Comencemos con una definición del acrónimo MEV:

Valor extraíble máximo: La cantidad máxima de valor que un agente puede extraer al incluir, excluir o cambiar el orden de transacciones durante el proceso de producción de bloques

Para ser más claro, el concepto de Valor Extraíble por el Minero (MEV) se refiere a un escenario en el que un agente examina la transacción reciente de un usuario, diseña una estrategia para obtener ganancias de ella y posteriormente implementa esa estrategia para aprovechar cualquier ganancia potencial.

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Con mucha más frecuencia que no, un agente que capture MEV con éxito lo hará a expensas de otra parte. Puede ser el usuario que emite una transacción o un agente pasivo en un protocolo DeFi.

El acto muy simple de ganar dinero interfiriendo con la ejecución de una transacción pendiente tiene grandes ramificaciones para los usuarios, los protocolos DeFi y la red blockchain subyacente.

Presentaremos información de fondo sobre MEV antes de adentrarnos en la discusión central, ¿cuál es la moralidad de MEV? Tanto en el contexto de los agentes que explotan MEV como en los actores que intentan defenderse de él.

Agentes dentro del Juego MEV

Además de los usuarios que buscan interactuar con un contrato inteligente, hay otros dos roles cruciales profundamente entrelazados con el concepto de MEV:

• Buscador. Un agente que encuentra una oportunidad para obtener ganancias de la transacción de un usuario, crea un paquete de transacciones para explotarla y propone el paquete al proponente.
• Proponente. Un agente con la autoridad para decidir el orden de las transacciones.

Un buscador puede ser una firma comercial con amplia experiencia o un aficionado programando en su habitación.

Ser un buscador es un rol sin permisos.

El único obstáculo es la capacidad del buscador para encontrar alfa, construir un bot MEV competitivo y explotar las oportunidades. El acceso al capital ayuda, pero aún no es un obstáculo significativo.

Por otro lado, un proponente ejerce el poder de determinar la secuencia de transacciones y, en consecuencia, el resultado de su ejecución. Este papel fundamental puede ser desempeñado por varias entidades, incluidos los Mineros (en sistemas de prueba de trabajo), los Stakers (en sistemas de prueba de participación) o los Secuenciadores (en rollups).

Si bien el grupo de proponentes suele estar restringido, puede tener acceso abierto.

Existen razones convincentes para imponer límites sobre quién puede asumir el papel de proponente:

1. Protocolo de consenso: Muchos sistemas blockchain requieren la participación de proponentes en un protocolo basado en rondas, que requiere la cooperación de la mayoría (o supermayoría) de ellos en cada ronda. Coordinar la comunicación entre todos los N participantes a menudo resulta ser un cuello de botella.
2. Enrutamiento de transacciones: Los usuarios deben tener un medio confiable para transmitir sus transacciones al proponente. Esto se puede lograr enviando las transacciones a una memoria pública o directamente al proponente designado.
3. Integridad Verificable: La comunidad en general puede buscar una métrica objetiva para verificar que todos los proponentes están trabajando juntos como un colectivo para decidir el orden de las transacciones y que siempre están ampliando el último ordenamiento. Por ejemplo, la red puede implementar una regla de elección de bifurcación donde un proponente construye sobre la cadena más pesada (de stake/work).
4. Riesgo de MEV: En algunos sistemas blockchain, especialmente la mayoría de rollups hoy en día, a los proponentes se les confía la responsabilidad de no aprovechar las oportunidades de MEV. Por lo tanto, es crucial para la comunidad tener la autoridad de decidir en quién confían.

En términos más simples, debe haber un mecanismo que permita a un usuario verificar, de manera independiente, si un proponente tiene la autoridad para decidir el orden de las transacciones recientes. Sin esta garantía, los actores maliciosos podrían inundar el sistema con órdenes de transacción falsas, dejando a los usuarios incapaces de discernir la verdad.

Para mantener la explicación de los agentes simple, incorporamos el papel de un constructor en el proponente, y asumimos que un proponente construirá un bloque y tendrá la autoridad para publicarlo.

Interacción y Relación de Agentes

¿Cuál es la interacción entre el buscador y el proponente?

Un gran enfoque de la investigación de MEV es comprender la interacción entre los buscadores y los proponentes. Además, es esencial establecer si estos roles pueden ser cumplidos por la misma entidad o si necesitan agentes distintos:

• Mismo agente. El buscador puede ser un proponente en el sistema,
• Agentes separados. Hay uno (o más) buscadores que no son proponentes y todos compiten para influir en el proponente.

Dicho de otro modo, es importante identificar si un buscador puede tener un control completo e indiscutible de la política de ordenación de transacciones. Si el buscador también es el proponente, entonces puede potencialmente otorgar al buscador un poder añadido para observar las tácticas empleadas por otros buscadores, lo que les permite potencialmente robar oportunidades a los buscadores más competitivos.

Por otro lado, si los buscadores no pueden ser proponentes o coludir con los proponentes, entonces nos permite asumir un entorno donde los buscadores deben competir entre sí. Su objetivo es influir en el proponente y persuadirlo para que ordene una lista de transacciones de acuerdo con la preferencia del buscador ganador.

Externalización vs. Monopolio en la Maximización de Ganancias de MEV: Existe un debate interesante sobre si es más lucrativo para un proponente subcontratar la tarea de identificar y capitalizar el MEV en un mercado abierto de buscadores o si en cambio deberían apuntar a consolidar la oportunidad a través de un enfoque monopolístico.

Supondremos que un proponente actuará como una parte honesta y se adherirá a su política de ordenación de transacciones prometida. Además, que los buscadores y proponentes son siempre agentes separados.

Nuestro objetivo es comprender la estrategia utilizada por un buscador para influir en la política de pedidos de un proponente y, con suerte, vencer a todos los demás competidores en la misma oportunidad.

Política de ordenación de transacciones

La búsqueda y defensa de MEV se centra en la capacidad del buscador de influir en un solo componente del sistema blockchain:

• Política de pedidos de transacciones. Dada una lista de transacciones de usuario pendientes, cuyo algoritmo de ordenación se aplica para generar la lista final de transacciones ordenadas (es decir, un bloque confirmado).

Un sistema de blockchain puede implementar una variedad de políticas de ordenación y su objetivo es ofrecer equidad a todos los usuarios que deseen realizar transacciones.

Esto plantea la pregunta: ¿Cuál es la definición de equidad?

• ¿Deberían todos los usuarios pagar la misma tarifa y las transacciones se ordenan por orden de llegada?
• ¿Deben los usuarios pagar una tarifa según la prioridad de la transacción y todas las transacciones se ordenan según la tarifa pagada?

Ambos casos siguen el principio general de que un usuario puede realizar transacciones siempre y cuando tenga la capacidad de pagar. No dicta que la transacción del usuario tenga una posición prometida en el orden total, solo que eventualmente se ordenará para su ejecución de manera oportuna.

Este concepto de equidad, que sustenta por qué una red blockchain es resistente a la censura, es interesante.

Se establece que la capacidad de un usuario para realizar transacciones solo debe depender de su capacidad de pago, y no se le discrimina en función de su ubicación geográfica, identidad, género o sistema de creencias. Proviene del ámbito de Bitcoin y se puede aplicar fácilmente ya que la red solo admite pagos.

Sin embargo, la capacidad de garantizar la inclusión de una transacción se queda corta cuando intentamos comprender la equidad dentro de un sistema habilitado para contratos inteligentes. Para una red como Ethereum, debemos ampliar el alcance de la equidad más allá de la inclusión de transacciones en el orden global. También debe considerar la intención de un usuario que firmó la transacción y si se logró el resultado deseado del usuario después de que se ejecutó la transacción.

Reconocimiento del papel vital de la intención del usuario en la equidad. Los usuarios evalúan la equidad no solo en la capacidad de incluir una transacción de manera oportuna, sino también al evaluar el resultado real de su transacción y si se alinea con sus expectativas iniciales al firmar la transacción.

Esto puede llevar a una nueva e interesante definición de lo que queremos decir con resistencia a la censura:

• Débil resistencia a la censura. Un usuario siempre puede ordenar una transacción para su ejecución siempre y cuando esté dispuesto a pagar la tarifa correspondiente por ella.
• Fuerte resistencia a la censura. Un usuario puede forzar el resultado previsto de su transacción y solo necesita pagar una tarifa adecuada.

Tenlo en cuenta, ya que será importante cuando entendamos cómo MEV puede ser aprovechado para interferir en la transacción de un usuario y forzarla a fallar en su ejecución. Por lo tanto, aunque la transacción de un usuario puede ser incluida a la fuerza en el orden total, el resultado deseado del usuario (intención) no se puede lograr.

Parece, según nuestro mejor entendimiento, que una política de ordenación debe evitar que los buscadores tengan la capacidad de interferir selectivamente en la transacción de un usuario, si queremos construir un sistema con una resistencia sólida a la censura. Este sigue siendo un problema de investigación abierto.

La habilitación deSanciones de la OFAC a través de Relaysestá probando activamente si una red blockchain puede seguir tratando a los usuarios de manera justa en función de su capacidad para pagar la inclusión de transacciones.

Habilitación de MEV

Para profundizar en los aspectos técnicos del Valor Extraíble por los Mineros (MEV), debemos examinar lo siguiente:

1. Localizar oportunidades de MEV: Comprender cómo un buscador puede descubrir la transacción reciente de un usuario dentro del sistema de blockchain.
2. Entorno de ejecución: Examinando el entorno técnico en el que se ejecutan todas las transacciones.
3. Estrategias de explotación: Investigación de las diversas estrategias que un buscador puede emplear para explotar las oportunidades de MEV, como el reordenamiento de transacciones, el front-running y el arbitraje.
4. Influencia en el ordenamiento: Explorando cómo un buscador puede influir en el proponente para priorizar la inclusión de sus transacciones relacionadas con MEV.

Una vez que hayamos establecido una firme comprensión de estos componentes fundamentales, podemos proceder a evaluar las implicaciones éticas y consideraciones morales en torno a MEV.

Localizando oportunidades de MEV

Un buscador necesita acceso a transacciones recientes de usuarios para encontrar nuevas oportunidades de MEV y de ganar dinero.

Hay dos enfoques para encontrar transacciones:

• Protocolo de chismes. Un usuario envía su transacción a la red de pares a pares y la transacción se propaga a todos los nodos dentro de un marco de tiempo muy rápido (<1 segundos).
• Fuente del proponente. El proponente publica transacciones pendientes y/o recientemente ordenadas.

La mayoría de los usuarios envían sus transacciones en el protocolo de chismes con la esperanza de que un proponente descubra su transacción y la incluya en su bloque. Al mismo tiempo, cualquier persona, incluidos los buscadores, puede unirse al protocolo de chismes y escuchar las transacciones pendientes.

Ha llevado a‘Bosque Oscuro’apodo, ya que casi es garantizado que un buscador encontrará la transacción de un usuario e interferirá con su ejecución si hay una oportunidad de ganar dinero. Por ejemplo, en la publicación del Bosque Oscuro, los autores no pudieron recuperar fondos en riesgo ya que un buscador descubrió su transacción, la evaluó y recolectó los fondos para sí mismos.

Hasta la fecha, la única forma de derrotar al bosque oscuro es evitar enviar una transacción a la red de pares a pares. En una publicación posterior, los autores Escapó del Bosque Oscuroenviando su transacción directamente a un minero de Ethereum. Esto, junto con otras instancias, finalmente llevó a Flashbot a ofrecer una función de transacción directa que permite a un usuario enviar su transacción directamente a un minero de confianza (como servicio).

Todavía existe un riesgo de que los bots de MEV puedan explotar una transacción directa si la cadena de bloques experimenta una reorganización y la transacción del usuario queda temporalmente sin confirmar y se coloca en el pool de memoria. Sin embargo, los eventos de reorganización son relativamente raros en Ethereum de prueba de participación en comparación con el 7% de todos los bloques en Ethereum de prueba de trabajo.

El mismo riesgo no se aplica a los rollups (como se implementa hoy). Casi todas las transacciones son transacciones directas, ya que los usuarios tienen una conexión de comunicación directa con el Proponente (Secuenciador). Hay pocas o ninguna oportunidad para que un buscador escuche en el canal y esto aumenta significativamente la dificultad para explotar las oportunidades MEV para las transacciones pendientes.

Esto ha llevado a la percepción de que los rollups han derrotado a los buscadores. Hasta la fecha, cualquier éxito ha dependido de la confiabilidad de los Proposers para no explotar MEV en su propio beneficio. Por supuesto, esta no es toda la historia, y los buscadores todavía pueden encontrar oportunidades de MEV.

En rollups, gracias a las transacciones directas, los buscadores han cambiado su enfoque a localizar transacciones recientemente confirmadas con la esperanza de encontrar oportunidades similares a la arbitraje.

Por ejemplo, en Arbitrum, el Proponente mantiene un feed que publica transacciones ordenadas recientemente. Se publica cada 250 milisegundos, principalmente para ayudar a los proveedores de infraestructura como Infura y Etherscan a obtener los datos más actualizados. Esto permite a un usuario enviar una transacción al Secuenciador y luego verificar su estado en Etherscan. Además, permite a cualquiera ejecutar un nodo de Arbitrum con estado confirmado por el Secuenciador.

Lamentablemente, los bots MEV descubrieron este feed. Un buscador se conectará al feed y explotará oportunidades similares a arbitraje a partir de transacciones recientemente ordenadas.

Cualquier información sobre transacciones puede permitir MEV. La mayor parte del discurso sobre MEV se centra en la capacidad de los buscadores para localizar e interferir en la ejecución de transacciones pendientes. Sin embargo, incluso si se confía completamente en el Proposer para no permitir que los buscadores localicen transacciones pendientes, todavía existe la posibilidad de que los buscadores utilicen cualquier información puesta a disposición por el Proposer.

Estado de la base de datos compartida

La ejecución final de una transacción puede ser diferente a la ejecución esperada en el momento de firmar la transacción.

Cada sistema blockchain opera como una máquina de estados finitosy en este contexto hay una función de transición de estado (STF) que toma:

• Estado más reciente de la base de datos,
• Entrada del usuario.

Tras la ejecución, el STF generará un nuevo estado de la base de datos. Podemos resumirlo de la siguiente manera:

• STF(database_state, entrada del usuario) = nuevo_estado_de_la_base_de_datos

Cuando un usuario inicia una transacción, apunta a una función específica de transición de estado junto con su entrada. Es importante tener en cuenta que la transacción no se compromete con el estado actual de la base de datos; el estado más reciente de la base de datos solo se conoce cuando ocurre la ejecución.

En un sistema de blockchain, la función de transición de estado incluye muchos componentes que pueden afectar una actualización a la base de datos.

Para simplificar, se define principalmente por una máquina virtual como la EVM, WASM, MIPS o Cairo. Yendo un poco más lejos, cuando un desarrollador implementa un contrato inteligente en la máquina virtual, está bloqueando una entrada de la base de datos para uso exclusivo por el contrato inteligente. La entrada de la base de datos solo se puede actualizar cuando el contrato inteligente se ejecuta en ella.

Un contrato inteligente define el acceso de escritura a una entrada específica de la base de datos.

Entonces, cuando un usuario inicia una transacción y apunta a un contrato inteligente, su intención es actualizar una entrada específica en la base de datos o cualquier entrada de base de datos a la que tenga acceso de escritura ese contrato inteligente. Debido a que el contrato inteligente define el acceso de escritura, puede definir quién está autorizado a realizar esa acción.

En la mayoría de los casos, un contrato inteligente opera con una política inclusiva, permitiendo a cualquier persona ejecutarlo siempre y cuando cumplan con ciertos criterios predefinidos. A menos que la función del contrato inteligente sirva a un propósito administrativo, los criterios no dependerán de la identidad del iniciador de la transacción, sino que se emplearán para mantener las reglas que rigen el contrato inteligente. Por ejemplo, comprobar que el usuario tenga un saldo suficiente de token X antes de realizar un intercambio de Token X → Token Y.

En resumen, debemos tener en cuenta dos aspectos clave de una transacción:

1. No compromiso con la producción: Cuando un usuario firma una transacción, no queda vinculado a un resultado de ejecución específico. Su firma cubre las entradas y el contrato inteligente de destino, pero no dicta la ejecución exacta.
2. Condiciones previas del contrato inteligente: Los contratos inteligentes establecen condiciones que deben cumplirse para una ejecución exitosa. Estas condiciones suelen girar en torno a hacer cumplir reglas del protocolo (como la lógica de intercambio) en lugar de la identidad del llamante.

Ambos componentes son necesarios para facilitar a los usuarios emitir transacciones al mismo tiempo y lidiar con condiciones de carrera. De lo contrario, como vimos con el lanzamiento de intercambios en Cardano hace unos años, puede llevarproblemas de usabilidad horrendos.

Al mismo tiempo, conduce a la habilitación de MEV en cualquier plataforma de contrato inteligente, ya que permite que un bot interfiera con la ejecución de la transacción de un usuario y potencialmente genere un beneficio al hacerlo.

Paquetes de transacciones y métodos de interferencia

Gracias a la naturaleza pública de:

• Transacciones de usuario,
• Estado de base de datos compartido.

Un buscador puede simular transacciones pendientes y tener una visión completa de los futuros estados de la base de datos. Su tarea es simular transacciones y determinar si hay un estado futuro de la base de datos que les resulte rentable. Si es así, entonces deben esforzarse por hacer que ocurra el estado futuro de la base de datos y capturar la oportunidad de beneficio.

Una vez que encuentren una transacción pendiente que les resulte rentable, el buscador puede ejecutar una de dos estrategias:

• No interfieras. Permite que la transacción del usuario se ejecute como se espera y el buscador seguirá con su propia transacción que aprovecha el estado resultante de la base de datos.
• No interferir. Un buscador debe emitir transacciones que establezcan las condiciones ideales antes de que se ejecute la transacción del usuario.

El enfoque de no interferencia es directo. El buscador ha precalculado esencialmente cómo se verá la base de datos después de que se ejecute la transacción del usuario y puede emitir una transacción que se ejecute después del hecho y capture la ganancia resultante. Como ejemplo, un buscador puede perseguir una oportunidad de arbitraje retrocediendo la transacción de un usuario.

Un buscador puede emitir dos transacciones que intercalan la transacción de un usuario e interfieren con su ejecución para obtener una ganancia.

El enfoque de interferencia requiere que el buscador emita transacciones y busque que sus transacciones se ordenen antes de la transacción del usuario. Esto afectará la ejecución de la transacción del usuario y, con suerte, dará como resultado un estado de base de datos deseado que sea rentable para el buscador.

Dos ejemplos de interferencia incluyen:

• Sandwiching. Un buscador emitirá dos transacciones que rodean la transacción de un usuario. Interferirá en la ejecución de la transacción del usuario para obtener un beneficio.
• Front-running. Un buscador copiará la transacción del usuario y la ejecutará antes que él. Esto le permite al buscador robar la oportunidad de ganancia antes que el usuario.

Para que el enfoque de no interferencia funcione, necesita hacer suposiciones sobre el modelo de ejecución de la transacción. Como se mencionó anteriormente, asumimos que la transacción de un usuario no tiene un resultado fijo en el momento de la firma y su ejecución final depende del estado compartido de la base de datos.

Gracias al modelo de ejecución, y al hecho de que un usuario puede definir un conjunto de condiciones previas/posteriores que deben cumplirse antes de que la transacción se ejecute con éxito, se puede argumentar que un usuario define un rango de resultados aceptables, incluso si puede ser utilizado en su contra por buscadores que buscan una oportunidad para obtener beneficios.

La idea de que un usuario tiene la autoridad para aprobar una variedad de resultados aceptables es importante al evaluar la moral de MEV.

Influir en cómo un proponente prioriza el orden de las transacciones

Esto nos lleva a la pieza final para habilitar MEV: entender cómo un buscador puede convencer al proponente para priorizar su conjunto de transacciones en una posición específica en el orden total.

El enfoque adoptado depende de la política de ordenación implementada por el Proponente, pero generalmente se clasifica en dos categorías:

• Subasta prioritaria. Un buscador debe pagar una oferta que sea más alta que todas las demás ofertas.
• Juegos de latencia. Un buscador debe enviar su transacción (que paga una tarifa apropiada) al proponente antes que todos los demás buscadores.

Dicho de otra manera, necesitamos considerar la competencia entre los buscadores, cómo pueden superarse mutuamente y qué enfoque tiene la capacidad de permitir un mercado abierto de buscadores para participar en un campo de juego nivelado.

Un ejemplo de una subasta de gas prioritarioa medida que los buscadores transmiten constantemente nuevas transacciones con una tarifa más alta. Hay al menos 100 transacciones dentro de la ventana de bloque de 12 segundos.

Gracias a la naturaleza pública de un protocolo de chismes y al mecanismo de subasta del mercado de tarifas en Ethereum, surgió un nuevo fenómeno a medida que la comunidad tomaba conciencia del MEV y esto llevó a una congestión significativa en la red.

En el Bosque Oscuro, si un único buscador encuentra una oportunidad de MEV, es muy probable que otros buscadores también la encuentren. Solo un buscador puede ganar la oportunidad de MEV y, como resultado, esto lleva a una guerra de ofertas muy competitiva llamada subasta de gas prioritario.

En una subasta de gas prioritario, un buscador quiere pagar la oferta mínima necesaria que sea mayor que todas las de los competidores mientras maximiza sus ganancias. Deben monitorear los conjuntos actuales de ofertas (en el pool de memoria) y emitir una nueva transacción con una oferta más alta. Todas las nuevas transacciones deben reemplazar a su transacción anterior.

Los competidores repiten el proceso anterior y resulta en un spam significativo golpeando la red de pares a pares. Por ejemplo, en el gráfico anterior, podemos contar al menos 100 transacciones dentro de una ventana de 12 segundos. Además, solo una transacción puede tener éxito y capturar la oportunidad de MEV. Todas las transacciones competidoras todavía se incluyen en un bloque y es probable que no se ejecuten correctamente. Desperdiciando tanto el ancho de banda como el espacio del bloque.

Flashbots solucionó el problema de congestión asociado con las subastas de gas prioritario al mover la subasta fuera de la cadena.

Flashbots surgió con una solución para aliviar los problemas asociados con las subastas de gas prioritario.

La solución de Flashbot: Tomar el protocolo de subasta de prioridad para elegir al ganador y moverlo fuera de la cadena.

Todos los buscadores fueron alentados a enviar paquetes a un Relay dirigido por Flashbots. Depende del Relay elegir la oferta ganadora y enviarla al proponente. Todas las ofertas fallidas fueron descartadas por el Relay.

Esto allanó el camino para el desarrollo del marco de separación proponente-constructor (BPS), un concepto que distingue entre el constructor de bloques que ordena transacciones para un bloque y el proponente de bloques que está dotado con la autoridad para decidir el contenido final de un bloque.

La separación de roles fomenta un mercado abierto para constructores, así como para buscadores, para crear colaborativamente bloques rentables mientras comparten una parte de la ganancia con el proponente a través de una subasta de prioridad. El objetivo principal es asegurar que ninguna parte única pueda llevarse todas las ganancias generadas por las oportunidades de MEV.

El proceso para convencer a un proponente es muy diferente para una blockchain de capa 1 como Ethereum en comparación con un rollup como Arbitrum.

Ethereum tiene ~800k validadores, una piscina de memoria pública y el proceso de elegir al validador para convertirse en el próximo proponente depende de un faro aleatorio. Mientras que, Arbitrum solo tiene un único Secuenciador (Proponente) que tiene una piscina de memoria privada, fácilmente identificable y los usuarios pueden tener una conexión directa con ellos.

El entorno de rollup afecta cómo un buscador puede intentar influir en el proponente, ya que ya no tiene acceso a direcciones pendientes y solo hay una (o unas pocas) partes para convencer.

Como se mencionó anteriormente, un buscador puede:

• Escucha el feed del Secuenciador,
• Buscar transacciones ordenadas recientemente,
• Utilice estrategias de retroceso con apalancamiento para capturar oportunidades de MEV.

Un buscador puede aumentar su probabilidad de ganar la competencia y obtener un beneficio si es el primer bot en enterarse de la oportunidad de MEV y tiene la conexión más rápida con el proponente. Dicho de otra manera, sin una subasta de prioridad, la única forma para un buscador de ganar es competir en un juego de latencia.

Los investigadores descubrieron, al estudiar la política de alimentación del Secuenciador, que la alimentación priorizará aleatoriamente una conexión de web socket diferente para recibir la transacción primero.

La mejor estrategia era simplemente abrir tantas conexiones como fuera posible y recibir la transacción primero al ganar la lotería de conexión. Esto llevó a más de 150k conexiones al Secuenciador de Arbitrum.

Las conexiones excesivas fueron una pérdida de recursos, un posible ataque de denegación de servicio en el Secuenciador de Arbitrum, y solo beneficioso para los buscadores que pueden competir con éxito en un juego de latencia.

TimeboostPropuesta. Combina el sistema de llegada primero, servido primero con subastas de prioridad. La mayoría de las transacciones pueden ser ordenadas de acuerdo con FCFS, pero los buscadores tienen la oportunidad de participar en una subasta de prioridad para oportunidades de back-running. Por lo tanto, elimina cualquier ventaja de latencia, permitiendo a los usuarios disfrutar de una política de ordenación de FCFS.

Moralidad de MEV

Todos los ecosistemas necesitan lidiar con la siguiente pregunta:

¿Deberíamos fomentar un entorno de MEV o intentar evitarlo por completo?

Sorprendentemente, no hay una respuesta directa, sin embargo, muchos en la comunidad técnica tienen una opinión binaria sobre el tema.

La palabra MEV despierta una emoción en muchas personas de que simplemente estamos lanzando a los usuarios a los lobos y siempre es malo

Hay dos enfoques sobre la explotación y prevención de MEV:

• Campo anti-MEV. MEV como dañino. Es como lanzar a un usuario a los lobos degenerados y permitirles ser explotados al máximo. Deberíamos hacer todo lo posible para prevenir su explotación.
• El campamento Pro-MEV. MEV es bueno. Proporciona un incentivo financiero para que los buscadores realicen acciones que en última instancia beneficien la experiencia del usuario y estabilicen el mercado. Además, la explotación de MEV es inevitable y debemos hacer todo lo posible para abrazarla.

Hay algunos factores fácilmente identificables que contribuyen a las opiniones binarias dentro de la comunidad. Con mucha frecuencia, la perspectiva se basa en pruebas anecdóticas y experiencias personales dentro del sector financiero.

Algunos argumentan que la prevalencia del trading de alta frecuencia en el sistema financiero tradicional tiende a perjudicar a los traders más pequeños mientras favorece a las grandes empresas de trading que tienen los recursos (y permisos) para ejecutar sus operaciones más rápidamente. Además, lleva a que los usuarios que realizan la operación obtengan un trato peor mientras permiten a las grandes empresas beneficiarse de ello.

Por el contrario, otros ven la explotación de MEV como inevitable debido a la naturaleza abierta y sin permisos de los sistemas blockchain. Es un aspecto inherente de cómo opera el sistema y, argumentablemente, la estabilidad de un sistema blockchain depende de nuestra capacidad para maximizar la extracción mientras se comparten sus ganancias con todos los participantes.

Evaluando cómo MEV impacta un Sistema Blockchain

Robado de mev.day: un gran enfoque de los eventos flashbot es comprender cómo MEV impacta el protocolo de consenso de un sistema blockchain (como prueba de participación).

Para comprender si MEV es moralmente justificable, debemos evaluar cómo afecta a la suposición de recompensa justa de los sistemas de blockchain de capa 1 y si afecta negativamente la intención de la transacción de un usuario.

Recompensa justa para todos los proponentes

Una propiedad fundamental para una cadena de bloques de capa 1, como Bitcoin y Ethereum, es que todos los proponentes obtienen aproximadamente la misma recompensa por producir bloques en nombre de la red.

La motivación para ofrecer una recompensa justa a todos los proponentes tiene dos aspectos clave que sustentan la seguridad y confiabilidad de un sistema de blockchain.

• Mantener descentralizado el conjunto de proponentes. En primer lugar, tiene como objetivo evitar que un único proponente crezca de manera desproporcionada en comparación con todos los demás proponentes con el tiempo, lo que potencialmente les permitiría acumular suficiente capital para llevar a cabo un ataque del 51%.
• Incentivo financiero para seguir la cadena más larga. En segundo lugar, crea un incentivo financiero para que todos los proponentes extiendan consistentemente la cadena más larga. Si la recompensa de un bloque supera significativamente al siguiente bloque, existe el riesgo de que un proponente pueda ser incentivado a reorganizar la punta de la cadena.lo que resulta en inestabilidad para los usuarios.

En la comunidad de Ethereum, la idea anterior ha llevado a la separación de proponentes y constructores (PBS) como un método para democratizar las ganancias de MEV. Dicho de otra manera, el enfoque de abrazar MEV es compartir justamente las recompensas entre todos los Proponentes, y en última instancia proteger la descentralización y confiabilidad de la red.

Un rollup no se centra en una recompensa justa para cientos de miles de participantes, sino en recompensar a cualquier parte dispuesta a dar un paso al frente y mantener el sistema con vida.

Por el contrario, el requisito de ofrecer una recompensa justa a todos los proponentes es diferente en un ecosistema de rollup, principalmente debido a las divergentes suposiciones subyacentes de confianza.

En una cadena de bloques de capa 1, como Ethereum, la suposición de confianza recae en que la mayoría de los proponentes actúen honestamente para mantener la integridad del sistema. Debería optimizarse para una amplia red de participantes diversos y recompensarlos por su tiempo de actividad.

En un rollup, el requisito de confianza es mucho más modesto:

• Seguridad. Una parte honesta para salvaguardar la integridad del sistema.
• Vivacidad. Cualquier usuario puede enviar su transacción utilizando el mecanismo de inclusión forzada en cadena.

Por supuesto, el mecanismo de inclusión forzada debe ser una opción de último recurso que pueda ser utilizada por el usuario (No soy fan de based-rollups).

Casi todos los usuarios dependen del proponente designado para decidir el orden de las transacciones y ofrecer una confirmación suave sobre cómo se ejecutará finalmente su transacción. Las confirmaciones blandas pueden ser confirmadas por un solo proponente o por varios proponentes que trabajan juntos. Puedes Leer este artículopara obtener más información sobre los diferentes niveles de finalidad de transacción en un rollup.

Secuenciación descentralizada. Algunos rollups pueden buscar una suposición de confianza más fuerte, como una mayoría honesta, si quieren garantizar el tiempo de actividad de las confirmaciones blandas entre un comité (o conjunto) de proponentes. No es un requisito estricto para un rollup y la comunidad aún está explorando varias opciones.

La conclusión importante es que un rollup no necesita garantizar necesariamente el tiempo de actividad para cientos de miles de participantes o maximizar la descentralización de los participantes. La prioridad es asegurar que el sistema sea accesible abiertamente y que una sola parte honesta pueda intervenir en el momento adecuado para protegerlo.

Por lo tanto, hay una necesidad menor de abrazar MEV y ofrecer una recompensa justa para todos los proponentes de un rollup, especialmente si solo hay un proponente. La pregunta de abrazar MEV no es por la seguridad del sistema, sino si es del mejor interés del proponente dejar dinero sobre la mesa o capturar algo de ganancia de un flujo de ingresos adicional.

Permanece como una pregunta de investigación abierta, pero la evidencia empírica de que la mayoría de los rollups de hoy han operado con éxito con un solo Secuenciador sin adoptar MEV, sugiere esta conclusión.

Interferencia en la transacción de un usuario

Otro aspecto a considerar al evaluar la moralidad de MEV es comprender la influencia potencial, ya sea positiva o negativa, que un paquete de transacciones de un buscador puede ejercer sobre la ejecución de la transacción de un usuario.

Sostenemos que centrarse únicamente en cómo afecta la intención de la transacción de un usuario es demasiado limitado.

Una evaluación debe abarcar una perspectiva más amplia que tenga en cuenta las ramificaciones en los agentes dentro de un protocolo DeFi, así como su capacidad para contribuir a las operaciones sincrónicas de los protocolos DeFi.

Aprovechemos esta oportunidad para considerar ejemplos específicos de agrupación de transacciones y si puede justificarse como una actividad moral.

Front-running

Los ataques de front-running pueden llevar a la censura al forzar que falle la transacción de un usuario.

La estrategia está often asociada con un buscador evaluando la transacción de un usuario, copiando su contenido y robando la oportunidad del usuario.

• Negativo — Entrega de Tx Garantizada
  • El Puente Arcoíris de Near aprovechó los bots MEV para garantizar la entrega de la transacciónpara sus pruebas de fraude. Esto ayuda a proteger la integridad de un protocolo DeFi y, en última instancia, protege a los usuarios.
• Negativo - Problemas de censura
  • El front-running puede permitir la censura ya que el buscador fuerza que la transacción del usuario falle.
  • Esto se presenció cuando Vitalik intentaba 'dump' tokens de SHIBA y Los bots de MEV interfirieron en sus operaciones para evitar su capacidad de vender los tokens.
  • Vitalik fue obligado a migrar a CoW Swap y enviar estas transacciones directamente a los proponentes (mineros).
• Positivo — No se pueden recuperar los fondos expuestos
  • En el ejemplo del Bosque Oscuro, el bot de MEV pudo robar los fondos mientras el usuario intentaba recuperarlos de un contrato inteligente expuesto/roto.

Sandwiching

La estrategia suele estar asociada con un buscador que cambia la tasa de cambio antes y después de la operación de un usuario.

• Negativo — La peor tasa de cambio
  • Hay muchas instancias de sandwiching donde un usuario termina con la peor tasa de cambio al realizar su intercambio. Esto se debe a que el buscador mueve el precio en contra del usuario, el intercambio del usuario se ejecuta y luego el buscador vuelve a mover el precio.
  • El buscador se beneficia al crear una oportunidad de arbitraje y recopila cualquier deslizamiento positivo que el usuario pueda haber recibido. Hay argumentos que sandwiching puede ser beneficioso para enrutamiento de operaciones, pero la mayor parte del discurso se centra en la experiencia negativa inmediata para el usuario.
• Positivo - Mejor tasa de cambio (Positivo).
  • Just In Time Liquidity (JIT) implica que el buscador inyecte estratégicamente liquidez concentrada justo antes del intercambio del usuario y posteriormente la retire inmediatamente después del intercambio.
  • Esto permite al usuario asegurar una tasa de cambio más favorable al realizar su intercambio mientras que el buscador gana la mayor parte de las tarifas por facilitar el intercambio.
  • Los proveedores de liquidez pasiva (LP) pueden encontrarse en desventaja, ya que reciben honorarios mínimos o nulos, ya que es la liquidez del buscador, no la suya, la que se utiliza para ejecutar el intercambio.

Desafortunadamente, recientemente se descubrió en la naturalezaque ambas estrategias de sandwich se pueden combinar y resulta en lo peor de ambos mundos. El usuario recibirá la peor tasa de cambio y permitirá al buscador obtener la mayor parte de las comisiones para facilitar el intercambio. Así, tanto el usuario como los LP pasivos salen perdiendo.

Back-running

La estrategia suele estar asociada con un buscador persiguiendo una oportunidad similar a un arbitraje.

• Oportunidades similares al arbitraje (Positivas).
  • El caso más común de backrunning, según mi mejor entendimiento, es cuando un buscador quiere arbitrar el tipo de cambio después de una gran operación realizada por el usuario.
  • Esto es beneficioso para la sincronicidad de los Protocolos DeFi ya que mantiene el precio de los tokens en sincronía y, en última instancia, para el usuario, ya que siempre están pagando la tasa de mercado al intercambiar por un token.

No puedo recordar ninguna estrategia de back-running que tenga un impacto negativo en un usuario o protocolo DeFI. ¡Si puedes pensar en alguna, por favor déjala en los comentarios!

Se requiere una evaluación objetiva con juicios subjetivos

Podemos arrojar luz sobre el oscuro bosque, medir objetivamente su impacto y luego tomar una decisión sobre si debe ser aceptado (y en qué medida).

Existe una creciente necesidad de una metodología mejorada para medir el impacto de MEV.

Esta metodología debe abarcar:

• Estrategia de paquete de transacciones,
• Efectos específicos de la aplicación,
• Rentabilidad para los agentes que se beneficia,
• Pérdidas potenciales para los agentes que no se benefician,
• Frecuencia de ocurrencia.

Con métricas objetivas como las anteriores, la comunidad puede entonces hacer un juicio de valor sobre su moralidad. Por ejemplo, si consideramos la liquidez Just in Time, proporciona a los usuarios una mejor tasa de cambio para los activos de cola, y si representa menos del 1% de todas las operaciones, entonces podría ser una estrategia de MEV justificable permitirla, ya que los beneficios superan a los riesgos.

Hasta donde yo sé, el tipo de análisis anterior está completamente ausente en el discurso de MEV. Los datos on-chain están disponibles, pero el conjunto de datos aún no es fácilmente accesible para el análisis anterior.

Hay una discusión que debe tenerse en la comunidad sobre cómo lograr el equilibrio entre apoyar las actividades de MEV y al mismo tiempo mantener la equidad en el ecosistema, donde la equidad debe estar explícitamente definida.

¿Imponiendo Subjetividad?

El discurso en torno a la aceptación de formas moralmente justificables de MEV plantea una pregunta fundamental:

¿Quién, en el sistema blockchain, tiene la responsabilidad de mantener los juicios subjetivos sobre qué tipo de MEV debería ser aceptado o restringido?

En el contexto de una cadena de bloques de capa 1 como Ethereum, no hay una autoridad central facultada para imponer juicios subjetivos. La responsabilidad de determinar si ciertos tipos de MEV deben ser excluidos recae en los proponentes o constructores individuales. Sin embargo, tales exclusiones a menudo son imprácticas sin una acción colectiva coordinada.

Además, dada el compromiso de la comunidad de preservar la neutralidad creíble y defender los principios de descentralización para salvaguardar el derecho a realizar transacciones, es muy poco probable imponer cualquier forma de juicio subjetivo en una red como Ethereum. Incluso la aplicación de sanciones de la OFAC finalmente no logró obtener un apoyo del 100%.

Ahora, cuando cambiamos nuestro enfoque a una solución acumulativa de capa 2, nos encontramos con un escenario diferente.

En este caso, una sola entidad, el Proponente, posee la autoridad para hacer cumplir los juicios subjetivos con respecto a las confirmaciones blandas que pueden optar por proporcionar para las transacciones. Por ejemplo, en la mayoría de las implementaciones acumulativas, se confía en que el proponente no explote su posición privilegiada para obtener recompensas adicionales a través de la manipulación de las oportunidades de MEV. Sin embargo, es concebible que, en el futuro, un proponente opte por restringir formas específicas de MEV, al menos en la medida de sus posibilidades.

Esto plantea la cuestión sobre la practicidad de hacer cumplir la subjetividad y lleva a un problema de investigación interesante:

Facilitar confirmaciones suaves para MEV selectivo. Evaluar la eficacia para que un Secuenciador inspeccione transacciones en tiempo real, determine la estrategia de MEV implementada y decida si deben ser rechazadas, sin afectar la experiencia general del usuario ni aumentar la latencia del sistema para la finalidad suave.

Dicho de otra manera, si existe una metodología objetiva para evaluar el impacto de MEV y un marco subjetivo para decidir qué MEV debería ser tolerado, ¿qué tan práctico es que un Secuenciador de rollup lo haga cumplir?

¿Neutralidad creíble ante todo?

Al implementar un sistema que permita libremente a un Proponente excluir ciertas transacciones, podemos abrir la puerta a seguir erosionando los derechos de los usuarios para realizar transacciones.

Al adentrarnos en las consideraciones éticas de MEV y la justificación potencial para restringir ciertas formas de ello, surge un dilema moral más amplio, uno que gira en torno a la posibilidad de que estos juicios fomenten inadvertidamente la censura.

Existe un temor legítimo de que la libertad de los usuarios para realizar transacciones pueda verse erosionada con el tiempo, ya que ciertas transacciones son consideradas moralmente injustas por los operadores del sistema. Puede comenzar con transacciones que no perjudican directamente al usuario, pero que eventualmente lleven a la censura de otras formas de transacciones simplemente porque la tecnología ahora existe para permitirlo.

Creo firmemente que una cadena de bloques de capa 1 como Ethereum debe mantenerse neutral de manera creíble a toda costa. No solo para proteger el derecho a realizar transacciones, sino también para proteger todos los rollups que se construyen sobre ella. Es un requisito previo para garantizar que Ethereum pueda ser la raíz de confianza y la plataforma para proteger los fondos de los usuarios que están bloqueados en un sistema fuera de la cadena.

Por otro lado, existe un potencial para los Proponentes en un sistema similar a rollup para implementar el filtrado de transacciones en tiempo real y renunciar a la neutralidad creíble.

Esta vía de investigación probablemente será perseguida independientemente de nuestras opiniones sobre la importancia de la neutralidad creíble. Es imperativo que nuestra comunidad se involucre proactivamente con ella y entienda en qué medida se puede implementar en la práctica.

Es cierto que abrazar la practicidad de la filtración de transacciones puede llevar inadvertidamente a un sistema que erosiona la libertad de los usuarios para realizar transacciones.

Por eso nuestra comunidad debe trabajar en paralelo en otra línea de investigación que se centre en protocolos de ordenación que limiten las acciones del proponente, impidiendo su capacidad de filtrar transacciones específicas y, en última instancia, proteger el derecho del usuario a realizar transacciones.

No se puede ser malvado por defecto. En mi opinión, el objetivo final es construir un rollup donde el Proponente no pueda ser malvado en lugar de simplemente prometer que no lo será.

Suponiendo que la comunidad decida implementar protocolos que aten las manos del proponente, entonces existe un temor legítimo de que MEV deba ser aceptado por defecto. Mantengo la opinión de que este no es necesariamente el caso.

Por ejemplo, la propuesta de impulso de tiempo es un ejemplo que combina:

• Orden de llegada, primero en llegar, primero en ser servido,
• Acuerdo de pedido por comité,
• Habilitar el back-running a través de micro-subastas.

Permite que un rollup adopte estrategias de back-running, algo que generalmente se considera moralmente justo, al tiempo que dificulta el sandwich de una transacción de un usuario sin acceso directo al usuario.

Sin filtrado de transacciones, el inconveniente es que un protocolo de ordenación puede desalentar categorías enteras de estrategias de MEV, pero esto puede ser necesario para ayudar a proteger la libertad de los usuarios para realizar transacciones.

Por supuesto, por otro lado, tal vez un rollup no debería tratar de evitar las oportunidades de MEV en absoluto y abarcar MEV en su totalidad. Permitir que el mercado alcance cierto equilibrio en torno a las ganancias generadas por MEV al permitir la participación de un mercado abierto de buscadores. ¡Cualquier cosa puede pasar!

No hay una respuesta correcta sobre si prevenir o aceptar MEV.

Afortunadamente, los rollups como pila tecnológica, nos ofrecen la libertad de experimentar con todo lo anterior y encontrar la solución que mejor protege los intereses de todas las partes involucradas, incluido el usuario que realiza transacciones, los agentes en los protocolos DeFi y los participantes en el protocolo subyacente.

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