Valeur extractible par les mineurs : qu'est-ce que c'est ?

APERÇU

Les mineurs sont essentiels à la sécurité des cryptomonnaies car ils utilisent un processus appelé crypto mining pour vérifier les transactions. La validation de bloc est une compétition constante entre les mineurs. La sécurité et l'intégrité du réseau sont en partie préservées par cette rivalité.

En ajoutant avec succès de nouveaux blocs à la blockchain et en recevant des frais de transaction, les mineurs du secteur minier traditionnel sont récompensés. Mais les mineurs peuvent également gagner de l’argent par d’autres moyens. Avez-vous déjà envisagé la possibilité que les mineurs puissent obtenir de la valeur par des méthodes autres que les récompenses en bloc ?

En raison de leurs positions souvent fortes, les mineurs sont en mesure de s’engager dans la blockchain de manière plus calculée. Les mineurs sont-ils capables de gagner de l’argent par d’autres moyens ? L’examen de ces options conduit à une discussion plus approfondie sur la manière dont les mineurs peuvent utiliser leur pouvoir et leur accès pour promouvoir leurs propres intérêts ainsi que ceux du réseau, allant parfois au-delà des principes fondamentaux de la production de blocs conventionnelle.

Valeur extractible par le mineur (MEV) : qu'est-ce que c'est ? 

Miner Extractable Value (MEV) est le terme utilisé pour décrire les gains que les mineurs peuvent réaliser dans les systèmes conventionnels de preuve de travail (PoW) en ajustant l'inclusion, l'exclusion et l'ordre des transactions dans les blocs qu'ils créent. 

L’expression a cependant changé depuis Ethereum 2.0 et son passage à une méthode de consensus Proof of Stake (PoS). MEV est désormais appelé valeur maximale extractible (MEV) dans les systèmes PoS. Ici, plutôt que de servir de mineurs, les proposants de bloc servent de validateurs. Ce sont donc eux qui peuvent extraire cette valeur. 

La possibilité de valider les transactions en blocs est accordée aux mineurs ou aux validateurs dans les systèmes de preuve de participation d'Ethereum. Lorsqu'il s'agit de garantir les transactions finales, ils sont en avance sur les autres utilisateurs. Les frais les plus importants devraient idéalement se situer au début de la séquence de transaction. Les mineurs ont cependant parfois la possibilité de réorganiser stratégiquement les transactions afin de gagner plus d'argent. 

Alors, quel est le problème avec le fait que les mineurs gagnent ces revenus supplémentaires ? Le véritable problème, malgré son apparente simplicité, se pose lorsque certains de ces mineurs ont accès à des équipements sophistiqués dotés de puissants calculs et de capacités de haut niveau, qui peuvent leur permettre d'identifier et de tirer profit des opportunités de profit du MEV bien plus rapidement que les autres utilisateurs du réseau. 

Ces opportunités de profit MEV sont souvent complexes. Les utilisateurs doivent rechercher ces opportunités en analysant la chaîne. Les utilisateurs qui utilisent des robots spécialisés pour effectuer ces identifications sont plus susceptibles de recevoir des récompenses supplémentaires. Cela soulève de sérieuses inquiétudes quant à la structure décentralisée de la blockchain et ouvre la porte à un réseau centralisé.

Valeur maximale extractible (MEV) : un aperçu 

Le profit qui peut être réalisé en modifiant l’ordre ou le choix des transactions au sein d’un bloc est une meilleure façon de conceptualiser l’idée de valeur maximale extractible (MEV). Cette manipulation pourrait impliquer l'ajout de nouvelles transactions, la réorganisation de celles qui existent déjà, voire la suppression (censure) complète de certaines transactions. 

Les validateurs, chargés de suggérer de nouveaux blocs, ont un contrôle considérable sur les transactions qui sont incluses et dans quel ordre dans le cadre du mécanisme de preuve de participation (PoS) d'Ethereum. Les validateurs disposent d’un outil puissant pour extraire de la valeur au-delà des frais de transaction et des récompenses globales conventionnelles grâce à leur capacité à affecter le traitement des transactions. 

MEV exploite la compétitivité et la latence associées au traitement des transactions blockchain. Avant d'être confirmée, une transaction envoyée par un utilisateur passe d'abord par le mempool, une zone d'attente. 

À partir de ce pool de mémoire, les validateurs sélectionnent les transactions, sélectionnant fréquemment celles comportant les frais les plus élevés. Ils peuvent cependant également modifier la séquence des transactions à leur avantage. Cela permet à la personne en charge du processus de production des blocs d'augmenter ses revenus personnels, parfois aux dépens des utilisateurs normaux. 

Les différences de prix entre les bourses décentralisées (DEX), les événements de liquidation des plateformes de prêt et d’autres inefficacités du marché pourraient tous présenter des opportunités pour MEV. Les validateurs et autres personnes ayant autorité sur l’ordre des transactions peuvent profiter de ces circonstances. 

Dans la communauté blockchain, la possibilité d'extraire le MEV a suscité des inquiétudes car elle pourrait entraîner un certain nombre de problèmes, tels que la concentration du pouvoir, l'avantage injuste de certains membres et des dangers pour la sécurité générale du réseau. Les attaques de premier plan, les attaques sandwich et divers schémas d'arbitrage sont des exemples typiques de ces techniques d'exploitation. 

Une idée clé que tous les mineurs devraient comprendre est la valeur maximale extractible. Aborder des problèmes tels que MEV devient essentiel à mesure que le domaine de la blockchain et de la finance décentralisée (DeFi) se développe rapidement, combinant les réseaux PoW et PoS. En conséquence, nous pouvons préserver l’intégrité, la sécurité et la décentralisation de l’espace crypto/blockchain.

Comment fonctionne le MEV ? Historique de la valeur extractible par les mineurs (MEV)

La valeur maximale extractible et la valeur extractible du mineur (MEV) sont fréquemment utilisées de manière interchangeable. Cependant, le terme « valeur maximale extractible » s’applique en réalité à tout acteur – et pas seulement aux mineurs – qui manipule les transactions blockchain.

Alors que le domaine de la finance décentralisée (DeFi) continue de se développer, MEV est devenu un problème possible. De plus, la majorité des plateformes DeFi s’appuient sur des transactions en crypto-monnaie et des contrats intelligents. Nous ne pouvons donc pas envisager la possibilité d’une exploitation car elle pourrait entraîner des dommages graves. Le concept MEV a fait l’objet de recherches et de discussions approfondies.

L’idée existe depuis un certain temps, mais elle a vraiment décollé lorsque Ethereum est devenu plus connu, principalement en raison de la croissance des applications décentralisées sur son réseau. Dans leur étude de 2019 « Flash Boys 2.0 : Frontrunning, Transaction Reordering and Consensus Instability in Decentralized Exchanges », les chercheurs Phil Daian, Steven Goldfeder, Tyler Kell et Ari Juels ont inventé l'expression « Miner-Extractable Value ».

Cette étude révolutionnaire a attiré l’attention sur les dangers et les difficultés que présente le MEV et a stimulé davantage d’enquêtes et de débats parmi les utilisateurs d’Ethereum.

Comment fonctionne le MEV ?

Un ensemble décentralisé de machines connues sous le nom de « producteurs de blocs » protège les réseaux blockchain, comme Bitcoin et Ethereum, qui fonctionnent comme des enregistrements numériques permanents. Ceux-ci sont appelés mineurs dans les systèmes Proof-of-Work (PoW) et validateurs dans les systèmes Proof-of-Stake (PoS). Une fois que le réseau les a validées, ils sont chargés de rassembler les transactions en attente, de les organiser en blocs et d'ajouter ces blocs à la blockchain.

Ces réseaux garantissent que de nouveaux blocs sont régulièrement ajoutés et que toutes les transactions sont légitimes (par exemple en interdisant les doubles dépenses), mais ils ne garantissent pas que les transactions apparaîtront dans l'ordre précis dans lequel elles ont été enregistrées.

Les producteurs de blocs peuvent sélectionner les transactions en attente du mempool (une zone de conservation temporaire pour les transactions non confirmées) à inclure dans chaque bloc, car chaque bloc de la blockchain dispose d'une quantité d'espace limitée. Ils ne sont pas obligés de suivre cet ordre, même s’ils donnent généralement la priorité aux transactions offrant les frais les plus élevés (prix de l’essence) afin de gagner plus d’argent. Leur capacité à réorganiser les transactions à leur avantage financier est connue sous le nom de valeur maximale extractible (MEV).

Les fabricants de blocs dépendent souvent de réseaux tiers pour les aider à construire des blocs, car l'extraction de MEV nécessite un niveau élevé d'expertise technologique et de ressources. Trois acteurs principaux interviennent généralement dans ces réseaux : les chercheurs, les constructeurs et les relayés.

Les chercheurs trouvent des possibilités MEV et compilent des lots de transactions, intégrant fréquemment les transactions d'autres utilisateurs. Après cela, les constructeurs reçoivent ces lots et les assemblent pour former des blocs entiers. Les relayés, qui servent de pont entre les constructeurs et les producteurs de blocs de la blockchain, reçoivent ces blocs des constructeurs. Bien qu’il ne s’agisse que d’une configuration typique pour l’extraction de MEV, la composition et les fonctions de cet écosystème sont en constante évolution.

Les consommateurs réguliers sont fréquemment lésés par l'extraction de MEV, parfois de manière secrète qui n'est apparente qu'une fois la transaction terminée. Les utilisateurs peuvent, par exemple, avoir une moins bonne exécution des transactions, ceux qui profitent de MEV volant essentiellement la valeur.

Exemples de MEV

Étant donné que le domaine est en constante évolution et que les chercheurs gardent souvent leurs tactiques secrètes pour protéger leurs revenus, il est difficile de dresser une liste exhaustive des techniques d'extraction de MEV. Néanmoins, il existe un certain nombre de cas bien connus et enregistrés de MEV en opération.

1. Attaques avec frontrunning et sandwich 

Les accords de premier plan sur les échanges décentralisés (DEX) réalisés par des robots sont un exemple flagrant de MEV qui nuit aux utilisateurs. Il existe un espace d'attente pour les transactions non confirmées puisque les transactions des utilisateurs passent généralement par un pool de mémoire public. Ces robots sont capables d'identifier les grosses transactions et d'initier rapidement leurs propres transactions afin de profiter de la variation des prix, souvent aux dépens de l'utilisateur. 

Par exemple, un robot leader peut dupliquer la transaction d'un utilisateur et produire un ensemble de transactions dans lequel sa propre transaction est placée en premier s'il détecte une transaction importante. En conséquence, le prix de l'actif évolue avant l'exécution de la transaction de l'utilisateur, augmentant ainsi le slippage, c'est-à-dire l'écart entre les prix commerciaux attendus et réels. 

Le robot vend rapidement l'actif lors d'une transaction de suivi pour garantir un profit une fois que la transaction de l'utilisateur est terminée et que le prix continue d'évoluer. Nous appelons cette tactique une « attaque sandwich ». 

Les transactions de l'utilisateur sont ensuite traitées à un taux de change inférieur, ce qui augmente le coût d'utilisation des échanges décentralisés. En conséquence, l'utilisateur reçoit moins de jetons que prévu, créant des « frais invisibles ». 

2. Liquidations et arbitrages en bourse

Lorsque des robots tiers se livrent à un arbitrage entre deux ou plusieurs échanges décentralisés (DEX), un MEV peut également se produire. Lorsque le prix d'un actif de crypto-monnaie fluctue entre les bourses, souvent en raison d'une transaction importante sur l'une d'entre elles, des opportunités d'arbitrage se présentent. 

Afin de réaliser des bénéfices et de contribuer à l’équilibre des prix sur les échanges, les robots en profitent en achetant l’actif là où il est le moins cher et en le vendant là où il est le plus cher. Ce type d'arbitrage, souvent appelé MEV inter-domaines, peut se produire entre DEX sur différentes blockchains ou même entre DEX en chaîne et des échanges centralisés hors chaîne. 

Les opportunités d’arbitrage ont augmenté en fréquence et en rentabilité à mesure que l’utilisation de DeFi et la liquidité DEX ont augmenté. En conséquence, la concurrence entre les robots d’arbitrage est féroce. Ces robots se lancent fréquemment dans des guerres d'enchères, offrant aux producteurs des frais toujours plus élevés dans le but de bloquer les producteurs et d'inclure leurs transactions dans un bloc. 

Même si l’arbitrage est généralement un aspect positif de l’activité du marché, les robots MEV ont la capacité de voler injustement ces chances aux utilisateurs normaux. Pour ce faire, ils surveillent les accords d'arbitrage en attente dans le mempool, les reproduisent et facturent davantage aux producteurs pour bloquer les producteurs afin que leurs transactions apparaissent en premier. Des circonstances similaires se produisent sur les plateformes de prêt DeFi, où les robots MEV rivalisent les uns avec les autres pour profiter des liquidations de prêts avant les autres. 

3. Frontrunning en général

L’utilisation de robots qui s’engagent dans une technique connue sous le nom de frontrunning généralisé est une méthode plus sophistiquée d’extraction de MEV. Ces robots soumettent rapidement la même transaction avec des frais plus élevés pour bloquer les producteurs après avoir analysé les transactions en attente dans le pool de mémoire public. Cependant, ils substituent leur propre adresse à l'adresse de l'utilisateur d'origine. 

Les tentatives des pirates informatiques visant à protéger les fonds des utilisateurs à risque ont même été contrecarrées par cette stratégie. Les fonctions des transactions ne sont pas entièrement comprises par ces robots. Au lieu de cela, ils utilisent des algorithmes pour changer d'adresse, répliquer les transactions et déterminer si une transaction sera rentable avant de la soumettre. 

Ceux-ci ne représentent que quelques exemples de la façon dont MEV est utilisé à mauvais escient et comment il peut nuire aux utilisateurs. Cependant, le MEV peut également se produire de diverses autres manières. Les producteurs de blocs peuvent employer des techniques de plus en plus sophistiquées pour réorganiser les transactions et extraire encore plus de valeur des consommateurs s'ils commencent à s'emparer de plus de MEV pour eux-mêmes.

MEV : avantages et inconvénients

MEV présente plusieurs avantages, malgré ses inconvénients et son inadaptation aux crypto-monnaies ou aux espaces décentralisés.

Avantages

MEV atténue les problèmes économiques des protocoles DeFi. Par exemple, les liquidations rapides de MEV garantissent que les prêteurs seront remboursés lorsque les débiteurs ne parviennent pas à conserver des garanties adéquates. Les prix des jetons sur divers DEX restent conformes à la demande du marché dans son ensemble par les traders d'arbitrage.

Ces acteurs aident à remédier aux inefficacités de protocoles spécifiques en utilisant MEV pour optimiser leurs revenus, renforçant et améliorant l'écosystème DeFi. De plus, les partisans affirment qu’en incitant les mineurs ou les validateurs à se disputer l’opportunité de produire de nouveaux blocs, MEV améliore la sécurité de la blockchain.

Inconvénients

Pour les utilisateurs quotidiens, MEV peut aggraver la situation. Une attaque sandwich DEX, par exemple, peut entraîner une transaction avec un dérapage important, ce qui donnerait aux utilisateurs moins de valeur que prévu. De plus, afin que leurs transactions soient présentées en premier, les pionniers généralisés paient souvent des prix de l'essence plus élevés, ce qui peut ralentir le réseau et augmenter les coûts de transaction pour les autres utilisateurs.

De plus, les producteurs de blocs peuvent tenter de modifier les blocs précédents afin d'acquérir plus de MEV si les récompenses MEV deviennent supérieures aux récompenses de bloc typiques. Cela pourrait compromettre la stabilité du réseau.

RÉSULTATS FINAUX

Dans les systèmes de preuve de participation, la valeur extractible du mineur (MEV), également appelée valeur extractible maximale, met en évidence la relation complexe entre l'architecture de la blockchain, les incitations et l'expérience utilisateur. Le MEV peut accroître l'efficacité du marché grâce à l'arbitrage et aux liquidations, mais il compromet fréquemment la sécurité et l'équité, affectant les utilisateurs ordinaires par le biais de stratégies telles que les attaques sandwich et le frontrunning.

Il sera essentiel de faire face aux dangers liés aux MEV afin de garantir un écosystème plus ouvert, plus sûr et plus convivial. La recherche et l’innovation actuelles seront cruciales pour trouver un équilibre entre les incitations au profit et l’intégrité et la décentralisation des réseaux.