No ecossistema blockchain, o Valor Máximo Extratável (MEV) se tornou uma área importante de pesquisa, envolvendo não apenas implementação técnica, mas também comportamento de mercado e impacto econômico. Com a transição do Ethereum para o Proof of Stake (PoS), o conceito de MEV passou por uma evolução significativa. Os validadores se tornaram jogadores-chave, capazes de controlar a ordem das transações e otimizar lucros por meio de várias estratégias. Essa mudança provoca uma reexaminação da definição do MEV e seu desempenho em diferentes mecanismos de consenso.

Bing Ventures é dedicada a explorar fronteiras da indústria, e este artigo fornecerá uma análise técnica detalhada para ajudar os leitores a entender os desafios e oportunidades apresentados pela MEV.

Alterações em MEV

O Valor Extraível Máximo (MEV) refere-se ao valor total que os mineradores ou validadores extraem da produção de blocos em uma rede, além das recompensas padrão dos blocos e taxas de gás. No contexto da Prova de Trabalho, o MEV era inicialmente conhecido como "Valor Extraível pelo Minerador," envolvendo mineradores maximizando lucros ao escolher a ordem das transações e quais transações incluir em um bloco. Isso poderia envolver várias estratégias para manipular a ordem das transações para ganho financeiro.

Com a transição do Ethereum para o Proof of Stake em 2022, o conceito de MEV expandiu e evoluiu. O termo agora inclui o “Valor Maximalmente Extratável” para refletir que não são apenas os mineradores (agora validadores em sistemas PoS) que podem extrair valor, mas também outros participantes da rede. Em sistemas PoS, validadores, como mineradores em sistemas PoW, controlam a ordem das transações e podem influenciar quais transações são incluídas em um bloco.

Principais jogadores em MEV

1. Validadores/Mineradores: Eles têm o poder exclusivo de ordenar e incluir transações, permitindo-lhes extrair MEV diretamente.
2. Searchers: Esses são participantes independentes que usam algoritmos e bots para identificar oportunidades lucrativas de MEV. Eles geralmente pagam altas taxas de gás para validadores para priorizar a inclusão de suas transações, o que permite que os searchers se beneficiem do MEV de forma indireta.

Estratégia de extração MEV

1. Front-Running: Isso envolve bots detectando transações lucrativas na mempool e colocando suas próprias transações com taxas de gás mais altas para serem processadas primeiro. Por exemplo, a Flashbots fornece um mercado com o objetivo de tornar esse processo mais transparente e justo, permitindo que usuários e mineradores concordem com a ordem das transações antecipadamente.
2. Ataques de sanduíche: uma estratégia mais maliciosa onde bots realizam pedidos antes e depois de uma grande transação em uma exchange descentralizada (DEX) para manipular os preços de mercado e lucrar com o deslizamento resultante. Isso impacta diretamente o resultado financeiro para o trader original.
3. Arbitragem DEX: Os buscadores exploram diferenças de preço de tokens entre diferentes DEXs. Comprando tokens a um preço mais baixo em uma bolsa e vendendo-os a um preço mais alto em outra, eles ajudam a alinhar os preços do mercado e melhorar a eficiência do mercado.
4. Liquidações: No empréstimo DeFi, os mutuários devem depositar criptomoedas como garantia. Se os mutuários não conseguirem pagar o empréstimo, os protocolos muitas vezes permitem que qualquer pessoa liquide a garantia e ganhe taxas de liquidação. Os buscadores de MEV competem para identificar quais mutuários podem ser liquidados e coletar taxas de liquidação para si mesmos.

Tamanho do mercado: Novas mudanças após a atualização de Cancun

O líder no espaço MEV, Flashbots, fornece um mercado com o objetivo de facilitar o MEV em um ambiente mais equilibrado e estruturado, permitindo que usuários e mineradores concordem com a ordem de transação antecipadamente. Olhando para trás, nos últimos seis meses, os projetos no setor de 'infraestrutura', o MEV, representado pelo Flashbots, mostrou excelente desempenho de receita até abril. Notavelmente, registrou $1,428M em uma única semana em dezembro, superando outros projetos no setor, destacando a forte lucratividade do MEV. No entanto, após o Upgrade de Cancun do Ethereum em março, a receita da Flashbots diminuiu significativamente pelos seguintes motivos:

1. EIP-4844 (Proto-Danksharding):
2. Maior transparência e previsibilidade: Ao introduzir blobs de dados, este EIP mudou a forma como os dados das transações são manipulados, tornando o processamento de dados da rede mais eficiente e previsível. Isso reduziu as oportunidades de MEV que exploram atrasos ou reordenação de transações.
3. Melhoria da eficiência da rede e redução das taxas de gás: Este EIP fornece uma maneira eficiente de armazenar grandes quantidades de dados, reduzindo as taxas de gás para o processamento de transações de dados em grande escala. Embora tenha reduzido o custo das estratégias de MEV envolvendo grandes dados, também aumentou a concorrência devido ao processamento de transações mais rápido.
4. EIP-1559 (Reforma do Mercado de Taxas):
5. Maior transparência e previsibilidade: A introdução de taxas base e taxas de gorjeta proporcionou uma melhor previsibilidade e estabilidade para as taxas de transação da rede, reduzindo as oportunidades de MEV relacionadas à manipulação das taxas de transação.
6. EIP-2929 (Aumento dos Custos de Gás para Determinadas Operações):
7. Custos de execução aumentados: Ao aumentar os custos de gás para certas operações de contrato inteligente, este EIP impactou diretamente as estratégias de MEV que dependem de interações complexas de contrato inteligente, como arbitragem de várias etapas ou interações de contrato, tornando-as mais caras e menos atraentes

Origem: EigenPhi MEV

Em termos de desempenho da indústria, durante os 7 dias até 17 de maio, os lucros provenientes de arbitragem em DEX foram aproximadamente duas vezes maiores do que os ataques de sandwich. No entanto, em termos de volume de negociação, os ataques de sandwich lideraram significativamente, sendo cerca de sete vezes maior do que a arbitragem em DEX. A porcentagem de lucro em relação ao volume de negociação para arbitragem em DEX é de aproximadamente 14%, muito maior do que os 0,01% para ataques de sandwich. Portanto, pode-se concluir que a arbitragem em DEX é a operação mais lucrativa na indústria.

Origem: jhackworth

Uniswap é a troca descentralizada com o maior volume de negociação de arbitragem. Ao analisar o desempenho da arbitragem dentro de suas pools de liquidez, podemos obter insights mais profundos sobre o estado geral da arbitragem DEX.

Fonte: OP Crypto

Do ponto de vista de transações na cadeia, o volume de negociação de MEV na Uniswap é extremamente significativo.

Mapa da indústria: principais players nas indústrias de upstream, midstream e downstream

Origem: OP Crypto

Upstream: Assinatura e Transmissão de Transação

Meio do fluxo: sequenciamento de transações e descoberta de oportunidades de MEV

Downstream: Proposição e Verificação de Blocos, Completando a Extração de MEV

Montante

A montante inclui principalmente fornecedores de RPC que são responsáveis por assinar transações e transmitir as transações assinadas de nós locais para toda a rede. Essas operações geralmente são enviadas por usuários ou outros iniciadores arbitrários e são inicialmente incluídas no mempool público. A principal tarefa na fase a montante é gerar e transmitir transações.

Meio do fluxo

O Midstream é responsável pela construção de blocos em ambientes públicos ou privados. Nesta etapa, os produtores de blocos (como validadores e construtores de blocos) selecionam transações da mempool, as classificam e as empacotam de acordo com suas preferências. Para maximizar os lucros, os produtores de blocos geralmente decidem a ordem das transações com base nas taxas de transação. Além disso, eles procuram diretamente oportunidades de MEV, como oportunidades de arbitragem, para decidir como alocar os lucros do MEV. Por exemplo, eles podem optar por copiar as transações dos pesquisadores, realizar operações eles mesmos ou permitir que os pesquisadores concorram por posições on-chain ajustando as taxas de operação. As principais atividades na etapa intermediária são a sequência de transações e a descoberta e utilização de oportunidades de MEV.

Avaliação descendente

Downstream é principalmente responsável por propor e verificar novos blocos, garantindo que as transações dos usuários e as transações de extração de MEV sejam confirmadas pelo consenso da rede e, finalmente, obtendo receita de MEV. Os validadores desempenham um papel crucial nesta fase e podem vir de várias fontes, como CEX, staking líquido, staking institucional ou staking individual. A tarefa principal na fase downstream é empacotar as transações classificadas em blocos e confirmar essas transações por meio do mecanismo de consenso da rede, completando todo o processo de extração de MEV.

Fonte: ChainLink

Pesquisador

1. Programadores que usam algoritmos proprietários complexos para identificar oportunidades de MEV no mempool.
2. Eles monitoram tanto as pools de transações públicas quanto as pools privadas de projetos MEV.
3. Eles competem com outros pesquisadores enviando "pacotes" para os construtores de blocos, incluindo as taxas máximas de gás que estão dispostos a pagar.

Construtor de Blocos

1. Eles competem em mercados em tempo real para construir blocos em nome dos validadores.
2. Eles aceitam transações de buscadores, selecionam os pacotes mais lucrativos e enviam esses blocos para retransmissões por meio de programas MEV (como MEV Boost, Flashbots).

Relé

1. Eles atuam como intermediários entre os construtores de blocos e os proponentes (validadores), permitindo que os validadores ofereçam seu espaço de bloco.

Últimos desenvolvimentos da indústria

Refletindo sobre os últimos meses, MEV tem mostrado um desempenho significativo em vários setores. Por exemplo, a Flashbots, através de sua estrutura de mercado inovadora, demonstrou o potencial do MEV em um ambiente altamente transparente e estruturado. Embora a atualização Cancun do Ethereum tenha levado a uma redução na receita da Flashbots, a análise revela que essas mudanças são principalmente devido ao aumento da eficiência da rede e à implementação de novos protocolos. Isso reflete a natureza dinâmica das estratégias de MEV em se adaptar e evoluir.

No futuro desenvolvimento de MEV, inúmeros novos projetos e tecnologias estão surgindo. Por exemplo, o Agnostic Relay da Gnosis e o Conveyor da Automata Network apresentam novas abordagens para lidar com os desafios de MEV em diferentes condições tecnológicas e de mercado. Além disso, o SUAVE, ao unificar mempools em várias cadeias, oferece uma solução inovadora para questões de MEV entre cadeias, fornecendo novas perspectivas para a pesquisa de MEV.

Gnosis

O Agnostic Relay da Gnosis é uma ferramenta de código aberto para fornecer relés MEV Boost na rede Ethereum, permitindo que qualquer pessoa participe da construção e produção de blocos. Sua concepção e implementação contam com o conhecimento e experiência da comunidade Gnosis e receberam apoio e contribuições da equipe Flashbots.

1. Construção/produção de bloco neutro: O Agnostic Relay garante que todas as transações enviadas possam ser validadas sem filtragem. Essa neutralidade é crucial para manter a descentralização e a resistência à censura do blockchain.
2. Flashbots MEV-Boost Relay Fork: Agnostic Relay é um fork do relay Flashbots MEV-Boost, combinando o conhecimento extenso e o suporte ativo da equipe e da comunidade Flashbots, garantindo sua confiabilidade tanto em aplicações técnicas quanto práticas.

AutoMeta

A Automata Network é uma camada de prova modular que estende a confiança em nível de máquina para o Ethereum através de co-processadores TEE (Trusted Execution Environment). O Ethereum atua como um validador global nesta rede, ancorando uma rede de prova descentralizada em componentes de hardware e software.

1. proteção MEV (Conveyor)
   1. O Conveyor impede os 'ataques de sandwich' determinando a ordem das transações transmitidas, evitando que os mineradores as reordem. Ele classifica as transações adequadamente, como uma esteira transportadora, protegendo os usuários de manipulação maliciosa.
2. Privacidade da governança (Testemunha)
   1. O Witness permite que os usuários façam propostas e votem sem revelar suas identidades, incentivando os detentores de tokens a participar sem taxas de gás. Os usuários podem enviar propostas e convidar membros da comunidade a votar por meio de uma interface simples. A votação é enviada por meio de relés de privacidade, e os resultados são exibidos de acordo com o nível de privacidade escolhido quando a proposta foi criada.

Eden

A Rede Eden fornece proteção e suporte ao ecossistema Ethereum por meio de diversos produtos, mitigando os impactos negativos do MEV e oferecendo ferramentas e dados para aprimorar os ganhos de validadores, construtores e pesquisadores.

1. Eden RPC: Um conjunto de endpoints que protege os usuários do Ethereum contra ataques maliciosos de MEV, como front-running e ataques de sandwich. Ele fornece um ambiente de transação mais seguro, reduzindo os custos adicionais incorridos pelos usuários devido ao MEV.
2. Eden Relay: Um conjunto de ferramentas projetado para ajudar os validadores e construtores do Ethereum a maximizar sua receita. Ele oferece processos otimizados de construção de blocos e propostas, aumentando os ganhos dos validadores e construtores.
3. Eden Bundles: Um ponto de extremidade que permite que os buscadores avançados de MEV enviem pacotes de transações para a rede do construtor. Ele fornece um método mais eficiente para extrair MEV, aumentando os ganhos de buscadores e construtores.

Eden tem três atualizações de produtos: 0xProtect, Eden Public Data e Ethereum Mempool Streaming Service.

1. 0xProteger

Função: Mantém uma lista de sanções da OFAC on-chain, permitindo que os participantes da produção de blocos filtrem automaticamente transações que incluam endereços de carteira sancionados.

Como Funciona: Atualiza e mantém a lista de sanções em tempo real via um registro de contrato inteligente, garantindo que todas as transações estejam em conformidade com as sanções da OFAC. Os participantes podem acessar diretamente este registro para filtrar automaticamente transações não conformes.

Casos de Uso: os buscadores de MEV, construtores de blocos, relays e validadores podem usar o 0xProtect para garantir que suas operações estejam em conformidade com os requisitos regulatórios, evitando riscos legais e de conformidade.

1. Eden Public Data

Função: Fornece uma variedade de conjuntos de dados públicos armazenados no BigQuery, suportando vários processos de extração e carregamento de dados (ETL).

Principais conjuntos de dados:

1. MEV-Boost:

Lances de Impulso MEV: Dados de lances do construtor coletados dos relés do ecossistema de Impulso MEV.

Cargas MEV-Boost: Dados de carga coletados dos relés do ecossistema MEV-Boost.

1. Flashbots:

Lixeira de Mempool: Transações detectadas na Lixeira de Mempool da Flashbots.

MEV-Share: Transações detectadas do Flashbots MEV-Share.

1. Gnosis:

Bloqueador MEV: Transações detectadas do Bloqueador MEV Gnosis.

1. Auxiliar do Ethereum:
2. Tags por Chave Pública: Tags para chaves públicas Ethereum.
3. Serviço de Streaming da Mempool do Ethereum: Tem como objetivo fornecer fluxos de dados de transações em tempo real para construtores de blocos, buscadores de MEV e dApps para otimizar a construção de blocos e pacotes de transações.
4. Fluxo de Dados em Tempo Real: Oferece fluxos de dados de transações em tempo real, permitindo que os usuários acessem instantaneamente transações pendentes na mempool pública do Ethereum.
5. Pontos de Dados Ricos: Fornece milhares de pontos de dados de transação, incluindo hashes de transação, remetentes, destinatários, quantidades de transação, preços de gás e muito mais.
6. Otimização da Construção de Blocos: Ajuda os usuários a construir blocos melhores e pacotes de transações através do acesso em tempo real e de pontos de dados detalhados.

Protocolo CoW

O MEV Blocker, desenvolvido pela CoW DAO, tem como objetivo proteger as transações do Ethereum, evitando ataques de front-running e ataques de sandwich. O projeto usa um ponto final RPC para enviar transações para a mempool de um pesquisador, onde os pesquisadores rastreiam oportunidades de licitação e compartilham os lucros com os usuários.

1. Ponto de extremidade RPC:
   1. Função: Fornece um ponto final RPC para proteger transações Ethereum de ataques de front-running e sandwich.
2. Mempool do Pesquisador:
   1. Função: As transações são enviadas por meio do ponto final RPC para uma mempool de pesquisa, onde os pesquisadores rastreiam e licitam oportunidades de transação.
3. Mecanismo de Compartilhamento de Lucros:
   1. Função: após os pesquisadores rastrearem com sucesso as transações, os lucros são compartilhados entre usuários e pesquisadores em uma divisão de 90/10.

SUAVE (Flashbot)

SUAVE, proposto pela Flashbots, é um novo modelo projetado para resolver questões-chave na extração de MEV atual, como MEV entre cadeias e centralização de construtores. SUAVE cria uma blockchain de camada zero que atua como um mempool compartilhado para múltiplas redes de blockchain, alcançando a unificação entre cadeias.

1. Submissão de Preferência:  

Função: Os usuários não enviam mais transações específicas, mas sim enviam "preferências" que refletem seus objetivos. Essas preferências podem ser definidas com base em condições específicas e variar em complexidade.

2. Mempool Unificado de Cross-Chain: 

Função: SUAVE, como uma blockchain de camada-0, cria uma mempool unificada que abrange várias redes blockchain. Através dessa mempool unificada cross-chain, o SUAVE aborda efetivamente problemas de MEV cross-chain, aprimorando a justiça e transparência nas transações cross-chain.

O futuro do MEV: Da tecnologia à ética

A transparência da extração de MEV é ao mesmo tempo uma vantagem e um risco potencial. No futuro, a tecnologia blockchain precisará encontrar um novo equilíbrio entre transparência e prevenção de manipulação. Uma abordagem é utilizar tecnologias mais avançadas de prova de conhecimento zero (ZKP) para manter as transações anônimas antes de serem verificadas, ao mesmo tempo em que garantem sua legitimidade. Isso não apenas protege a privacidade do usuário, mas também impede manipulações maliciosas, mantendo a justiça da rede.

A integração de contratos inteligentes e aprendizado de máquina

A integração da automação de contratos inteligentes com aprendizado de máquina é uma direção futura para a extração de MEV. Os contratos inteligentes podem analisar dados de mercado em tempo real e usar algoritmos de aprendizado de máquina para prever estratégias de negociação ótimas. Essa capacidade de ajuste dinâmico aumentará significativamente a precisão da extração de MEV. Por exemplo, combinando dados de mercado em tempo real, os contratos inteligentes podem ajustar automaticamente a ordem das transações para maximizar os lucros.

O potencial e os desafios do MEV cross-chain

A extração de MEV entre cadeias é um campo emergente com um potencial significativo. Ao desenvolver novos protocolos entre cadeias, como os vistos no Cosmos e no Solana, a extração de MEV entre diferentes redes blockchain pode ser alcançada. Essa solução entre cadeias não apenas aprimora a flexibilidade e aplicabilidade do MEV, mas também promove a interoperabilidade dentro do ecossistema blockchain. No entanto, também introduz novos desafios, como a segurança e eficiência das transações entre cadeias, que precisam ser abordados por meio de abordagens tecnológicas inovadoras.

O surgimento do mercado dinâmico de MEV

O futuro mercado de MEV será mais dinâmico e complexo. Através da utilização de IA e análise de big data, as tendências de mercado e os comportamentos de negociação podem ser capturados em tempo real, permitindo ajustes dinâmicos nas estratégias de extração de MEV. Por exemplo, algoritmos de aprendizado de máquina analisando dados históricos de transações podem prever flutuações futuras do mercado, possibilitando o desenvolvimento de estratégias de extração de MEV mais eficazes. Essa ascensão de um mercado dinâmico transformará fundamentalmente o ecossistema de MEV existente, tornando-o mais inteligente.

Otimizar mecanismo de incentivo

Para atrair mais participantes e manter o desenvolvimento saudável da rede, precisamos otimizar continuamente os mecanismos de incentivo econômico. A introdução de novos modelos de recompensa e mecanismos de distribuição garantirá que cada participante se beneficie justamente do MEV. Além disso, explorar novos modelos de negócios, como fornecer serviços de proteção do MEV e desenvolver ferramentas de otimização do MEV, pode aumentar o valor de todo o ecossistema. Isso ajudará a sustentar a estabilidade de longo prazo da rede.

MEV não é apenas uma questão técnica, mas também um campo complexo que envolve considerações éticas. Ao buscar a inovação tecnológica, devemos considerar profundamente seus impactos éticos. Por exemplo, ao desenvolver novas tecnologias, precisamos garantir que elas não levem a injustiças de mercado, preservando a transparência e justiça da rede blockchain. Nos sistemas PoS, os validadores podem extrair MEV controlando a ordem das transações, o que pode levar à centralização da rede e práticas injustas. Para resolver esse problema, podemos explorar novos mecanismos, como seleção dinâmica de validadores e sistemas de recompensa baseados em reputação. Introduzir mais aleatoriedade e medidas de incentivo diversificadas pode ajudar a garantir a descentralização e a justiça da rede.

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