Comment résoudre le problème MEV d'Ethereum et offrir aux traders le meilleur prix

Alors que l'adoption généralisée prend de l'ampleur et que le nombre de transactions Finance décentralisées (DeFi) explose, la communauté Ethereum débat d'une controverse croissante : la meilleure façon de s'attaquer au problème de la valeur extractible des mineurs (MEV).

Ces litiges ne sont pas surprenants, car au cours des trois dernières années, la valeur totale bloquée (TVL) des applications DeFi est passée de zéro à 54 milliards de dollars aujourd'hui. Rien qu'en 2021, la valeur de la DeFi sur Ethereum a connu une hausse colossale, atteignant déjà 246 % en juillet.

Le Dr Friederike Ernst est directrice des opérations chez Gnosis.

Mais avec la hausse de la valeur viennent des tentatives accrues d’exploitation, comme nous l’avons vu avec l’augmentation concomitante du MEV.

Défini en 2019Document Flash Boys 2.0Selon une équipe de chercheurs de l'Université Cornell, la MEV est « la mesure du profit qu'un mineur peut réaliser grâce à sa capacité à inclure, exclure ou réorganiser arbitrairement des transactions au sein des blocs qu'il produit ». Les mineurs peuvent exploiter et tirer profit des transactions en front-running, back-running et sandwiching dans chaque bloc miné. Ces types d'activités sont mal perçus par les utilisateurs de la DeFi, car ils se traduisent par des coûts d'exécution de transactions plus élevés et présentent un risque plus élevé de payer pour une transaction échouée.

À mesure que la DeFi évolue et bénéficie d'une adoption plus large, de tels comportements affectent plus d'utilisateurs et de transactions que jamais et il est peu probable qu'ils soient résolus par la transition d'Ethereum de la preuve de travail (PoW) à la preuve d'enjeu (PoS), selon un rapport.rapportdu groupe de recherche Flashbots.

Pourquoi le MEV est un problème

Le MEV est-il vraiment si néfaste pour Ethereum? Cela dépend de quel côté de la barrière on se situe. Depuis janvier 2020, les mineurs « extraient » près de 750 millions de dollars en valeur auprès des utilisateurs Ethereum . Au cours des 30 derniers jours, ce chiffre avoisine les 94 millions de dollars.

L'extraction de valeur de type MEV, exécutée par des mineurs détenant seuls le pouvoir d'organiser les transactions au sein d'un bloc, est endémique en raison de la conception du pool de mémoire de la machine virtuelle Ethereum (EVM). Cet élément de conception du pool de mémoire lui a valu le surnom, inspiré de Cixin Lin, de « le forêt sombre," un effet secondaire de l'architecture EVM qui passe inaperçu pour la plupart des utilisateurs.

En résumé, chaque transaction sur Ethereum soumise à la chaîne est surveillée afin de détecter toute possibilité d'en tirer profit. C'est dans la forêt obscure que la communauté Ethereum a découvert l'existence fréquente d'une relation conflictuelle entre utilisateurs et mineurs.

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La « forêt sombre » du MEV donne lieu à deux problèmes étroitement liés :

• Les utilisateurs de DeFi souffrent constamment de tous types de MEV, tels que les attaques frontales qui finissent par faire échouer les transactions des utilisateurs même s'ils ont payé pour les exécuter, ou les attaques de back-running où les utilisateurs obtiennent de la valeur extraite de leurs opérations uniquement parce que les mineurs sont dans une position privilégiée.
• Même lorsqu'une transaction tente d'empêcher une éventuelle exploitation du protocole, elle peut toujours conduire à un problème plus grave, car l'existence de la transaction elle-même signale la faiblesse du protocole à tous les autres.

Tout espoir n’est pas perdu.

Solutions de dosage

Le MEV ne disparaîtra pas si nous ne concevons pas de composants résilients pour les utilisateurs. Une infrastructure critique et des outils adaptés à la DeFi sont nécessaires pour lutter contre ce problème. Et cela doit se faire au niveau des applications décentralisées. La transition vers la preuve d'enjeu est une solution peu probable, car la modification du protocole CORE d'Ethereum nécessite un très haut niveau de consensus (ce qui n'est probablement pas le cas).

Les dApps et les utilisateurs disposent de plusieurs moyens pour lutter contre la MEV, mais l'approche la plus réaliste consiste à mettre en place un mécanisme de trading (protocole) appliquant des enchères par lots. Ces enchères, ou trading par lots, consistent à traiter les ordres sur une période donnée dans le carnet d'ordres d'une plateforme d'échange afin d'exécuter simultanément toutes les transactions d'un lot. Ce mécanisme permet de déterminer le prix correct des paires de jetons avec le même prix de compensation pour chaque bloc.

Sur les Marchés traditionnels, les enchères par lots sont utilisées pendant les heures d'ouverture pour traiter tous les ordres passés en dehors des heures de marché. En DeFi, les enchères par lots sont utiles pour exécuter plusieurs transactions simultanément dans un même bloc.

Dans un système où les mineurs ou les validateurs ont le pouvoir de réorganiser les transactions, les règlements par enchères groupées peuvent leur retirer ce pouvoir. En effet, un règlement par lots oblige les mineurs à exécuter les transactions quel que soit leur ordre. Avec une enchère groupée avec des prix de compensation uniformes, l'ordre des transactions ne peut pas modifier les prix.

Les enchères par lots permettent aux dapps construites sur un protocole d'offrir aux utilisateurs des méthodes de trading améliorées, telles que :

• Soumission d'ordres sans gaz, ou lorsque les utilisateurs soumettent des ordres hors chaîne via des messages signés
• Application des mêmes prix pour toutes les transactions effectuées en même temps, même si elles proviennent de traders différents
• Aider les utilisateurs à être mis en relation directement les ONE avec les autres – dans un « coïncidence des désirs »– sans dépendre de pools de liquidités externes de tiers

Hors chaîne, plus de gains

La soumission d'ordres hors chaîne via des messages signés est une nouvelle méthode de trading, encore peu répandue auparavant. Les utilisateurs d'applications décentralisées n'ont T besoin de soumettre des ordres on-chain pour que leurs ordres soient valides. Ils peuvent soumettre des ordres hors chaîne en signant une transaction avec leurs préférences d'ordre (ils signent un message indiquant leur intention de trader).

Comme les ordres sont passés hors chaîne, les transactions ne sont pas envoyées individuellement au mempool, mais sont ensuite envoyées et réglées en une seule fois via la transaction de règlement par enchères groupées. Cela signifie qu'elles peuvent être réglées en un seul lot, ce qui complique la réplication et rend la réorganisation des transactions inutile, car toutes les transactions ont le même prix, quel que soit l'ordre.

Parallèlement, les ordres hors chaîne permettent à un protocole de ne pas dépendre d'une route de trading. Ainsi, même si un mineur parvient à récupérer les messages signés et tente d'en tirer profit, cela n'a aucune incidence, car il ne sait pas sur quel pool AMM ces transactions seront réglées. Comme le protocole n'oblige pas les utilisateurs à suivre une route de trading spécifique, il peut se concentrer sur l'obtention de meilleurs prix plutôt que sur la rapidité d'exécution des transactions.

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Les protocoles dotés de mécanismes de détermination des prix basés sur des enchères groupées avec des prix de compensation uniformes et la coïncidence des souhaits (CoW) peuvent offrir à leurs utilisateurs un niveau de protection MEV inégalé par toute autre forme de prévention MEV développée jusqu'à présent. (La coïncidence des souhaits est un phénomène économique où deux parties détiennent chacune un bien que l'autre désire, et échangent donc ces biens directement sans qu'un tiers fournisse de liquidités pour faciliter l'échange.)

Plus précisément, cela signifie que si les protocoles utilisent des enchères par lots plutôt qu'un market Maker à fonction constante, ils peuvent offrir à leurs utilisateurs la possibilité de régler leurs transactions directement en fonction des CoWs disponibles. Le protocole peut ainsi optimiser les prix en fonction des différents ordres reçus dans chaque lot, offrant ainsi toujours le meilleur prix aux traders tout en les protégeant du MEV. Comme mentionné précédemment, les enchères par lots permettent également à un protocole d'établir des prix de compensation uniformes, ce qui, avec les CoWs, peut protéger les utilisateurs du MEV.

Cette protection découle du fait que le protocole associe les transactions sans liquidité externe sur la chaîne. Autrement dit, en cas de COW, le protocole n'aurait pas besoin d'exécuter une transaction sur la chaîne avec un Maker de marché automatisé (AMM) pour rendre les transactions liquides.

De plus, si aucun CoW ne peut être trouvé, les prix de compensation uniformes au sein d'une enchère par lots rendent l'ordre des transactions de l'enchère non pertinent car toutes les transactions de la même paire de jetons obtiennent le même prix de règlement, supprimant ainsi la possibilité pour les acteurs MEV d'avoir une chance d'extraire de la valeur en réorganisant les transactions.

La MEV est un problème croissant pour Ethereum, mais elle peut être atténuée. Les protocoles axés sur les enchères par lots, dotés de ces caractéristiques, peuvent aider les Maker de marché automatisés de la DeFi à lutter contre la MEV. Il nous appartient, en tant que communauté, de veiller à n'utiliser que les dApps qui ont à cœur les intérêts des utilisateurs et qui leur permettent de coordonner leurs transactions de manière plus intelligente et plus efficace.

Merci àAlex Vinyas & l'équipe de Gnosis pour leurs commentaires dans l'élaboration de cet éditorial.