Profondeur du MEV L2 : Workflow du séquenceur et analyse des données MEV

Auteurs originaux : Burce, Hildobby

Rédactrice originale : Lisa

** Merci à Hildobby, Data Analyst chez Dragonfly, pour son soutien aux données L2 MEV. *

L2 MEV Rôle principal : Séquenceur

Le séquenceur L2, en tant que composant central de l’initiative Ethereum Layer 2, joue un rôle clé. Sa tâche principale est de traiter les transactions, c’est-à-dire de les regrouper et de les soumettre à la chaîne principale ETH ou au réseau hors chaîne afin d’améliorer le débit et l’efficacité de l’ensemble de l’écosystème Blockchain. Plus précisément, Sequencer joue un rôle similaire à celui du pool de transactions sur la chaîne principale d’Ethereum, mais avec une manière et une portée plus spécialisées. De plus, le séquenceur L2 offre une plus grande liberté de fonctionnement pour les applications et les contrats intelligents, ce qui permet de mettre en œuvre une logique et des contrats plus complexes au niveau L2 sans se soucier des frais de gaz élevés.

Le flux par lequel le séquenceur traite les transactions

  1. Collecte

Sequencer reçoit les demandes de transaction des utilisateurs, qui sont généralement au format des transactions Ethereum, mais elles sont envoyées au réseau de couche 2 au lieu de la chaîne principale.

  1. Vérification

Le séquenceur valide la transaction pour s’assurer que l’expéditeur dispose de fonds suffisants pour exécuter la transaction et qu’elle est conforme aux règles du réseau de couche 2. Il garantit également la validité des transactions afin d’éviter la fraude et les doubles dépenses.

  1. Le tri

Le séquenceur trie les transactions en fonction de certaines règles pour s’assurer qu’elles sont exécutées dans le bon ordre afin d’éviter les conflits de transactions potentiels.

  1. Soumission

Une fois les transactions validées et triées, Sequencer les valide sur le réseau de couche 2, ce qui permet de les exécuter. Cela inclut généralement l’interaction avec le contrat intelligent de couche 2, la mise à jour de l’état et l’assurance que le registre de la couche 2 est synchronisé avec le registre de la chaîne principale ETH.

Classements pour différents séquenceurs L2

Collation de l’arbitrum

Afin de minimiser les problèmes de MEV, Arbitrum n’a pas de mempool public et utilise un modèle de commande selon le principe du premier arrivé, premier servi (FCFS) afin que les transactions validées en premier puissent être traitées plus tôt.

Le mécanisme de tri de l’optimisme

L’optimisme, quant à lui, introduit un mécanisme de classement des enchères, connu sous le nom de MEV Auctions (MEVA), afin de répartir équitablement les forces et les faiblesses du traitement des transactions. De plus, Optimism a lancé Bedrock Sequencer après la mise à niveau de Bedrock, qui a été utilisé pour le séquençage avec MEVA. À l’instar d’Arbitrum, le séquenceur Bedrock dispose de son propre pool de mémoire privé. MEVA n’est pas encore entièrement mis en œuvre, mais dans le cadre du plan actuel, le gagnant de MEVA aura le droit de réorganiser les transactions soumises et d’insérer ses propres transactions, mais ne peut pas retarder une transaction particulière de plus de N blocs, ce qui signifie également que le profit MEV du gagnant MEVA est limité.

Classement pour d’autres solutions L2

En plus d’Arbitrum et d’Optimism, il existe de nombreuses autres solutions L2 telles que zkSync, Loopring, Starknet, etc., chacune avec des classements différents pour répondre aux besoins des différents utilisateurs et applications.

深度解读L2 MEV:排序器工作流与MEV数据分析

Extraction MEV en L2

Dans le monde de la Blockchain, la génération de MEV (Miner Extractable Value) est le résultat d’une combinaison de facteurs. La cause première est le délai inévitable entre la propagation des informations de transaction soumises par l’utilisateur à travers le réseau et le bloc réel miné. Ce décalage horaire fournit de l’espace pour que le nœud puisse fonctionner. En raison de la nature des systèmes de décentralisation, différents nœuds peuvent recevoir des transactions dans un ordre et à des heures différents, ce qui signifie que le système ne peut pas garantir que tous les nœuds seront dans le même état en même temps. Cette incohérence crée les conditions propices à l’apparition du MEV.

EthereumMainnet, l’extraction de MEV a entraîné des bénéfices à grande échelle. Les attaquants MEV surveillent généralement les transactions dans le mempool et s’assurent que leurs transactions sont classées par ordre de priorité en participant à ce que l’on appelle des enchères de gaz (BiddingTransaction Fee pour hiérarchiser les transactions) ou en payant des pots-de-vin de gré à gré. De cette façon, ils sont en mesure d’en récolter les bénéfices grâce à un ordre de transactions prédéterminé.

Le processus de captation des bénéfices MEV peut être décomposé en deux étapes clés. Tout d’abord, l’attaquant doit identifier les transactions potentiellement rentables et construire un bloc de transactions spécifiquement optimisé pour l’extraction de MEV. Deuxièmement, il est important de s’assurer autant que possible que ces transactions spécialement structurées sont acceptées par le réseau et incorporées dans la Blockchain.

Cependant, avec l’essor des solutions de couche 2 (L2), les méthodes et stratégies d’extraction MEV ont considérablement changé. Étant donné que les séquenceurs des solutions L2 sont souvent centralisés, l’extraction MEV présente de nouveaux défis et opportunités par rapport à la couche 1 traditionnelle (L1).

Pour les solutions L2 qui n’ont pas de mempool, il devient plus difficile de surveiller les transactions. Dans ce cas, le séquenceur a plus de puissance car il détermine directement l’ordre dans lequel les transactions sont traitées. L’absence de mempool signifie qu’un attaquant ne peut pas ajuster l’ordre des transactions en surveillant le pool de transactions comme dans une solution L1, ce qui augmente considérablement la difficulté d’effectuer une attaque MEV.

Dans les solutions L2 avec des mempools sous contrôle centralisé du séquenceur, Gas Auction réduit également son impact sur le tri. Certains L2 n’ont même pas d’enchères de gaz, ce qui change la donne. Bien que les attaquants ne puissent pas décider de l’ordre exact des transactions, ils peuvent toujours essayer d’influencer l’emplacement de leurs propres transactions en ajustant les frais de gaz. Cette stratégie est beaucoup moins efficace et prévisible que la L1.

EN OUTRE, CERTAINES DAPPS AUTONOMES SUR L2 PEUVENT CONSERVER LEUR PROPRE MEMPOOL DE TRANSACTIONS LOCAL. Ces mempools deviennent des cibles potentielles pour les attaquants, qui peuvent exploiter ces mempools spécifiques aux DAPP pour effectuer l’extraction de MEV.

Pour les chaînes L2 exécutant des enchères de gaz, telles que Polygon, Node, l’ajout de validateurs n’est pas totalement autorisé. Dans ce cas, lorsqu’un attaquant détecte une opportunité MEV, il peut utiliser une stratégie consistant à soumettre un grand nombre de transactions pour augmenter la probabilité que ses propres transactions soient sur la chaîne. Cette stratégie repose sur la chance et des coûts de transaction inférieurs et constitue un type d’attaque moins certain.

Enfin, les attaquants peuvent également exploiter les interactions entre L1 et L2, ou entre différentes solutions L2, pour extraire le MEV. Pour ce faire, les attaquants doivent avoir une compréhension et une analyse approfondies des états et de la dynamique des interactions inter-chaînes.

Différences spatiales dans l’extraction MEV entre les différentes L2

L’espace d’extraction MEV varie considérablement entre les différentes solutions L2. Ces différences sont principalement déterminées par des facteurs tels que les règles de séquenceur de L2, la conception du mempool, le volume de transactions et la taille des transactions. En général, plus le séquenceur d’une solution L2 est centralisé, plus l’espace d’extraction MEV devient concentré, de sorte que les chances d’extraction sont relativement faibles. Et plus la conception du mempool est ouverte, plus les attaquants disposent d’espace et plus ils ont d’opportunités pour la surveillance des transactions et les opérations séquentielles.

Dans le même temps, le volume et la taille des transactions de la solution L2 ont également un impact significatif sur l’espace d’extraction MEV. La L2 avec un volume de transactions important et une taille de transaction importante offre plus d’opportunités d’extraction de MEV, car dans un environnement à fort trafic, les transactions sont plus rentables et les attaquants ont plus d’opportunités d’extraire des bénéfices. À l’inverse, la L2 avec un faible volume de transactions et une petite taille de transaction a relativement peu de place pour l’extraction MEV, car il y a peu d’opportunités en soi.

Solution future L2 MEV

L’un des problèmes essentiels de la technologie Blockchain est de savoir comment parvenir à une véritable décentralisation. En L2, le cœur du problème est l’implémentation d’un séquenceur de décentralisation, qui s’intéresse à la façon dont l’ordre des transactions est distribué. Cela affecte directement l’équité, la sécurité et d’autres performances clés du système Blockchain. Le problème MEV de L2 est en fait un dérivé du droit d’ordre de transaction. À l’heure actuelle, la plupart des L2 sont des séquenceurs centralisés, l’extraction MEV est opaque, et il existe deux directions de solution potentielles, l’une est de réaliser la décentralisation du séquenceur par un mécanisme spécifique, et l’autre est d’externaliser le pouvoir de tri à un tiers, et le tiers construira le schéma de tri.

Séquenceur de décentralisation

  • Block Space Auction, qui attribue les droits de tri par le biais d’enchères. Dans ce mécanisme, les participants enchérissent publiquement pour un espace de bloc pendant une période de temps spécifique, puis ont le droit de classer cet espace de bloc. L’avantage de cette approche est qu’elle est transparente et compétitive, ce qui peut motiver les participants à proposer des prix plus raisonnables. L’inconvénient, cependant, est que cela peut créer une « malédiction du gagnant », où le gagnant subit en fait une perte en raison d’une enchère excessive.
  • L’élection aléatoire des dirigeants, qui trie les dirigeants en les sélectionnant au hasard parmi un groupe de participants qui répondent à certains critères. Par exemple, de la part des utilisateurs qui ont misé 32 ETH, comme la méthode de tirage aléatoire de Starknet. L’avantage de cette méthode est son caractère aléatoire, ce qui peut réduire le risque de concurrence déloyale, mais l’inconvénient est que la capacité et la contribution des participants peuvent être ignorées, et l’absence de concurrence peut entraîner une diminution de l’efficacité.
  • PoW, dans lequel un séquenceur gagne en étant le concurrent le plus efficace ou le plus rapide en faisant entrer en compétition de nombreux séquenceurs potentiels pour la construction d’un certain bloc. L’avantage de cette approche est qu’elle encourage l’innovation technologique et un fonctionnement efficace, mais l’inconvénient est qu’elle peut entraîner un gaspillage important de ressources.
  • La concurrence économique est une méthode dans laquelle différents participants s’affrontent pour obtenir les meilleurs résultats économiques. Par exemple, selon les frais forfaitaires pour déterminer l’ordre d’inclusion des blocs, cette façon est plus flexible, il y a beaucoup d’espace de conception, comme la redistribution MEV, l’enchère MEV, etc., à travers un mécanisme économique ouvert pour encourager tout le monde à construire des blocs. Cette approche favorise le dynamisme du marché, mais il est également possible qu’un petit nombre d’entités monopolisent le pouvoir de classement par le biais d’un avantage concurrentiel.
  • Le séquençage équitable est un moyen de trier directement les transactions à l’aide d’un algorithme spécifique, qui est essentiellement un langage et un réseau. L’avantage de l’ordre équitable est qu’il limite la capacité d’extraire la valeur MEV en ajustant l’ordre des transactions, mais l’inconvénient est que la performance des DAPP dans le cadre d’un ordre équitable se détériorera et que les règles de l’ordre équitable ne sont pas très applicables.

La mise en œuvre d’un séquenceur de décentralisation peut non seulement promouvoir l’équité et la transparence, mais aussi améliorer la sécurité de l’ensemble du système. Cependant, elle s’accompagne également de son propre ensemble de défis, tels que le gaspillage des ressources et les obstacles au marché. D’un point de vue futur, tous les L2 évolueront vers des séquenceurs décentralisés, mais pour l’instant, pour des raisons d’efficacité et de coût, la plupart des L2 devraient conserver des séquenceurs centralisés.

Externaliser les droits de tri à un tiers

  • Partagez des séquenceurs, tels que Espresso et Astria. Ils se concentrent sur la fourniture de services de commande, l’organisation de la commande d’une manière spécifique, et la chaîne qui se connecte à leur service elle-même n’a pas besoin de penser à la commande. L’avantage de cette approche est qu’elle permet de standardiser et de spécialiser le travail du séquenceur, mais elle peut également introduire des dépendances externes qui affectent le degré de décentralisation.
  • D’un point de vue personnel, le schéma des séquenceurs partagés est en fait une idée modulaire, mais nous devrions également penser que pour une chaîne publique, la mise en place d’un schéma de décentralisation réalisable et d’un mécanisme de construction de blocs et d’ordre des transactions fait elle-même partie de la construction d’une chaîne publique. Avec l’essor de la modularité, les séquenceurs partagés sont susceptibles d’être largement utilisés.
  • En organisant des ventes aux enchères de MEV d’interaction inter-chaînes, elle fournit des services de tri déguisés, tels que SUAVE. SUAVE est en fait une chaîne, et la solution à l’utilisation de SUAVE est vraiment d’externaliser les services de construction de blocs et de mempool à SUAVE.
  • Les caractéristiques de SUAVE sont les suivantes : SUAVE lui-même ne capture pas les MEV (à l’exception des frais de gaz) ; les chercheurs (qui expriment leurs préférences sur SUAVE) extraient les MEV en exigeant des performers qu’ils acceptent leurs packages de transaction (y compris les MEV d’interaction inter-chaînes) ; les performers peuvent également capturer une partie des MEV des chercheurs (en remboursant autant que possible aux chercheurs). Cette approche a l’avantage d’optimiser l’allocation des ressources par le biais du marché libre, mais l’inconvénient est qu’elle peut augmenter la complexité du système et faire baisser le niveau dans une certaine mesure.
  • La construction des blocs est sous-traitée à L1, c’est-à-dire à Based Rollup (par exemple, Taiko).
  • L1 a construit un système qui est suffisamment décentralisé pour avoir un service de commande de décentralisation. L’extraction MEV de Based Rollup est la suivante : MEV s’écoule naturellement vers Ethereum, renforçant la sécurité économique de L1 ; les chercheurs L2 (créant des packages de transaction L2) et les constructeurs L2 (qui peuvent exécuter mev-boost) peuvent également obtenir une part de MEV ; Les chercheurs L2 peuvent également capturer la valeur MEV de l’interaction inter-chaînes s’ils surveillent l’état du mempool Ethereum, du mempool basé sur Rollup et l’état des deux chaînes. Ce schéma est plus faisable, mais l’inconvénient est que la limite supérieure ne dépassera pas la solution actuelle, Ethereum dispose d’un grand espace d’extraction MEV sous l’architecture actuelle, si la puissance de tri est transférée à L1, cela n’améliorera pas l’écologie MEV.

Le travail de proposition en bloc est sous-traité à un tiers, ce qui permet d’optimiser les ressources et de diversifier les risques, mais il constitue également une menace potentielle pour la décentralisation.

Données MEV L2

L’analyste de données de Dragonfly, @hildobby a créé un tableau de bord des dunes pour présenter certaines des données MEV de L2.

Polygone

Les attaques sandwich sur Polygon sont relativement rares, moins de 1% la plupart du temps. En septembre de cette année, il a culminé à environ 2,3 %. En termes de volume de trading, le volume de trading affecté par l’attaque sandwich est très faible.

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Ratio de transactions en sandwich

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Volume d’échange en sandwich

Les transactions d’arbitrage sur le réseau Polygon représentent une proportion plus élevée et sont nettement plus importantes que les attaques sandwich.

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Ratio d’arbitrage

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Volume d’arbitrage

Arbitrum

Depuis 2023, la proportion d’attaques sandwich dans les transactions de blocs Arbitrum est tombée à un niveau suffisamment bas. En termes de volume de transactions, le volume total des transactions se chiffre en milliards de dollars, tandis que le volume des transactions impliquant des attaques sandwich n’est que de quelques centaines de milliers de dollars, ce qui est également très faible. Cela peut être lié à la collation des transactions de l’Arbitrum FIFO.

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Ratio de transactions en sandwich

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Ratio de transactions en sandwich

Les transactions d’arbitrage sur Arbitrum sont relativement petites par rapport aux autres chaînes. Cependant, le volume du trading d’arbitrage est encore beaucoup plus important que le trading en sandwich sur Arbitrum.

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Ratio d’arbitrage

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Volume d’arbitrage

Optimisme

Sur Optimism, les choses sont différentes. La proportion d’attaques sandwich dans les transactions de blocs atteignait 62,7 % à un moment donné, mais a progressivement diminué au fil du temps en raison de l’introduction d’un mécanisme de gaz de type EIP-1559 dans la mise à niveau du substratum rocheux. Récemment, la proportion d’attaques sandwich a chuté à un niveau suffisamment bas. En termes de volume d’échanges, la taille de l’attaque sandwich a été réduite à quelques milliers de dollars.

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Ratio de transactions en sandwich

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Volume d’échange en sandwich

Sur Optimism, la proportion de transactions d’arbitrage se situe entre 2% et 4%, montrant une tendance à la baisse par rapport à l’année dernière. Le volume des transactions d’arbitrage est relativement faible.

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Ratio d’arbitrage

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Ratio d’arbitrage

Résumé

Dans l’ensemble, la relation entre le séquenceur L2 et le MEV est importante pour le développement de l’écosystème ETH. À l’heure actuelle, la L2 est mise au défi d’assurer un mécanisme de commande équitable et transparent pour empêcher l’extraction de MEV, cependant, la complexité et la diversité des solutions de L2 présentent de nombreux défis, notamment comment résister aux MEV, assurer un mécanisme de commande équitable et transparent, etc. À ce stade, il existe déjà des solutions viables, telles que le séquenceur partagé, et des méthodes cryptographiques pour protéger la confidentialité de l’ordre des transactions.

À l’avenir, les solutions pratiques pourraient se concentrer davantage sur la décentralisation du séquenceur afin de réduire l’espace potentiel d’extraction MEV. Dans le même temps, la génération de blocs peut également être considérée comme externalisée à un tiers afin d’améliorer l’équité et l’efficacité de l’ensemble du système de réseau. D’autre part, l’émergence du MEV d’interaction inter-chaînes nous oblige à réexaminer la définition et l’importance du MEV, et à explorer de nouvelles solutions telles que les enchères de créneaux horaires et l’ordonnanceur interchaîne. En outre, les questions de recherche futures comprennent comment quantifier le MEV sur les chaînes L2, l’impact du PGA sur L2, etc., et la résolution de ces questions aidera à améliorer encore les stratégies de résistance au MEV dans le domaine L2.

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