Aperçu de la structure du marché de l'espace bloc : Explorer le MEV sur Ethereum, Solana et l'écosystème Cosmos

Rédaction : Natalie Mullins

Traduction : TechFlow

Jusqu'à présent, le sujet de la MEV (valeur extractible par les mineurs ou « Maximal Extractable Value ») a principalement été abordé dans le contexte d'Ethereum. Cet article explore en revanche la MEV au sein des écosystèmes Solana et Cosmos. Nous examinerons diverses approches visant à résoudre les défis liés à la MEV et aux incitations, y compris une analyse comparative des compromis impliqués. En élargissant notre champ d'observation, nous pouvons tirer des enseignements des différentes pratiques existantes afin d'anticiper mieux les problèmes potentiels et concevoir in fine de meilleures solutions.

ETH

Sur Ethereum, l'essor des applications financières a servi de catalyseur pour une recherche plus large et une meilleure compréhension de la MEV. Le document fondateur Flashboys 2.0, publié en 2019, a non seulement inventé le terme « MEV », mais a également mis en lumière les manifestations concrètes de ce phénomène sur la blockchain. C’est ainsi que beaucoup d’entre nous ont découvert pour la première fois des concepts tels que les enchères prioritaires de gaz (PGAs) ou les « searchers ». Peu après, Flashbots a été fondé afin de relever plusieurs défis liés aux ajustements d’incitations autour de la MEV. L’organisation a initialement défini trois objectifs clés :

1. Éclairer la forêt sombre
2. Démocratiser l’extraction de valeur
3. Répartir les bénéfices

Depuis lors, deux produits majeurs de Flashbots ont atteint un taux d’adoption supérieur à 90 % du réseau. On peut raisonnablement affirmer que ces objectifs se sont transformés en principes directeurs qui ont largement façonné le développement du marché de l’espace-bloc sur Ethereum.

Produits phares de Flashbots

• Auction Flashbots (mev-geth + mev-relay) crée un pool de transactions privé et une enchère scellée hors chaîne. Cela permet aux searchers d’exprimer des préférences plus fines concernant l’ordre des transactions sous forme de bundles, et de soumissionner pour figurer en haut du bloc, sans encombrer le mempool public d’Ethereum avec des tentatives d’arbitrage infructueuses qui feraient exploser les frais de gaz.

• Flashbots Protect est un point de terminaison RPC pouvant être intégré à des portefeuilles grand public comme MetaMask, étendant ainsi les avantages du produit aux utilisateurs ordinaires.

• MEV-Boost a été conçu en vue de la fusion (Merge) d’Ethereum, car la MEV devait devenir une force croissante de centralisation dans le modèle proof-of-stake. Il s’agit de la première mise en œuvre de la séparation entre proposants et bâtisseurs de blocs (PBS), visant à séparer le rôle du builder de blocs de celui du proposant, en créant un marché de construction de blocs plus décentralisé et concurrentiel.

• MEV-Share (non publié) décrit un protocole permettant d’apparier de manière privée et sans autorisation les transactions provenant d’utilisateurs, portefeuilles ou applications avec des searchers. L’accès décentralisé au flux d’ordres et l’introduction du concept de confidentialité programmable constituent les objectifs stratégiques à long terme de ce protocole.

• SUAVE (non publié) est une version à venir destinée à atténuer les forces centralisatrices résiduelles liées au flux exclusif d’ordres et à la MEV inter-domaines. Les détails restent rares, mais SUAVE devrait agir comme une couche de mempool et de tri décentralisée pour l’écosystème EVM. Il mettra en œuvre un mempool chiffré et introduira de nouveaux acteurs dans la chaîne de valeur MEV : les exécuteurs (« executors »), qui rivaliseront pour offrir la meilleure exécution aux utilisateurs.

Solana

‍Comme sur Ethereum, la croissance de l’activité financière sur Solana a attiré des activités MEV, dégradant progressivement l’expérience des utilisateurs finaux. Toutefois, contrairement à Ethereum où les frais de gaz sont devenus extrêmement élevés, les problèmes rencontrés par Solana résultent d’une combinaison de facteurs :

(1) Des frais de gaz extrêmement bas.

(2) L’absence de marché des frais.

(3) Un protocole de diffusion des transactions sous-optimal,offrant peu d’options pour contrer le spam réseau.

Lors de fortes volatilités du marché ou d’événements populaires en chaîne (par exemple un NFT mint), le volume de transactions spam envoyées au réseau peut devenir si important qu’il provoque des interruptions.

Certains pourraient se demander pourquoi la suite de produits Flashbots ne pourrait pas simplement être réutilisée sur Solana. Cependant, il est essentiel de considérer que l’architecture de Solana diffère radicalement de celle d’Ethereum, nécessitant donc des approches spécifiques. Les principales différences incluent notamment la vitesse de Solana (intervalle de bloc de 400 ms), son protocole unique de diffusion des données, l’absence de mempool traditionnel, un marché des frais natif et un traitement parallèle des transactions.

En 2022, Jito Labs est entré en jeu, adoptant une approche spécifique à l’écosystème Solana pour fournir une infrastructure MEV indispensable. Comme Flashbots, ils ont commencé par définir plusieurs objectifs clés :

1. Minimiser les externalités négatives de la MEV
2. Prévenir la centralisation
3. Répartir les récompenses liées à la MEV

Produits phares de Jito Labs

Depuis, Jito est devenu le principal fournisseur de solutions MEV sur Solana, lançant plusieurs produits, notamment :

• Jito-Solana, le premier client tiers Solana, optimisé pour une extraction efficace de la MEV. Très similaire à mev-geth, il prend en charge les groupes de transactions et fonctionne parfaitement avec Jito Relayer et Jito Block Engine.

• Relayer vise à protéger les validateurs entre leur unité de traitement des transactions (TPU) et le spam réseau. Les validateurs peuvent exécuter leur propre relais ou utiliser une version hébergée par Jito Labs.

• Block Engine est essentiellement un constructeur de blocs haute performance : il organise une enchère scellée pour l’espace-bloc et transmet les lots de transactions les plus rentables au leader actuel pour exécution immédiate. Le Block Engine est également distribué mondialement pour offrir un accès ouvert à faible latence.

Outils pour les searchers :

• Mempool Jito — Bien que Solana n’ait pas de mempool traditionnel, cet outil permet aux searchers de s’abonner à des « comptes d’intérêt » et d’extraire automatiquement la MEV via des bundles, rendant ainsi la recherche plus proactive.
• ShredStream — Exécuté sur le client Jito-Solana, il envoie directement les fragments (shreds) au moteur de bloc local, permettant aux searchers d’accéder aux shreds relayés par le leader et réduisant la latence de plusieurs centaines de millisecondes. (Un shred est un fragment de bloc — l’unité minimale — émis continuellement lorsque les validateurs produisent un bloc. Répartis selon un ordre aléatoire pondéré par la mise, les serveurs disposant d’un poids élevé peuvent recevoir les shreds plus rapidement, offrant un avantage significatif en trading haute fréquence.)
• Répartition des paiements MEV permet aux validateurs de distribuer facilement les récompenses MEV sous forme d’airdrops à leurs positions de mise.

Chorus One, l’un des plus grands opérateurs de nœuds dans tous les principaux écosystèmes cryptographiques, a récemment publié un livre blanc décrivant un prototype Solana-MEV. Ce client modifié vise à permettre une extraction encore plus décentralisée par les validateurs, sans ajouter de latence inutile au système. Ce client permettrait aux validateurs de vérifier facilement les opportunités de MEV après chaque lot de transactions utilisateur, puis d’insérer leurs propres transactions pour capter de la valeur.

Cosmos

Bien que l’écosystème DeFi de Cosmos soit probablement le moins développé, il possède un fort potentiel pour servir de terrain d’expérimentation en matière de conception du marché de l’espace-bloc et de MEV inter-domaines.

Contrairement à Ethereum, dont les volumes de transactions et de prêt atteignent déjà des dizaines de milliards de dollars, ou à Solana, axé sur les applications financières à faible latence, Cosmos semble avoir pris du retard sur le plan de la MEV.

Plusieurs raisons sont possibles, mais l’explication la plus évidente est que le client Tendermint utilise par défaut un tri FIFO (premier entré, premier sorti) et que l’activité financière y est limitée.

Ce n’est qu’à la fin 2021, avec le lancement d’Osmosis, puis avec l’effondrement de Terra en mai 2022, que l’on a commencé à observer et mesurer des quantités significatives de MEV capturées dans l’écosystème Cosmos. Combiné à des conditions de marché baissières, telles qu’une chute des frais, cela explique aisément pourquoi les validateurs ont commencé à envisager d’autres options pour maintenir leur rentabilité.

C’est ainsi que quelques fournisseurs de solutions MEV natives à Cosmos ont fait leur entrée, notamment Skip Protocol et Mekatek.

Produits phares de Mekatek

• Zenith vise à créer un marché ouvert pour la construction de blocs dans Cosmos. Les searchers peuvent soumettre des paquets de transactions et se disputer la priorité au sein du bloc, tandis que les validateurs peuvent externaliser la construction de blocs à Zenith et vendre leur espace-bloc au prix le plus élevé.

Produits phares de Skip Protocol

• Mev-Tendermint, une version modifiée de Tendermint, permet aux validateurs d’accepter des bundles de transactions et introduit une enchère scellée pour figurer en haut du bloc (Skip ne construit pas tout le bloc, uniquement sa partie supérieure).

• Skip-Select transpose la souveraineté de Cosmos dans le domaine de la MEV, en offrant des enchères d’espace-bloc entièrement configurables et pilotées par la gouvernance. Cela permet aux validateurs de décider facilement comment répartir les récompenses MEV, quelle part du bloc doit être externalisée à Skip, s’il faut protéger le bloc contre les attaques de type frontrunning/sandwich, etc. Skip-Select pose également les bases futures d’un vote sur les préférences MEV intégrées au protocole via la gouvernance on-chain, rendu possible grâce au SDK Cosmos et à ABCI++ (interface application-blockchain).

• Skip Secure est très similaire à Flashbots Protect : un RPC pour transactions privées que les utilisateurs finaux et les interfaces peuvent exploiter pour une exécution confidentielle.

• Proto-Rev est probablement le produit le plus prometteur de Skip — un module personnalisé permettant d’intégrer certaines préférences MEV directement dans le protocole. La première mise en œuvre de Proto-rev vise à aider Osmosis à internaliser une partie significative des récompenses MEV basées sur l’arbitrage, bien que le service soit prévu sur une base par chaîne.

Bien que peu d’informations publiques soient disponibles, FairBlock travaille sur des solutions reposant sur le chiffrement basé sur l’identité (IBE) afin de relever les défis liés à la MEV. L’équipe prévoit d’utiliser la Sécurité Interchaîne du Cosmos Hub pour sa chaîne consommatrice, chargée de gérer et distribuer les clés de déchiffrement des validateurs.

Points clés

• Succès du PBS — Le concept de séparation entre proposants et constructeurs de blocs (PBS) s’est étendu au-delà de l’écosystème Ethereum ; des versions de ce modèle existent désormais dans les écosystèmes Cosmos et Solana.

• Course à la latence — En raison de l’architecture réseau de Solana, Jito Labs adopte une approche sensible à la latence pour l’extraction de la MEV, offrant un avantage aux utilisateurs exécutant des serveurs ou validateurs en dehors des États-Unis ou de l’Europe.

• Solutions intégrées (Enshrined) — En raison du niveau élevé de souveraineté et d’autonomie technologique de la communauté Cosmos, il est souvent plus facile d’intégrer des solutions MEV (telles que le PBS) directement dans le protocole de base. Plusieurs raisons expliquent cela : bien que la gouvernance Cosmos soit souvent complexe, elle peut se faire on-chain, sans impact collatéral sur d’autres applications. Sur le plan technique, des innovations comme ABCI++ permettent de nouvelles possibilités dans la communication entre les applications Cosmos et la couche consensus, incluant notamment le chiffrement seuil.

• MEV inter-domaines — Comme mentionné par Flashbots dans le manuel SUAVE, les incitations à extraire la MEV inter-domaines vont croître dans les années à venir, menaçant potentiellement la sécurité économique de divers écosystèmes. Étant donné que Cosmos est conçu pour les communications inter-chaînes, il pourrait être exposé aux forces centralisatrices de la MEV inter-domaines. Certains grands acteurs exploitent déjà des validateurs sur plusieurs chaînes Cosmos ; sans contrôle, cela pourrait aboutir à un monde où seuls quelques validateurs extrêmement capitalisés contrôleraient des parts significatives de mise sur de nombreuses chaînes.

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