando há concorrentes, esperando que sua transação seja confirmada.

Um exemplo típico desta competição entre traders é a transação com o ID: 2ffed299689951801a68b5791f261225b24c8249586ba65a738ec403ba811f0d. Depois que o vendedor listou seus ativos, a transação foi repetidamente substituída usando RBF com taxas de 238, 280, 298 e 355 sat/vB.


Fonte: Mempool.space

Outro exemplo envolve o processo de cunhagem dos OrdiBots na plataforma Magic Eden. Vários usuários se tornaram vítimas de ataques frontais de pool de transações. As inscrições de cunhagem dos OrdiBots no Magic Eden usavam PSBTs. A existência de PSBT e intervalo de bloqueio de Bitcoin de 10 minutos permitem que qualquer potencial comprador concorra pela mesma transação, introduzindo endereços diferentes, assinaturas, apenas pagando taxas mais altas. Isso resultou em alguns usuários da lista de permissões sendo incapazes de cunhar devido à interferência de bots front-running. (Mais tarde, a equipe se desculpou e prometeu compensar os usuários afetados com OrdiBots personalizados.)

No entanto, nem todas as técnicas ou eventos relacionados ao MEV são prejudiciais aos usuários. As técnicas de MEV também podem proteger os ativos do usuário contra perdas em alguns casos. Por exemplo, sem RBF, transações errôneas não podem serresgatado, e transações presas podem permanecer em limbo por períodos prolongados, levando a custo de oportunidade. Além disso, a execução do RBF beneficia a segurança da rede do Bitcoin. Como se espera que as recompensas em bloco diminuam em relação às taxas de transação no futuro, as taxas de transação desempenharão um papel crucial ao incentivar os mineradores a continuarem participando da rede do Bitcoin. O desenvolvedor do Bitcoin, Peter Todd, também tem sido vocal sobre o benefícios do RBFe recomendou aos mineradores que executem RBF completo.

Principais Componentes Técnicos Facilitando MEV no Bitcoin

Então, quais são os principais componentes técnicos ou métodos no Bitcoin que suportam essas oportunidades de MEV? As áreas técnicas comumente envolvidas incluem mempools, RBF (Substituir por Taxa), CPFP (Filho Paga pelo Pai), serviços de aceleração de pool de mineração e protocolos de pool de mineração.

Pool de membros

Semelhante ao Ethereum e outras redes blockchain típicas, o Bitcoin também tem uma estrutura de pool de transações usada para armazenar transações que foram recebidas por nós P2P, mas não foram incluídas em um bloco. A natureza transparente e descentralizada do mempool permite que todas as transações sejam oferecidas aos mineradores, fornecendo um ambiente propício para oportunidades de MEV.

No entanto, ao contrário do mecanismo de gás do Ethereum, as taxas do Bitcoin estão relacionadas apenas ao tamanho da transação. Portanto, o pool de transações do Bitcoin pode ser visto como um mercado de leilão de espaço de bloco mais direto, onde se pode observar quais usuários estão dando lances para o próximo bloco e a quais preços.

Como nós diferentes recebem transações diferentes da propagação P2P, cada nó tem um mempool diferente. Além disso, cada nó pode personalizar ativamente sua própria estratégia de encaminhamento (política mempool), definindo quais transações deseja receber e retransmitir. Os pools de mineração também podem escolher quais transações incluir em blocos com base em suas preferências (embora economicamente, eles priorizem transações com taxas mais altas). Por exemplo, Bitcoin Nósos nós filtram qualquer transação Ordinals, enquanto a Marathon Mining criou um logotipo no estilo pixel no explorador.


Bloco 836361 (a cor dos pixels mostra as taxas de taxa), Fonte: mempool.space

Portanto, os usuários podem considerar enviar transações diretamente para mineradores específicos ou pools de mineração para acelerar a inclusão de transações, mas essa abordagem pode comprometer duas características-chave que a comunidade Bitcoin valoriza muito: privacidade e resistência à censura.

Transações propagadas através de nós P2P, em vez de serem enviadas diretamente (por exemplo, através de um ponto de extremidade RPC) para mineradores ou pools de mineração, ajudam a obscurecer a origem da transação, tornando mais difícil para os mineradores e pools censurar transações com base em informações identificadas.

Além de utilizar serviços de aceleração de transações, os usuários também podem optar por acelerar suas transações por meio de RBF e CPFP.

RBF e CPFP

Substituir por taxa (RBF) and Child Pays for Parent (CPFPsão métodos que os usuários comumente usam para aumentar a prioridade da transação.

RBF (Substituir por Taxa) permite que uma transação não confirmada na pool de transações seja substituída por outra transação que conflita com ela (também referenciando pelo menos uma das mesmas entradas) mas paga uma taxa de juros mais alta e taxas gerais mais altas. Semelhante às estratégias da pool de transações discutidas anteriormente, o RBF pode ser implementado de várias maneiras. A implementação mais comum é o RBF opcional (RBF opcional) projetado por BIP125, onde apenas transações especialmente marcadas podem ser substituídas. Outra abordagem é RBF completo, onde as transações podem ser substituídas independentemente de estarem marcadas.

CPFP (Pai Paga pelo Filho) utiliza uma abordagem diferente para acelerar a confirmação de transações. Em vez de substituir uma transação presa na mempool como visto no RBF, os destinatários podem acelerar a transação pai pendente ao enviar uma transação filha que utiliza o UTXO na transação pendente com uma taxa de taxa mais alta. Isso potencialmente incentiva os mineradores a agruparem essas transações juntas no próximo bloco. Portanto, às vezes você pode ver transações com taxas muito baixas sendo incluídas em um bloco, apesar das altas taxas de taxa em um determinado momento; essas transações provavelmente estão usando CPFP (já que a transação subsequente paga a taxa).


A transação usou CPFP para permitir que a transação matriz com baixa taxa de taxa (7,01 sat/VB) confirmada, Fonte: mempool.space

A principal diferença entre o RBF e o CPFP é que o RBF permite que o remetente substitua uma transação pendente por uma que tenha uma taxa de taxa mais alta, enquanto o CPFP permite que o destinatário acelere uma transação pendente enviando uma transação filho com uma taxa de taxa mais alta. O CPFP também é útil para transações que precisam ser saídas da Lightning Network (por exemplo, Saídas de âncora). Em termos de taxas, o RBF é relativamente mais vantajoso em termos de custo, pois não requer espaço adicional no bloco.

Pagamento de taxas fora da banda e serviços de aceleração de pool de mineração

Além de métodos como RBF (Substituir por Taxa) e CPFP (Filho Paga pelo Pai), os usuários também podem optar por usar pagamento de taxa fora do sistemapara acelerar suas transações. Por exemplo, muitas pools de mineração oferecem tanto transações gratuitas quanto pagas serviços de aceleração de transações para acelerar o empacotamento de transações enviando seu txID. Se for um serviço pago, os usuários precisam pagar uma taxa de serviço para subsidiar o pool de mineração. Uma vez que este tipo de serviço envolve o pagamento de taxas através de sistemas fora da rede Bitcoin (como através de sites, pagamentos com cartão de crédito, etc.), é referido como pagamento de taxa fora de banda.

Embora o pagamento de taxas fora de banda forneça uma solução para transações que não podem usar RBF ou CPFP, o uso extensivo por um longo período pode afetar a resistência à censura do Bitcoin.

Protocolos de Pool de Mineração

Na discussão anterior, consideramos pools de mineração e mineradores como um único grupo, mas na realidade, há uma necessidade de divisão de trabalho e cooperação entre eles. As pools de mineração agregam o poder computacional dos mineradores para mineração e alocam recompensas com base na contribuição do poder computacional. Esse processo cooperativo requer certos protocolos de coordenação.

Em protocolos comuns de pool de mineração, como o Stratum v1, o pool de mineração só precisa fornecer aos mineradores um modelo de bloco (incluindo o cabeçalho do bloco e as informações de transação da coinbase), e os mineradores realizam cálculos de hash com base nesse modelo. Há também ferramentas, como stratum.work, que pode visualizar as informações do Stratum de várias piscinas de mineração.

Nesse processo, os mineradores não podem escolher quais transações empacotar; Em vez disso, o pool de mineração seleciona transações e constrói um modelo para atribuir tarefas aos mineradores.

Assim, no protocolo Stratum v1, podemos mapear aproximadamente os papéis para o ecossistema Ethereum da seguinte forma:

  • Mineradores: Assumam parte das responsabilidades do proponente (realizem cálculos de hash).
  • Pools de mineração: Atuam como construtores usando os hashes calculados pelos mineradores e como proponentes do bloco.

O que o futuro reserva?

Algumas soluções promissoras foram desenvolvidas ou estão em andamento para mitigar os impactos negativos do MEV (Miner Extractable Value) no Bitcoin.

Novos Protocolos

Em alguns novos protocolos de pool de mineração, como Stratum v2 e BraidPool, os mineradores podem escolher autonomamente quais transações empacotar. O Stratum v2 já está sendo adotado por alguns pools de mineração (por exemplo, DEMAND) e firmware de mineração (por exemplo, Braiins), permitindo que mineradores individuais construam seus próprios modelos de bloco. Isso melhora a segurança, descentralização e eficiência da transmissão de dados, ao mesmo tempo que reduz os riscos de censura de transações e MEV no Bitcoin.

Assim, seguindo essa tendência, os papéis futuros de pools de mineração e mineradores podem não evoluir da mesma maneira que o modelo Ethereum PBS (Proposer/Builder Separation).

Além disso, novos designs no Bitcoin Core relacionados ao pool de transações podem trazer mudanças, principalmente incluindo o muito discutido aprimoramento da estratégia de retransmissão de transações v3 e do mempool de cluster. No entanto, o impactodesses novos projetos, como na implementação das saídas de canal da Lightning Network, ainda está em andamentodiscussão.

Impacto da Redução das Recompensas de Mineração

A redução das recompensas da mineração é um problema significativo. À medida que as recompensas de bloco diminuem ainda mais no futuro, isso pode ter vários impactos na rede.

Alguns problemas foram reconhecidos e discutidos pelos desenvolvedores do Bitcoin desde cedo, como o problema de sniping de taxa, onde os pools de mineração podem minerar intencionalmente blocos anteriores para capturar taxas de transação. O Bitcoin Core implementou algumas medidas para combater o sniping de taxas, mas os métodos atuais ainda não são perfeitos.

Além das taxas de transação nativas, ativos alternativos também podem se tornar uma fonte sustentável de receita no futuro. Consequentemente, alguns projetos estão tentando construir infraestrutura para identificar melhor transações valiosas envolvendo ativos alternativos. Por exemplo, Rebarestá desenvolvendo uma mempool pública alternativa para reconhecer melhor transações com ativos alternativos valiosos.

No entanto, como discutido na seção "Pagamento de Taxa Fora da Banda", o impacto desses incentivos econômicos do Bitcoin fora da cadeia no sistema de compatibilidade de incentivos auto-regulados do Bitcoin ainda está por ser visto.

Independentemente disso, o MEV no Bitcoin traça paralelos com o Ethereum, mas também difere devido a diferenças na arquitetura e filosofia de design. A crescente utilidade do Bitcoin, a diminuição das recompensas de subsídios em bloco e a evolução do ecossistema BTCFi trarão maior atenção aos fatores relacionados ao MEV.

Agradecimentos especiais

Obrigado Ajian para revisão e sugestões!

Aviso Legal:

  1. Este artigo é reproduzido a partir de [ Médio]. Todos os direitos autorais pertencem ao autor original [Jeffrey HU, Jinming NEO@HashKeyCapital,George ZHANG @Flashbots]. Se houver objeções a esta reimpressão, entre em contato com o Gate Aprender equipe, e eles vão lidar com isso prontamente.
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Decodificando Bitcoin MEV: Insights e Implicações

intermediárioSep 08, 2024
O artigo analisa o fenômeno do valor minerável extraível (MEV) na rede Bitcoin, analisando sua crescente importância com o desenvolvimento da rede e a introdução de novos protocolos. Compara as diferenças no MEV entre Bitcoin e Ethereum e fornece uma visão detalhada dos componentes técnicos que suportam o MEV no Bitcoin, incluindo operações de memória da pool, RBF, CPFP e protocolos de pool de mineração. O artigo também aborda possíveis problemas com o Bitcoin MEV e desenvolvimentos futuros, incluindo novos protocolos de pool de mineração e estratégias para mitigar o impacto das recompensas de mineração reduzidas.
Decodificando Bitcoin MEV: Insights e Implicações

Introdução

O conceito de Bitcoin MEV (Miner Extractable Value) surgiu tão cedo quanto2013. Embora relativamente recente em relação ao MEV no Ethereum, o crescente ecossistema do Bitcoin com a introdução de metaprotocolos como BRC-20s, Ordinais, Runas promete trazer mais programabilidade, expressividade e oportunidades de MEV no futuro.

Este relatório analisará a crescente complexidade do MEV no Bitcoin e avaliará suas implicações para o ecossistema mais amplo.

Por que há um foco crescente no MEV Bitcoin?

Antes da introdução das Ordinais, o MEV no Bitcoin não era amplamente reconhecido e significativo, com foco na rede de relâmpagos e nos ataques de mineração de sidechain. No entanto, a Atualização Taproot trouxe mais expressividade e programabilidade ao Bitcoin, facilitando o lançamento de metaprotocolos como Ordinais e Runas que trouxeram preocupações com o MEV para o primeiro plano. O tempo de bloco de 10 minutos do Bitcoin também exacerbou o problema, tornando mais fácil para os usuários inexperientes se tornarem vítimas de várias formas de ataques de MEV, como sniping de taxas ao licitar no mercado de inscrições. À medida que as recompensas em bloco diminuem, a lucratividade dos mineradores sofre, levando os mineradores a se concentrarem na maximização das taxas de transação, o que pode explicar o aumento da atividade de MEV.

O gráfico abaixo ilustra o aumento das taxas em relação às recompensas em bloco em torno do aguardado lançamento de Ordinals e Runes, em um ponto constituindo até mais de 60% da participação total de receita de mineração de bitcoin.


Fonte: Dune analytics (@data_always) participação na taxa de transação % da recompensa de mineração, dados em 22 de julho de 2024

Até o momento, temos visto um número crescente de aplicações e desenvolvimentos de BTCFi, transicionando o status do Bitcoin de apenas um ouro digital / rede de pagamento para um ecossistema florescente com utilidades em rápido crescimento. Isso poderia trazer mais oportunidades de MEV para o Bitcoin.

Diferenças entre MEV no Bitcoin vs Ethereum

A discussão limitada sobre MEV no Bitcoin pode ser atribuída aos projetos arquitetônicos vastamente diferentes entre Bitcoin e Ethereum.

Projeto Arquitetônico

Ethereum, que opera na Máquina Virtual Ethereum (EVM), permitindo a execução de contratos inteligentes, alcança a programabilidade através da manutenção de uma máquina de estado global.

O Ethereum adota um modelo baseado em contas que executa transações sequencialmente via gerenciamento de nonce de transação. Isso significa que a ordem das transações pode afetar seus resultados de execução, criando problemas onde os pesquisadores podem identificar facilmente oportunidades de MEV e inserir suas transações diretamente antes ou depois de uma transação do usuário. Por exemplo, se Alice e Bob enviarem transações para Uniswap para trocar 1 ETH por USDT, a transação executada primeiro no bloco receberá mais USDT.

Em contraste, o Bitcoin, que funciona na linguagem Script que não é stateful como o Ethereum, adota um modelo UTXO. Se for apenas uma transferência padrão de bitcoin, somente o destinatário pretendido pode gastar a saída por meio de uma assinatura válida, o que não resulta em competição de outros usuários para gastar o fundo. No entanto, no Bitcoin, também é possível construir UTXOs que podem ser desbloqueados por várias partes usando scripts ou SIGHASH. A transação que confirma primeiro é aquela que pode gastar o UTXO. No entanto, uma vez que as condições de desbloqueio de cada UTXO estão exclusivamente relacionadas ao próprio UTXO e não dependem de outros UTXOs, portanto a condição de corrida é limitada apenas a este UTXO.

Altcoins no Bitcoin

Além das diferenças fundamentais no design mencionadas acima, a introdução de ativos valiosos além do BTC também criou incentivos para o Valor Extraível pelo Minerador (MEV). Os MEVs que surgem desses cenários são essencialmente a ordem pela qual os designers de protocolo especificam a propriedade de ativos e a legitimidade de ações on-chain quando tentam construir novas classes de ativos e comportamentos on-chain no BTC usando script + UTXO, uma estrutura de dados nativa do BTC. Com eventos definidos com base na ordem, há um incentivo para competir pela ordem e, portanto, MEV.

Sem considerar outros ativos, mineradores racionais apenas empacotariam transações legítimas com base em taxas de transação e cobrariam taxas de acordo com o tamanho da transação. No entanto, se uma transação de Bitcoin representar mais do que apenas uma transferência padrão, como a cunhagem de um novo ativo valioso (como Runas, etc.), os mineradores poderiam adotar várias estratégias além de apenas considerar as taxas de transação do Bitcoin: 1) revisar a transação e substituí-la por sua própria transação de cunhagem; 2) exigir taxas mais altas dos usuários (em pagamentos on-chain, off-chain ou sidechain); 3) deixar vários usuários concorrerem entre si resultando em uma guerra de taxas.

Mint

Um exemplo direto é o processo de cunhagem de ativos como Runes ou BRC20, onde um limite máximo para a cunhagem de ativos é geralmente definido. A primeira transação de cunhagem confirmada é considerada bem-sucedida, enquanto outras são consideradas inválidas. Portanto, a ordem das transações nesse contexto se torna crucial e oferece oportunidades para MEV por meio da ordenação de transações.

Além disso, o conceito de satoshis raros introduzido pela Ordinals até levantou preocupações de que os mineradores possam causar reorganizações de blocos durante períodos de halvingcompetir por satoshis raros de alto valor.

Staking

Além da cunhagem, protocolos de aposta como o Babylon também estabelecem um limite para a quantidade de ativos que podem ser apostados em cada fase. Mesmo que os usuários excedam o limite, eles ainda podem construir e enviar Bitcoin para o script de bloqueio de aposta, mas isso não será mais considerado uma aposta bem-sucedida e não será elegível para recompensas futuras. Em outras palavras, a ordem das transações de aposta também é crucial.

Por exemplo, logo após o lançamento da mainnet de Babilônia, o limite de staking da fase 1 de 1k BTC é atingido, resultando em cerca de 300 BTC sendo excedidos e precisando ser desvinculados.


A taxa de feerate disparou para mais de 1 mil sats/vBytes quando o mainnet de Babylon foi lançado, Fonte: Mempool.space

Além da criação/gravação de ativos on-chain e staking, algumas atividades em sidechains ou rollups também são afetadas pelo MEV. Forneceremos mais exemplos na seção 'Eventos de MEV no Bitcoin'.

O que é considerado como Bitcoin MEV?

Então, o que exatamente pode ser considerado MEV no Bitcoin? Afinal, o definiçãode MEVvariaem diferentes circunstâncias.

Em geral, MEV no Bitcoin se refere às várias maneiras pelas quais os mineradores podem manipular o processo de criação de blocos para extrair o lucro máximo. Podemos categorizá-los aproximadamente da seguinte forma:

  • Usuários pagando taxas extras: Um canal comum para usuários que desejam acelerar suas transações é através de serviços de aceleração de transações fora da cadeia, o que geralmente é caro, uma vez que os usuários recebem prioridade para que suas transações sejam incluídas. Os traders também podem oferecer taxas mais altas para os mineradores através de mecanismos como RBF (Replace-by-Fee) e CPFP (Child Pays for Parent) para priorizar transações e obter um tempo de confirmação mais rápido. Transações com taxas e tarifas baixas frequentemente enfrentam tempos de confirmação mais longos, já que os mineradores voltados para o lucro priorizam transações lucrativas para inclusão em bloco.
  • Conluio usuário-minerador: Usuários e mineradores que colaboram para examinar ou incluir certas transações com significado específico. Por exemplo, usuários maliciosos e mineradores que se unem para revisar e excluir transações de penalidade na Rede Lightning para obter ilegalmente ativos dentro do canal. Outros novos sistemas, como BitVM e sua transação de penalidade, também enfrentam tais riscos.
  • Mineradores de Bitcoin minerando em sidechains / L2: Isso inclui várias atividades iniciaismineração combinadaEsquemas em que os mineradores reutilizam o poder computacional no Bitcoin para garantir outra rede. Com a mineração de mesclagem, pode-se incentivar a centralização dos mineradores, já que os grandes mineradores podem alavancar seu poder computacional na cadeia principal para influenciar a produção de blocos, a ordenação, etc., na L2, obtendo assim recompensas excessivas de mineração da L2 e potencialmente afetando a segurança da rede L2.

Um método de licitação de taxas que se inclina para o mercado público (como RBF) desempenha um papel relativamente positivo no sistema econômico geral, promovendo uma economia de mercado livre. No entanto, quando os usuários realizam pagamentos fora da banda com pools de mineração, isso sem dúvida representa uma ameaça à descentralização e resistência à censura da rede, o que tem sido rotulado como 'MEVil'.

Exemplos de Bitcoin MEV

Com base nas classificações mencionadas, podemos observar vários casos de MEV.

Transações não padronizadas

O software Bitcoin Core só permite que os nós processem transações padrão até 100 kvb. No entanto, os pools de mineração ainda incluem transações não padronizadas com altas taxas em blocos, muitas vezes às custas da exclusão de outras transações com taxas mais baixas.

Alguns exemplos típicos incluem:

  • Bloco 776.884: Minerado pela pool Terra, este bloco contém uma transação de inscrição de tamanho 849,93 kvB. A inscrição, que é um vídeo MP4 de 1 minuto de um sapo segurando uma bebida, rendeu ao minerador uma taxa de 0,5 BTC.
  • Bloco 777.945: Contém uma imagem WEBP de 4000 x 5999 pixels com tamanho de 975,44 kvB, rendendo ao minerador 0,75 BTC em taxas.
  • Outro bloco, 786.501, recebeu aproximadamente 0,5 BTC em taxas pela inscrição de uma imagem JPEG de Julian Assange na capa de uma revista Bitcoin, ocupando 992,44 kvB.

Por padrão, os nós do Bitcoin Core só podem relatar transações padrão. Portanto, transações não padronizadas devem ser enviadas diretamente para as pools de mineração por meio do mempool privado. Os mempools privados permitem que as pools de mineração aceitem transações não padronizadas e priorizem as transações dos usuários. Embora isso possa acelerar o processamento de transações, a transferência de mais transações para mempools privados pode levar a um aumento da centralização das pools de mineração e a um maior risco de censura. Claramente, algumas pools de mineração já estão se aproveitando da lucratividade de operar mempools privados.

Por exemplo, a Marathon Digital introduziu o “Slipstream”, que é um serviço de submissão de transações diretas que permite aos clientes a capacidade de enviar transações complexas e não padronizadas.

Eventos de MEV em Side Chains / L2s

A sidechain Stacks utiliza um mecanismo de consenso único, Proof of Transfer (PoX), que permite aos mineradores de Bitcoin minerar blocos Stacks e liquidar transações na blockchain do Bitcoin enquanto recebem recompensas em STX.

No passado, Stacks empregava uma simples eleição de mineradores onde os mineradores de Bitcoin com altas taxas de hash têm uma chance maior de minerar o bloco de stacks, censurando transações de compromisso de outros mineradores, ganhando assim todas as recompensas para si. Se mais mineradores adotassem essa estratégia, futuros Stackers poderiam sofrer com subótimo rendimentos.

Impacto no ecossistema:

  1. Ao excluir os compromissos de outros mineradores honestos, as recompensas eventualmente repassadas aos stakers são reduzidas.

  2. Se os grandes mineradores continuarem a abusar de seu poder computacional e excluírem os compromissos dos mineradores honestos, isso poderá levar a problemas de centralização, permitindo que apenas alguns mineradores colham todas as recompensas em jogo.

No entanto, esse problema será mitigado pela atualização Stacks Nakamoto, que tornará essa estratégia não lucrativa novamente. Essa atualização mudará de uma simples eleição de minerador para usar o algoritmo de sorteio e empregar a técnica de Compromisso Total Assumido com Carryforward (ATC-C) para reduzir a lucratividade da mineração de MEV. Espera-se que os mineradores mostrem participação consistente nos últimos 10 blocos para se qualificarem para o sorteio. Os mineradores que não mineraram em pelo menos 5 dos últimos 10 blocos serão desqualificados de ganhar quaisquer recompensas Stacks. Com ATC-C, a probabilidade de um minerador ganhar um bloco Stacks é agora igual ao gasto em BTC do minerador dividido pelo compromisso total mediano em BTC nos 10 blocos mais recentes. Isso reduz o incentivo para os mineradores obterem benefícios desproporcionais excluindo os compromissos de bloco de outros mineradores.

Lance para Transações de Ativos Alternativos

O MEV relacionado a ativos alternativos como Ordinais e Runas pode ser categorizado nos dois tipos mencionados anteriormente:

  • Pools de mineração extraindo valor adicional: Pools de mineração podem obter valor extra de ativos como Bitcoin Ordinals ou satoshis raros ao incluí-los em blocos e transações.
  • Transações de sniping de taxa: Os traders podem fazer lances para incluir suas transações relacionadas a esses ativos alternativos em blocos.

Para as piscinas de mineração, o sucesso inicial das Runas forneceu uma fonte adicional de lucro. Por exemplo, durante o evento de halving, o lançamento altamente antecipado das Runas levou a um volume recorde de transações na rede e taxas, já que muitos usuários competiram para ter suas transações incluídas no bloco histórico de halving do Bitcoin. As taxas de transação pós-halving dispararam para mais de 1.500 sats/vByte (acima dos menos de 100 sats/vByte antes do halving). A ViaBTC capitalizou esse aumento ao minerar o bloco de halving que coincidiu com o lançamento das Runas, obtendo um lucro de 40,75 BTC no bloco 840.000, com 37,6 BTC provenientes de taxas de transação relacionadas às Runas. Como as recompensas em bloco agora são reduzidas pela metade, as taxas de transação das Runas provaram ser uma fonte lucrativa de receita para os mineradores.


Origem: Mempool.space


Origem: Mempool.space

Para os traders, as transações de Bitcoin usando Runes e Ordinais empregam SIGHASH_SINGLE|SIGHASH_ANYONECANPAY para PSBTs (Transações de Bitcoin Parcialmente Assinadas), que permitem apenas uma entrada assinada corresponder a uma saída. Juntamente com a transparência da mempool, isso permite que muitos compradores descubram negociações potencialmente lucrativas. Portanto, os traders frequentemente usam RBF e CPFP, levando a guerras de taxas competitivas, permitindo que os mineradores capturem MEV dessa demanda. Por exemplo, quando os vendedores listam seus ativos para venda, os compradores podem fazer ofertas e usar RBF para aumentar suas taxas de transação quando há concorrentes, esperando que sua transação seja confirmada.

Um exemplo típico desta competição entre traders é a transação com o ID: 2ffed299689951801a68b5791f261225b24c8249586ba65a738ec403ba811f0d. Depois que o vendedor listou seus ativos, a transação foi repetidamente substituída usando RBF com taxas de 238, 280, 298 e 355 sat/vB.


Fonte: Mempool.space

Outro exemplo envolve o processo de cunhagem dos OrdiBots na plataforma Magic Eden. Vários usuários se tornaram vítimas de ataques frontais de pool de transações. As inscrições de cunhagem dos OrdiBots no Magic Eden usavam PSBTs. A existência de PSBT e intervalo de bloqueio de Bitcoin de 10 minutos permitem que qualquer potencial comprador concorra pela mesma transação, introduzindo endereços diferentes, assinaturas, apenas pagando taxas mais altas. Isso resultou em alguns usuários da lista de permissões sendo incapazes de cunhar devido à interferência de bots front-running. (Mais tarde, a equipe se desculpou e prometeu compensar os usuários afetados com OrdiBots personalizados.)

No entanto, nem todas as técnicas ou eventos relacionados ao MEV são prejudiciais aos usuários. As técnicas de MEV também podem proteger os ativos do usuário contra perdas em alguns casos. Por exemplo, sem RBF, transações errôneas não podem serresgatado, e transações presas podem permanecer em limbo por períodos prolongados, levando a custo de oportunidade. Além disso, a execução do RBF beneficia a segurança da rede do Bitcoin. Como se espera que as recompensas em bloco diminuam em relação às taxas de transação no futuro, as taxas de transação desempenharão um papel crucial ao incentivar os mineradores a continuarem participando da rede do Bitcoin. O desenvolvedor do Bitcoin, Peter Todd, também tem sido vocal sobre o benefícios do RBFe recomendou aos mineradores que executem RBF completo.

Principais Componentes Técnicos Facilitando MEV no Bitcoin

Então, quais são os principais componentes técnicos ou métodos no Bitcoin que suportam essas oportunidades de MEV? As áreas técnicas comumente envolvidas incluem mempools, RBF (Substituir por Taxa), CPFP (Filho Paga pelo Pai), serviços de aceleração de pool de mineração e protocolos de pool de mineração.

Pool de membros

Semelhante ao Ethereum e outras redes blockchain típicas, o Bitcoin também tem uma estrutura de pool de transações usada para armazenar transações que foram recebidas por nós P2P, mas não foram incluídas em um bloco. A natureza transparente e descentralizada do mempool permite que todas as transações sejam oferecidas aos mineradores, fornecendo um ambiente propício para oportunidades de MEV.

No entanto, ao contrário do mecanismo de gás do Ethereum, as taxas do Bitcoin estão relacionadas apenas ao tamanho da transação. Portanto, o pool de transações do Bitcoin pode ser visto como um mercado de leilão de espaço de bloco mais direto, onde se pode observar quais usuários estão dando lances para o próximo bloco e a quais preços.

Como nós diferentes recebem transações diferentes da propagação P2P, cada nó tem um mempool diferente. Além disso, cada nó pode personalizar ativamente sua própria estratégia de encaminhamento (política mempool), definindo quais transações deseja receber e retransmitir. Os pools de mineração também podem escolher quais transações incluir em blocos com base em suas preferências (embora economicamente, eles priorizem transações com taxas mais altas). Por exemplo, Bitcoin Nósos nós filtram qualquer transação Ordinals, enquanto a Marathon Mining criou um logotipo no estilo pixel no explorador.


Bloco 836361 (a cor dos pixels mostra as taxas de taxa), Fonte: mempool.space

Portanto, os usuários podem considerar enviar transações diretamente para mineradores específicos ou pools de mineração para acelerar a inclusão de transações, mas essa abordagem pode comprometer duas características-chave que a comunidade Bitcoin valoriza muito: privacidade e resistência à censura.

Transações propagadas através de nós P2P, em vez de serem enviadas diretamente (por exemplo, através de um ponto de extremidade RPC) para mineradores ou pools de mineração, ajudam a obscurecer a origem da transação, tornando mais difícil para os mineradores e pools censurar transações com base em informações identificadas.

Além de utilizar serviços de aceleração de transações, os usuários também podem optar por acelerar suas transações por meio de RBF e CPFP.

RBF e CPFP

Substituir por taxa (RBF) and Child Pays for Parent (CPFPsão métodos que os usuários comumente usam para aumentar a prioridade da transação.

RBF (Substituir por Taxa) permite que uma transação não confirmada na pool de transações seja substituída por outra transação que conflita com ela (também referenciando pelo menos uma das mesmas entradas) mas paga uma taxa de juros mais alta e taxas gerais mais altas. Semelhante às estratégias da pool de transações discutidas anteriormente, o RBF pode ser implementado de várias maneiras. A implementação mais comum é o RBF opcional (RBF opcional) projetado por BIP125, onde apenas transações especialmente marcadas podem ser substituídas. Outra abordagem é RBF completo, onde as transações podem ser substituídas independentemente de estarem marcadas.

CPFP (Pai Paga pelo Filho) utiliza uma abordagem diferente para acelerar a confirmação de transações. Em vez de substituir uma transação presa na mempool como visto no RBF, os destinatários podem acelerar a transação pai pendente ao enviar uma transação filha que utiliza o UTXO na transação pendente com uma taxa de taxa mais alta. Isso potencialmente incentiva os mineradores a agruparem essas transações juntas no próximo bloco. Portanto, às vezes você pode ver transações com taxas muito baixas sendo incluídas em um bloco, apesar das altas taxas de taxa em um determinado momento; essas transações provavelmente estão usando CPFP (já que a transação subsequente paga a taxa).


A transação usou CPFP para permitir que a transação matriz com baixa taxa de taxa (7,01 sat/VB) confirmada, Fonte: mempool.space

A principal diferença entre o RBF e o CPFP é que o RBF permite que o remetente substitua uma transação pendente por uma que tenha uma taxa de taxa mais alta, enquanto o CPFP permite que o destinatário acelere uma transação pendente enviando uma transação filho com uma taxa de taxa mais alta. O CPFP também é útil para transações que precisam ser saídas da Lightning Network (por exemplo, Saídas de âncora). Em termos de taxas, o RBF é relativamente mais vantajoso em termos de custo, pois não requer espaço adicional no bloco.

Pagamento de taxas fora da banda e serviços de aceleração de pool de mineração

Além de métodos como RBF (Substituir por Taxa) e CPFP (Filho Paga pelo Pai), os usuários também podem optar por usar pagamento de taxa fora do sistemapara acelerar suas transações. Por exemplo, muitas pools de mineração oferecem tanto transações gratuitas quanto pagas serviços de aceleração de transações para acelerar o empacotamento de transações enviando seu txID. Se for um serviço pago, os usuários precisam pagar uma taxa de serviço para subsidiar o pool de mineração. Uma vez que este tipo de serviço envolve o pagamento de taxas através de sistemas fora da rede Bitcoin (como através de sites, pagamentos com cartão de crédito, etc.), é referido como pagamento de taxa fora de banda.

Embora o pagamento de taxas fora de banda forneça uma solução para transações que não podem usar RBF ou CPFP, o uso extensivo por um longo período pode afetar a resistência à censura do Bitcoin.

Protocolos de Pool de Mineração

Na discussão anterior, consideramos pools de mineração e mineradores como um único grupo, mas na realidade, há uma necessidade de divisão de trabalho e cooperação entre eles. As pools de mineração agregam o poder computacional dos mineradores para mineração e alocam recompensas com base na contribuição do poder computacional. Esse processo cooperativo requer certos protocolos de coordenação.

Em protocolos comuns de pool de mineração, como o Stratum v1, o pool de mineração só precisa fornecer aos mineradores um modelo de bloco (incluindo o cabeçalho do bloco e as informações de transação da coinbase), e os mineradores realizam cálculos de hash com base nesse modelo. Há também ferramentas, como stratum.work, que pode visualizar as informações do Stratum de várias piscinas de mineração.

Nesse processo, os mineradores não podem escolher quais transações empacotar; Em vez disso, o pool de mineração seleciona transações e constrói um modelo para atribuir tarefas aos mineradores.

Assim, no protocolo Stratum v1, podemos mapear aproximadamente os papéis para o ecossistema Ethereum da seguinte forma:

  • Mineradores: Assumam parte das responsabilidades do proponente (realizem cálculos de hash).
  • Pools de mineração: Atuam como construtores usando os hashes calculados pelos mineradores e como proponentes do bloco.

O que o futuro reserva?

Algumas soluções promissoras foram desenvolvidas ou estão em andamento para mitigar os impactos negativos do MEV (Miner Extractable Value) no Bitcoin.

Novos Protocolos

Em alguns novos protocolos de pool de mineração, como Stratum v2 e BraidPool, os mineradores podem escolher autonomamente quais transações empacotar. O Stratum v2 já está sendo adotado por alguns pools de mineração (por exemplo, DEMAND) e firmware de mineração (por exemplo, Braiins), permitindo que mineradores individuais construam seus próprios modelos de bloco. Isso melhora a segurança, descentralização e eficiência da transmissão de dados, ao mesmo tempo que reduz os riscos de censura de transações e MEV no Bitcoin.

Assim, seguindo essa tendência, os papéis futuros de pools de mineração e mineradores podem não evoluir da mesma maneira que o modelo Ethereum PBS (Proposer/Builder Separation).

Além disso, novos designs no Bitcoin Core relacionados ao pool de transações podem trazer mudanças, principalmente incluindo o muito discutido aprimoramento da estratégia de retransmissão de transações v3 e do mempool de cluster. No entanto, o impactodesses novos projetos, como na implementação das saídas de canal da Lightning Network, ainda está em andamentodiscussão.

Impacto da Redução das Recompensas de Mineração

A redução das recompensas da mineração é um problema significativo. À medida que as recompensas de bloco diminuem ainda mais no futuro, isso pode ter vários impactos na rede.

Alguns problemas foram reconhecidos e discutidos pelos desenvolvedores do Bitcoin desde cedo, como o problema de sniping de taxa, onde os pools de mineração podem minerar intencionalmente blocos anteriores para capturar taxas de transação. O Bitcoin Core implementou algumas medidas para combater o sniping de taxas, mas os métodos atuais ainda não são perfeitos.

Além das taxas de transação nativas, ativos alternativos também podem se tornar uma fonte sustentável de receita no futuro. Consequentemente, alguns projetos estão tentando construir infraestrutura para identificar melhor transações valiosas envolvendo ativos alternativos. Por exemplo, Rebarestá desenvolvendo uma mempool pública alternativa para reconhecer melhor transações com ativos alternativos valiosos.

No entanto, como discutido na seção "Pagamento de Taxa Fora da Banda", o impacto desses incentivos econômicos do Bitcoin fora da cadeia no sistema de compatibilidade de incentivos auto-regulados do Bitcoin ainda está por ser visto.

Independentemente disso, o MEV no Bitcoin traça paralelos com o Ethereum, mas também difere devido a diferenças na arquitetura e filosofia de design. A crescente utilidade do Bitcoin, a diminuição das recompensas de subsídios em bloco e a evolução do ecossistema BTCFi trarão maior atenção aos fatores relacionados ao MEV.

Agradecimentos especiais

Obrigado Ajian para revisão e sugestões!

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