Mineradores, Front-Running-as-a-Service é Roubo

Gostaríamos de anunciar uma ótima ideia que criamos para reformar a polícia.

Hoje, as cidades direcionam suas forças policiais para prevenir e processar roubos. Mas o crime é um problema difícil, e o policiamento é caro. O que as cidades deveriam fazer em vez disso éleiloar o direito de assaltar pessoas e arrombar casas. Claro, os roubos se tornariam mais profissionais para tirar vantagem de qualquer propriedade vulnerável. Mas o lado positivo é que as cidades podem usar o dinheiro do leilão de roubos para pagar os salários dos trabalhadores da cidade, compensar déficits na receita tributária e financiar novas iniciativas de policiamento (incluindo o processo de roubo não autorizado).

Ari Juels é da Weill Family Foundation e professor Joan e Sanford I. Weill naInstituto Jacobsno Tecnologia Cornell, codiretor doIniciativa para Criptomoedas e Contratos (IC3)e cientista chefe emLaboratórios Chainlink. Ittay Eyal é professor assistente no Technion e diretor associado no IC3. Mahimna Kelkar é doutoranda em ciência da computação na Cornell University e na Cornell Tech.

Ideia horrenda? Sim, é. E agora está começando a acontecer no Ethereum, graças a novos projetos, como Flashbots, e práticas dos mineiros, que sistematizam a exploração dos usuários.

O problema do valor extraível do minerador (MEV)

Uma limitação paradoxal da maioria dos protocolos de blockchain, incluindo Ethereum e ETH 2.0, é que embora sua principal característica seja a descentralização, eles são efemeramente centralizado.

Quando mineradores (ou validadores) formam um bloco, eles têm o poder de decidir unilateralmente quais transações incluir e como ordená-las. O minerador T pode incluir transações falsas ou roubar dinheiro diretamente dos usuários, então esse poder limitado pode parecer insignificante. Mas em um sistema de contrato inteligente, a ordem da transação impacta o FLOW de dinheiro, dando mais poder aos mineradores.

Considere, por exemplo, um Maker de mercado automatizado (AMM) que permite que ativos sejam negociados sem contrapartes dentro de um sistema Finanças descentralizado (DeFi). Comprar Token Xdo AMM faz com que o preço do TokenX para subir (com relação a um ativo pareado). Um minerador pode explorar isso quando ALICE está prestes a comprar algum Token Xem uma transaçãoE. Se o minerador conseguir incluirE em um bloco que ele minera, ele pode fazer o seguinte.

O minerador cria duas de suas próprias transações,Tpré e Postagem e sanduíches Eentre eles.Por outras palavras, inclui as três transações na ordemTpre T, Tpost. A transação do mineiroTpré compraalgumTokenX, enquanto sua transaçãoPostagemvende o TokenXé comprado. Porque a transação de AliceEfaz com que o preço do TokenXpara subir, o minerador ganha dinheiro: É vender TokenXpor mais do que pagou por ele. Mas de onde vem o lucro do minerador? Porque a transação de compra do minerador, ou seja, a transaçãoTprétambém causa o preço do TokenXpara subir,ALICE paga mais do que pagaria se T tivesse sido atacada pelo mineiro. Em outras palavras, o minerador está tirando dinheiro de ALICE.

Veja também:Pontos válidos - Sim, o Front-Running ainda existirá no Ethereum 2.0

Um estudo de 2019-2020 com o título (condensado) "Flashboys 2.0"explorou esse fenômeno (um de nós foi coautor). O artigo cunhou o termo Valor extraível do minerador (MEV) para oportunidades de arbitragem disponíveis para mineradores, bem como para bots, que também podem executar front-running pagando altos preços de GAS . O estudo mostrou que uma comunidade sofisticada de bots já estava lucrando com MEV no Ethereum. Ele também explicou que a existência de MEV pode desestabilizar o consenso em um blockchain de prova de trabalho, ameaçando a integridade do próprio blockchain.

O MEV existe em todos os tipos de lugares, principalmente em torno de trocas descentralizadas, mas também em lugares inesperados, comoCryptoKitty dando à luz. Na verdade, há bots espreitando ao redor do mempool do Ethereum esperando para descobrir novas oportunidades de MEV copiando as transações dos usuários. Dan Robinson, da Paradigm, sugeriu o termo “Floresta Negra”para descrever esse comportamento, que ele encontrou ao tentar recuperar fundos de um contrato quebrado.

Front-running-como-um-serviço

O MEV tem sido um problema sério há algum tempo, mas agora as coisas estão piorando.

Os mineradores estão percebendo que controlam a ordem das transações e podem lucrar com esse poder. (Tudo o que os bots podem fazer, os mineradores podem fazer melhor.)Alguns mineirosestão abraçando uma ideia chamadafront-running-como-um-serviço(FaaS) (também conhecidos como Leilões MEV (MEVA) ou otimização MEV), conforme realizado pelos Flashbots.

O FaaS é análogo aos leilões de roubo que (jocosamente) sugerimos no início deste post. Em vez de os mineradores desenvolverem eles próprios expertise de vanguarda, em um sistema FaaS, os mineradoresleiloar o direito de usuários de front-run. Arbitrageurs especialistas podem dar lances off-chain em tempo real para colocar suas transações de front-running em blocos minerados. O vencedor de um leilão FaaS paga o preço de martelo ao minerador em troca de ter suas transações colocadas conforme desejado.

Os proponentes apresentam vários argumentos em favor do FaaS:

• A extração de MEV é inevitável, então vamos aproveitar ao máximo: Uma defesa comum do FaaS é que o MEV é inerente aos protocolos de blockchain. O FaaS é, portanto, útil porque simplifica a extração do MEV, eliminando “externalidades negativas”, como mempool e congestionamento on-chain causados por bots competindo por oportunidades de arbitragem suculentas.
• Os mineiros correm risco de empobrecimento:A Proposta de Melhoria Ethereum 1559 (EIP-1559), uma proposta de mudança na estrutura de taxas Ethereum , é previsto para ser lançado em julho. O EIP-1559 altera as taxas de uma forma que alguns mineradores temem que diminua sua receita com taxas de transação.Alguns sugeriramque o MEV pode compensar essa perda de receita.
• Os sistemas FaaS podem ser usados pararesgatar CryptoKittiese outros tokens não fungíveis. O FaaS permite que um usuário cuja chave privada foi comprometida transfira um NFT em uma transação privada minerada sem avisar e ser atacado por um invasor para quem a chave vazou.

Pedido de transação justa

FaaS (e MEV em geral) não tem princípios subjacentes ou noção de justiça e benefício social. Tirar vantagem do valor extraível não é, em geral, um serviço para a sociedade, mas frequentemente o contrário.

Como Ed Felten, de Princeton e Offchain Labs, astutamenteapontou, FaaS é essencialmente um custo imposto aos usuários à toa por mineradores sem quaisquer princípios técnicos ou éticos subjacentes, sem uma calibração de princípio do tamanho do custo e sem qualquer forma de acordo comunitário. É como se a Prefeitura tivesse decidido unilateralmente implementar leilões de roubo para compensar um déficit na receita tributária municipal e sem pensar muito sobre quais casas seriam assaltadas.

Olhando para os argumentos para FaaS: O resgate do CryptoKitty é, bem, uma atividade nobre, mas não vale a pena enganar os usuários. Quanto ao empobrecimento dos mineradores, T temos opiniões fortes sobre quanto os mineradores devem ser compensados, mas FaaS, como dissemos, T é baseado em premeditação sobre essa questão.

Veja também:Bad Sandwich: Trader DeFi ‘envenena’ mineradores de ponta para lucro de US$ 250 mil

Além das preocupações éticas sobre o FaaS, estamos preocupados que isso manche a reputação do ecossistema de contratos inteligentes e, em última análise, atraia atenção indesejada dos reguladores, que têmempresas penalizadas como a Robinhood para sistematizar práticas semelhantes em Mercados financeiros tradicionais.

Quase todos concordam que o estado atual do MEV no Ethereum é ruim, então por que não tentar evitar o MEV completamente? Você prefere melhorar a segurança para evitar roubos ou regularizar o crime e redistribuir seus lucros? Afirmamos que o MEV é evitávelembora alguns proponentes do FaaS, como os Flashbots, pareçam já terdesistido.

Os pesquisadores já estão fazendo progressos na direção da redução ou remoção do MEV por meio da construção de protocolos (com permissão e sem permissão) que fundamentalmenteordene transações de forma justa para começar.Na verdade, as ideias para evitar algumas formas de front-running – comomantendo as transações criptografadas enquanto são solicitadas– estive por aípor décadas.

Implementar essas ideias certamente não é trivial e requer pesquisa substancial, mas também muitos outros esforços valiosos na comunidade blockchain, como sistemas de camada 2 e migração para formas de mineração menos intensivas em energia. É possível que o MEV seja, em algum grau, inevitável, pois os sistemas financeiros são complexos e invariavelmente envolvem compensações. Nosso ponto é que a pesquisa sobre a causa raiz e as soluções fundamentais para o MEV devem ser prioridades da comunidade.

Existe outra maneira

Embora o FaaS possa parecer uma forma atraente de abordar o problema do MEV, ele faz sentido apenas como parte de uma narrativa falsa de que não há outra maneira. Mas hásão abordagens alternativas para ordenar transações que forneçam garantias de justiça mais fortes para os usuários. Essas abordagens merecem ser tentadas antes que o FaaS se torne a norma.

Os sistemas descentralizados oferecem uma oportunidade sem precedentes para reconstruir o sistema financeiro em uma base mais inclusiva, mais democrática e mais justa – para ajudar a nivelar o campo de jogo inclinado criado por Wall Street. Não vamos estragar tudo só para roubar os bolsos de alguns usuários.

Obrigado a Sarah Allen, Phil Daian, Ed Felten e Steven Goldfeder por seus comentários úteis sobre este artigo. Os autores observam que, em sua função na Chainlink Labs, Ari Juels está trabalhando em abordagens para sequenciamento justo de transações.