L'évolution et l'impact de la MEV dans le monde PoS
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L'évolution et l'impact de la MEV dans le monde PoS
Cet article aidera à comprendre les défis et opportunités liés aux MEV grâce à une analyse technique approfondie.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Bing Ventures
Dans l'écosystème blockchain, la valeur maximale extractible (MEV) est devenue un domaine de recherche crucial. Elle ne concerne pas seulement la mise en œuvre technique, mais aussi le comportement du marché et les effets économiques. Avec la transition d'Ethereum vers la preuve d'enjeu (PoS), le concept de MEV a connu une évolution significative. Les validateurs sont désormais des acteurs clés, capables non seulement de contrôler l'ordre des transactions, mais aussi d'optimiser leurs profits grâce à diverses stratégies. Ce changement nous pousse à reconsidérer la définition même du MEV ainsi que sa manifestation sous différents mécanismes de consensus.
Cet article vise à aider à comprendre, par une analyse technique approfondie, les défis et opportunités posés par le MEV.
L’évolution du MEV
La valeur maximale extractible (MEV) désigne la somme totale de valeur qu’un mineur ou un validateur peut extraire de la production de blocs sur le réseau, au-delà de la récompense standard du bloc et des frais de gaz. Dans le contexte de la preuve de travail (PoW), le MEV était initialement appelé « valeur extractible par les mineurs », faisant référence à la capacité des mineurs à maximiser leurs profits en choisissant l’ordre des transactions et celles incluses dans un bloc. Cela pouvait inclure diverses stratégies visant à manipuler l’ordre des transactions pour obtenir un gain financier.
Avec la transition d’Ethereum vers la preuve d’enjeu en 2022, le concept de MEV s’est élargi et transformé. Le terme utilisé aujourd’hui est « valeur maximale extractible », reflétant le fait que ce ne sont pas uniquement les mineurs (devenus validateurs dans les systèmes PoS) qui peuvent extraire de la valeur, mais également d'autres participants du réseau. Comme les mineurs dans les systèmes PoW, les validateurs dans les systèmes PoS contrôlent l’ordre des transactions et influencent celles incluses dans les blocs.
Les principaux acteurs du MEV
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Validateurs / Mineurs : ils détiennent le pouvoir exclusif de classer et d’inclure les transactions, ce qui leur permet d’extraire directement du MEV.
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Chercheurs (Searchers) : ce sont des acteurs indépendants utilisant des algorithmes et des robots pour identifier des opportunités lucratives de MEV. Ils paient généralement des frais de gaz élevés aux validateurs afin d’obtenir une priorité d’inclusion de leurs transactions, ce qui leur permet indirectement de bénéficier du MEV.
Stratégies d’extraction du MEV
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Front-running (Pré-passation) : cela consiste à détecter via des bots des transactions rentables dans le mempool, puis à placer sa propre transaction avec des frais de gaz plus élevés afin d'être traitée en priorité. Par exemple, Flashbots propose un marché visant à rendre ce processus plus transparent et équitable en permettant aux utilisateurs et aux mineurs de convenir à l’avance de l’ordre des transactions.
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Attaques sandwich (Sandwich Attacks) : stratégie plus malveillante où des bots placent des ordres avant et après une transaction importante sur un DEX afin de manipuler le prix du marché et tirer profit du glissement (slippage). Cela affecte directement le résultat financier du trader initial.
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Arbitrage entre DEX : les chercheurs exploitent les différences de prix d’un même jeton entre différents DEX. En achetant à bas prix sur une plateforme et en vendant cher sur une autre, ils contribuent à aligner les prix du marché, améliorant ainsi son efficacité.
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Liquidations : dans le prêt/emprunt DeFi, les emprunteurs doivent déposer des cryptomonnaies comme garantie. Si un emprunteur ne rembourse pas son prêt, n’importe qui peut liquider la garantie et percevoir des frais de liquidation. Les chercheurs MEV se battent pour identifier les emprunteurs liquidables et empocher ces frais.
Taille du marché : les nouvelles dynamiques après la mise à jour Cancun
Le leader du secteur MEV, Flashbot, propose un marché conçu pour permettre aux utilisateurs et aux mineurs de convenir à l'avance de l'ordre des transactions, rendant ainsi le MEV plus équilibré et structuré. En examinant les performances des projets du semestre dernier dans le segment des « infrastructures », Flashbot affichait jusqu’en avril des revenus remarquables, atteignant même 1,428 million USD en une seule semaine en décembre, dépassant largement les autres projets du secteur, ce qui témoigne d’une forte rentabilité passée du MEV. Toutefois, après la mise à jour Cancun d’Ethereum en mars, les revenus de Flashbot ont fortement chuté. Voici les raisons principales :
1. EIP-4844 (technologie proto-sharding) :
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Transparence et prévisibilité accrues : l’introduction de blocs de données (blobs) modifie la manière dont les données des transactions sont traitées, rendant le traitement de grandes quantités de données plus efficace et prévisible. Cette évolution réduit les opportunités de MEV liées aux retards ou réordonnancements de transactions.
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Efficacité réseau accrue et frais de gaz réduits : cet EIP offre un moyen efficace de stocker de grandes quantités de données, abaissant ainsi les frais de gaz pour les transactions nécessitant beaucoup de données. Bien que cela diminue le coût des stratégies MEV axées sur les gros volumes, la rapidité accrue du traitement intensifie la compétition.
2. EIP-1559 (réforme du marché des frais) :
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Meilleure transparence et prévisibilité : l’introduction des frais de base et des frais prioritaires apporte plus de stabilité et de prévisibilité aux frais de transaction, réduisant ainsi les opportunités de MEV fondées sur la manipulation des frais.
3. EIP-2929 (hausse du coût en gaz de certains opcodes spécifiques) :
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Coût accru d’exécution : en augmentant le coût en gaz de certaines opérations de contrats intelligents, cette modification impacte directement les stratégies MEV reposant sur des interactions complexes avec des contrats intelligents, comme l’arbitrage en plusieurs étapes ou les interactions contractuelles, les rendant plus coûteuses et donc moins attractives.
Source : EigenPhi MEV
Sur le plan sectoriel, au cours des 7 jours précédant le 17 mai, les profits provenant de l’arbitrage entre DEX étaient environ deux fois supérieurs à ceux des attaques sandwich. En revanche, en volume de transactions, les attaques sandwich dominaient largement, représentant environ sept fois le volume de l’arbitrage DEX. Le ratio profit/volume des transactions était d’environ 14 % pour l’arbitrage DEX contre seulement 0,01 % pour les attaques sandwich. On peut donc conclure que l’arbitrage DEX constitue l’opération la plus rentable du secteur.
Source : jhackworth
Uniswap est le DEX ayant le plus fort volume d’arbitrage. L’analyse des performances d’arbitrage dans ses pools de liquidité permet de mieux comprendre l’état général de l’arbitrage entre DEX.
Source : OP Crypto
Du point de vue des transactions en chaîne, la part du MEV dans le volume des transactions sur Uniswap est extrêmement significative.
Cartographie du secteur : acteurs principaux en amont, en aval et en aval
Source : OP Crypto
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Amont : signature et diffusion des transactions.
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Intermédiaire : ordonnancement des transactions et découverte des opportunités de MEV.
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Aval : proposition et validation des blocs, finalisation de l’extraction du MEV.
Amont : comprend principalement les fournisseurs RPC, chargés de signer les transactions et de les diffuser localement sur tout le réseau. Ces opérations sont généralement initiées par les utilisateurs ou d'autres acteurs, puis apparaissent initialement dans le mempool public. La tâche principale en amont est la génération et la diffusion des transactions.
Intermédiaire : gère la construction de blocs dans des environnements publics ou privés. À cette étape, les producteurs de blocs (validateurs ou constructeurs de blocs) sélectionnent les transactions depuis le mempool, les trient et les regroupent selon leurs préférences. Pour maximiser leurs profits, ils privilégient souvent les transactions aux frais les plus élevés. De plus, ils recherchent activement des opportunités de MEV, telles que des arbitrages, et décident comment répartir les gains MEV. Par exemple, ils peuvent copier les transactions des chercheurs, exercer une censure ou exécuter eux-mêmes les transactions, ou autoriser les chercheurs à concourir pour une position en chaîne en ajustant leurs frais. L’activité centrale ici est l’ordonnancement des transactions et la découverte/utilisation des opportunités de MEV.
Aval : responsable de la proposition et de la validation des nouveaux blocs, garantissant que les transactions des utilisateurs et celles d'extraction de MEV soient validées par le consensus du réseau et que les revenus MEV soient effectivement perçus. Les validateurs jouent ici un rôle central ; ils peuvent provenir de CEX, de liquidités mises en jeu, d'institutions ou d'individus. La mission essentielle en aval est d’insérer les transactions ordonnées dans un bloc et de les faire confirmer via le mécanisme de consensus, achevant ainsi le processus d’extraction du MEV.
Source : ChainLink
Les chercheurs (Searchers)
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Écrivent du code, souvent à l’aide d’algorithmes propriétaires complexes, pour repérer les opportunités de MEV dans le mempool.
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Surveillent le pool de transactions public et les pools privés des projets MEV.
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Concourent avec d’autres chercheurs en soumettant des « paquets de transactions » (bundles) aux constructeurs de blocs, accompagnés du montant maximal de frais de gaz qu’ils acceptent de payer.
Constructeurs de blocs (Block Builders)
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Concurrents sur un marché en temps réel, construisant des blocs au nom des validateurs.
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Reçoivent les transactions des chercheurs, sélectionnent les paquets les plus rentables, puis envoient ces blocs aux relais via des programmes MEV (comme MEV Boost ou Flashbot).
Relais (Relays)
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Servent d’intermédiaires entre les constructeurs de blocs et les validateurs (proposants), permettant aux validateurs de mettre à disposition leur espace de bloc.
Avancées récentes du secteur
En rétrospective des derniers mois, le MEV a montré des performances notables dans divers domaines. Par exemple, Flashbots, grâce à sa structure de marché innovante, a illustré le potentiel du MEV dans un environnement plus transparent et structuré. Bien que la mise à jour Cancun d’Ethereum ait entraîné une baisse des revenus de Flashbots, l’analyse révèle que ces changements résultent principalement de l’amélioration de l’efficacité du réseau et de la mise en œuvre de nouveaux protocoles, reflétant ainsi la nature dynamique du MEV face à l’adaptation et à l’évolution.
Concernant l’avenir du MEV, de nouveaux projets et technologies émergent constamment. Des initiatives comme Agnostic Relay de Gnosis ou Conveyor d’Automata Network illustrent de nouvelles approches pour relever les défis du MEV dans divers contextes techniques et marchands. De plus, SUAVE, avec son mempool unifié inter-chaînes, propose une solution innovante aux problèmes de MEV inter-chaînes, offrant ainsi de nouvelles perspectives à la recherche sur le MEV.
Gnosis
Agnostic Relay, développé par Gnosis, est un outil open source pour les relais MEV Boost sur le réseau Ethereum, permettant à toute personne de participer à la construction et à la production de blocs. Son design s’appuie sur les connaissances et l’expérience de la communauté Gnosis, avec le soutien et les contributions de l’équipe Flashbots.
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Construction / production neutre de blocs : Agnostic Relay garantit que toutes les transactions soumises soient validées sans filtrage. Cette neutralité est cruciale pour préserver la décentralisation et la résistance à la censure de la blockchain.
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Bifurcation du relais Flashbots MEV-Boost : Agnostic Relay est un fork du relais MEV-Boost de Flashbots, intégrant les solides connaissances techniques et le soutien actif de l’équipe et de la communauté Flashbots, assurant fiabilité technologique et applicative.
AutoMeta
Automata Network est une couche modulaire de preuve qui étend la confiance au niveau machine vers Ethereum via un environnement d’exécution fiable (TEE). Ethereum agit comme validateur global, ancrant un réseau de preuves décentralisé à travers des composants matériels et logiciels.
Protection contre le MEV (Conveyor) :
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Conveyor fixe l’ordre de transmission des transactions, empêchant les mineurs de les réorganiser, et ainsi bloquant les attaques sandwich. Il trie les transactions comme sur un tapis roulant, protégeant les utilisateurs contre les manipulations malveillantes.
Confidentialité de gouvernance (Witness) :
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Witness permet aux utilisateurs de proposer et voter sans révéler leur identité, incitant les détenteurs de jetons à participer grâce à des incitations zéro-gaz. Les utilisateurs peuvent soumettre des propositions via une interface simple et inviter la communauté à voter. Les votes sont envoyés via un relais privé, et les résultats sont affichés selon le niveau de confidentialité choisi lors de la création de la proposition.
Eden
Eden Network propose plusieurs produits pour protéger et soutenir l’écosystème Ethereum, réduire les effets négatifs du MEV, et fournir des outils et données permettant d’augmenter les revenus des validateurs, constructeurs et chercheurs.
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Eden RPC : ensemble de points d’accès protégeant les utilisateurs Ethereum contre les attaques MEV malveillantes (comme le front-running et les attaques sandwich). Offre un environnement transactionnel plus sûr, réduisant les frais supplémentaires dus au MEV.
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Eden Relay : suite d’outils aidant les validateurs et constructeurs Ethereum à maximiser leurs revenus. Propose des flux optimisés de construction et de proposition de blocs, augmentant les gains des validateurs et des constructeurs.
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Eden Bundles : point d’accès permettant aux chercheurs avancés de MEV de soumettre des paquets de transactions au réseau de constructeurs. Offre une méthode plus efficace d’extraction du MEV, augmentant les revenus des chercheurs et des constructeurs.
Eden a mis à jour trois produits : 0xProtect, Eden Public Data et Ethereum Mempool Streaming Service.
0xProtect :
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Fonctionnalité : maintient une liste chainée des sanctions OFAC, permettant aux parties impliquées dans la production de blocs de filtrer automatiquement les transactions contenant des adresses de portefeuilles sanctionnées.
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Fonctionnement : via un registre de contrats intelligents, la liste est mise à jour en temps réel, garantissant que toutes les transactions respectent les exigences OFAC. Les parties concernées peuvent accéder directement à ce registre pour filtrer automatiquement les transactions non conformes.
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Cas d’utilisation : les chercheurs MEV, les constructeurs de blocs, les relais et les validateurs peuvent utiliser 0xProtect pour s’assurer que leurs opérations respectent les obligations réglementaires, évitant ainsi les risques juridiques et réglementaires.
Eden Public Data :
Fonctionnalité : fournit une série de jeux de données publics stockés dans BigQuery, supportant divers processus d’extraction, transformation et chargement (ETL).
Jeux de données principaux :
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MEV-Boost :
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MEV-Boost Bids : données d’enchères des constructeurs collectées auprès des relais de l’écosystème MEV-Boost.
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MEV-Boost Payloads : données de charge utile collectées auprès des relais de l’écosystème MEV-Boost.
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Flashbots :
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Mempool Dumpster : transactions détectées par Flashbots Mempool Dumpster.
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MEV-Share : transactions détectées par Flashbots MEV-Share.
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Gnosis :
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MEV Blocker : transactions détectées par Gnosis MEV Blocker.
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Ethereum Auxiliary :
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Tags by Pubkey : étiquettes associées aux clés publiques Ethereum.
Ethereum Mempool Streaming Service : conçu pour fournir aux constructeurs de blocs, chercheurs MEV et dApps un flux de données transactionnelles en temps réel, afin d’optimiser la construction des blocs et des paquets de transactions.
1. Flux de données en temps réel :
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Fournit un flux de données transactionnelles en temps réel, permettant aux utilisateurs d’accéder immédiatement aux transactions en attente dans le mempool public d’Ethereum.
2. Données riches :
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Offre des milliers de points de données transactionnelles, notamment le hachage de la transaction, l’expéditeur, le destinataire, le montant transféré, le prix du gaz, etc.
3. Optimisation de la construction de blocs :
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Grâce à l'accès en temps réel et à la richesse des données, aide les utilisateurs à construire des blocs et paquets de transactions plus performants.
CoW Protocol
MEV Blocker, développé par CoW DAO, vise à protéger les transactions Ethereum contre les attaques de type front-running et sandwich. Le projet utilise un point d’accès RPC pour envoyer les transactions vers un mempool de chercheurs, qui enchérissent pour suivre ces transactions, partageant ensuite les profits générés.
Point d’accès RPC :
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Fonctionnalité : fournit un point d’accès RPC protégeant les transactions Ethereum contre les attaques de type front-running et sandwich.
Mempool des chercheurs :
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Fonctionnalité : les transactions sont envoyées via le point d’accès RPC vers un mempool spécifique aux chercheurs, qui enchérissent pour obtenir le droit de suivre ces transactions.
Mécanisme de partage des profits :
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Fonctionnalité : après avoir suivi avec succès une transaction, les chercheurs partagent les profits selon un ratio 90/10 entre l’utilisateur et le chercheur.
SUAVE (Flashbot)
SUAVE, proposé par Flashbots, est un nouveau modèle visant à résoudre certains problèmes clés liés à l’extraction du MEV actuel, comme le MEV inter-chaînes et la centralisation des constructeurs. En créant une blockchain de niveau 0, fonctionnant comme mempool commun à plusieurs réseaux blockchain, SUAVE permet une unification inter-chaînes.
Soumission de préférences :
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Fonctionnalité : les utilisateurs ne soumettent plus des transactions précises, mais des « préférences » reflétant leurs objectifs, pouvant être définies selon différentes conditions et niveaux de complexité.
Mempool unifié inter-chaînes :
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Fonctionnalité : en tant que blockchain de niveau 0, SUAVE crée un mempool unifié traversant plusieurs réseaux blockchain. Grâce à ce mempool unifié, SUAVE peut efficacement résoudre les problèmes de MEV inter-chaînes, améliorant l’équité et la transparence des transactions inter-chaînes.
L’avenir du MEV : fusion entre technologie et éthique
La transparence de l’extraction du MEV est à la fois un atout et un risque potentiel. À l’avenir, la technologie blockchain devra trouver un nouvel équilibre entre transparence et prévention de la manipulation. En adoptant des techniques plus avancées de preuves à connaissance nulle (ZKP), il sera possible de garder les transactions anonymes jusqu’à leur validation, tout en garantissant leur légitimité. Cela protégera non seulement la vie privée des utilisateurs, mais aussi préviendra les manipulations malveillantes, préservant ainsi l’équité du réseau.
Fusion entre contrats intelligents et apprentissage automatique
L’alliance entre automatisation des contrats intelligents et apprentissage automatique représente la voie future de l’extraction du MEV. Les contrats intelligents pourront analyser en temps réel les données du marché, utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique pour prédire les meilleures stratégies de transaction. Cette capacité d’ajustement dynamique améliorera considérablement la précision de l’extraction du MEV. Par exemple, en combinant des données de marché en temps réel, un contrat intelligent pourrait ajuster automatiquement l’ordre des transactions pour maximiser les profits.
Potentiel et défis du MEV inter-chaînes
L’extraction du MEV inter-chaînes reste un domaine encore peu exploré, mais plein de potentiel. En développant de nouveaux protocoles inter-chaînes, comme Cosmos ou Solana, il deviendra possible d’extraire du MEV entre différents réseaux blockchain. Ces solutions inter-chaînes augmenteront non seulement la flexibilité et la portée du MEV, mais favoriseront aussi l’interopérabilité entre écosystèmes blockchain. Toutefois, elles soulèvent de nouveaux défis, notamment en matière de sécurité et d’efficacité des transactions inter-chaînes, qu’il faudra résoudre par des innovations technologiques.
L’émergence d’un marché MEV dynamique
Le marché futur du MEV sera plus dynamique et complexe. En utilisant l’intelligence artificielle et l’analyse de big data, il sera possible de capturer en temps réel les tendances du marché et les comportements transactionnels, ajustant ainsi dynamiquement les stratégies d’extraction du MEV. Par exemple, des algorithmes d’apprentissage automatique analysant les données historiques pourraient prédire les fluctuations futures du marché et élaborer des stratégies d’extraction plus efficaces. L’émergence d’un tel marché dynamique transformera profondément l’écosystème MEV existant, le rendant plus intelligent.
Optimisation des mécanismes d’incitation
Pour attirer davantage de participants et assurer la santé du réseau, il est essentiel d’optimiser continuellement les mécanismes d’incitation économique. En introduisant de nouveaux modèles de récompenses et systèmes de distribution, chaque participant pourra bénéficier équitablement du MEV. De plus, il est possible d’explorer de nouveaux modèles commerciaux, comme l’offre de services de protection MEV ou le développement d’outils d’optimisation du MEV, augmentant ainsi la valeur globale de l’écosystème. Cela contribuera à la stabilité à long terme du réseau.
Le MEV n’est pas seulement une question technique, mais aussi un domaine complexe impliquant des considérations éthiques. Nous devons, tout en innervant technologiquement, réfléchir profondément à ses implications éthiques. Par exemple, lors du développement de nouvelles technologies, il faut veiller à ce qu’elles n’engendrent pas d’injustices sur le marché, préservant ainsi la transparence et l’équité du réseau blockchain. Dans les systèmes PoS, les validateurs peuvent extraire du MEV en contrôlant l’ordre des transactions, ce qui pourrait conduire à une centralisation du réseau et à des inégalités. Pour y remédier, nous pouvons explorer de nouveaux mécanismes, comme une sélection dynamique des validateurs ou un système de récompenses basé sur la réputation. En introduisant plus d’aléatoire et des incitations diversifiées, nous pouvons garantir la décentralisation et l’équité du réseau.
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