Profundidade do L2 MEV: Fluxo de trabalho do sequenciador e análise de dados MEV

Autores originais: Burce, Hildobby

Editor original: Lisa

** Obrigado a Hildobby, Analista de Dados da Dragonfly, por seu apoio aos dados L2 MEV. *

L2 MEV Função principal: Sequenciador

O L2 Sequencer, como um componente central da iniciativa Ethereum Layer 2, desempenha um papel fundamental. Sua principal tarefa é processar transações, ou seja, empacotá-las e submetê-las à cadeia principal de ETH ou rede off-chain para melhorar a taxa de transferência e a eficiência de todo o ecossistema Blockchain. Especificamente, o Sequencer desempenha um papel semelhante ao pool de transações na cadeia principal do Ethereum, mas com uma maneira e escopo mais especializados. Além disso, o L2 Sequencer proporciona mais liberdade de operação para aplicações e contratos inteligentes, permitindo que lógicas e contratos mais complexos sejam implementados no nível L2 sem se preocupar com altas taxas de gás.

O fluxo pelo qual o Sequencer processa transações

  1. Recolha

O Sequencer recebe solicitações de transação dos usuários, que geralmente estão no formato de transações Ethereum, mas são enviadas para a rede de Camada 2 em vez da cadeia principal.

  1. Verificação

O Sequencer valida a transação para garantir que o remetente tenha fundos suficientes para executar a transação e que esteja em conformidade com as regras da rede de Camada 2. Também garante a validade das transações para evitar fraudes e gastos duplos.

  1. Classificação

O Sequencer classifica as transações de acordo com determinadas regras para garantir que elas sejam executadas na ordem correta para evitar possíveis conflitos de transações.

  1. Submissão

Depois que as transações são validadas e classificadas, o Sequencer as confirma na rede de Camada 2, permitindo que elas sejam executadas. Isso normalmente inclui interagir com o Contrato Inteligente de Camada 2, atualizar o estado e garantir que o livro razão na Camada 2 esteja sincronizado com o razão na cadeia principal ETH.

Agrupamentos para diferentes sequenciadores L2

Colação de Arbitrum

Para minimizar os problemas de MEV, a Arbitrum não tem um mempool público e usa um modelo de pedido por ordem de chegada (FCFS) para que as transações confirmadas possam ser processadas mais cedo.

Mecanismo de classificação do otimismo

O otimismo, por outro lado, introduz um mecanismo de classificação de leilões, conhecido como MEV Auctions (MEVA), para distribuir de forma justa os pontos fortes e fracos do processamento de transações. Além disso, a Optimism lançou o Bedrock Sequencer após a atualização do Bedrock, que foi usado para sequenciamento junto com o MEVA. Semelhante ao Arbitrum, o sequenciador Bedrock tem seu próprio pool de memória privada. O MEVA ainda não está totalmente implementado, mas de acordo com o plano atual, o vencedor do MEVA terá o direito de reordenar as transações enviadas e inserir suas próprias negociações, mas não pode atrasar uma transação específica em mais de N blocos, o que também significa que o lucro MEV do vencedor do MEVA é limitado.

Agrupamento para outras soluções L2

Além de Arbitrum e Optimism, existem muitas outras soluções L2 como zkSync, Loopring, Starknet, etc., cada uma com agrupamentos diferentes para atender às necessidades de diferentes usuários e aplicativos.

深度解读L2 MEV:排序器工作流与MEV数据分析

Extração de MEV em L2

No mundo Blockchain, a geração de MEV (Miner Extractable Value) é o resultado de uma combinação de fatores. A causa raiz é o atraso inevitável entre a propagação das informações de transação enviadas pelo usuário através da rede e o bloco real que está sendo minerado. Essa diferença de tempo fornece espaço para o nó operar. Devido à natureza dos sistemas de Descentralização, diferentes Nós podem receber transações em ordem e tempo diferentes, o que significa que o sistema não pode garantir que todos os Nós estarão no mesmo estado ao mesmo tempo. Esta incoerência cria as condições para o surgimento do MEV.

EthereumMainnet, a extração de MEV resultou em lucros em grande escala. Os atacantes MEV normalmente monitoram as transações no mempool e garantem que suas transações sejam priorizadas participando dos chamados leilões de gás (BiddingTransaction Fee para priorizar transações) ou pagando subornos no mercado de balcão. Desta forma, eles são capazes de colher os benefícios através de uma ordem pré-determinada de transações.

O processo de captura de lucros MEV pode ser dividido em duas etapas principais. Primeiro, o invasor precisa identificar transações potencialmente lucrativas e construir um bloco de transações que seja especificamente otimizado para extrair MEV. Em segundo lugar, é importante garantir, tanto quanto possível, que essas transações especialmente estruturadas sejam aceitas pela rede e incorporadas ao Blockchain.

No entanto, com o surgimento das soluções de Camada 2 (L2), os métodos e estratégias de extração de MEV mudaram significativamente. Uma vez que os sequenciadores de soluções L2 são frequentemente centralizados, a extração MEV apresenta novos desafios e oportunidades em comparação com a Camada 1 tradicional (L1).

Para as soluções L2 que não têm um mempool, torna-se mais difícil monitorar as transações. Neste caso, o sequenciador tem mais poder porque determina diretamente a ordem em que as transações são processadas. A ausência de um mempool significa que um invasor não pode ajustar a ordem das transações monitorando o pool de transações como em uma solução L1, o que aumenta muito a dificuldade de executar um ataque MEV.

Em soluções L2 com mempools sob controle sequenciador centralizado, o Leilão de Gás também diminui seu impacto na triagem. Alguns L2 nem sequer têm Leilões de Gás, o que é um divisor de águas. Embora os atacantes não possam decidir a ordem exata das transações, eles ainda podem tentar influenciar a localização de suas próprias transações ajustando a Taxa de Gás. Esta estratégia é muito menos bem-sucedida e previsível do que a L1.

ALÉM DISSO, ALGUNS DAPPS AUTÔNOMOS NO L2 PODEM MANTER SEU PRÓPRIO MEMPOOL DE TRANSAÇÃO LOCAL. Esses mempools se tornam alvos potenciais para invasores, que podem explorar esses mempools específicos do DAPP para executar a extração de MEV.

Para cadeias L2 que executam Leilões de Gás, como o Polygon, Node a adição de validadores não é completamente descartável. Nesse caso, quando um invasor deteta uma oportunidade de MEV, ele pode empregar uma estratégia de enviar um grande número de transações para aumentar a probabilidade de que suas próprias transações sejam on-chain. Esta estratégia depende da sorte e de custos de transação mais baixos e é um tipo de ataque menos certo.

Finalmente, os atacantes também podem explorar interações entre L1 e L2, ou entre diferentes soluções L2, para extrair MEV. Isso requer que os atacantes tenham uma compreensão profunda e análise dos estados e dinâmicas de interação entre cadeias.

Diferenças espaciais na extração de MEV entre diferentes L2s

O espaço de extração do MEV varia significativamente entre as diferentes soluções L2. Essas diferenças são determinadas principalmente por fatores como as regras do sequenciador de L2, o design do mempool, o volume da transação e o tamanho da transação. Em geral, quanto mais centralizado for o sequenciador de uma solução L2, mais concentrado se torna o espaço de extração do MEV, de modo que a chance de extração é relativamente pequena. E quanto mais aberto for o design do mempool, mais espaço estará disponível para os atacantes e mais oportunidades eles terão para monitoramento de transações e operações sequenciais.

Ao mesmo tempo, o volume de transações e o tamanho das transações da solução L2 também têm um impacto significativo no espaço de extração de MEV. L2 com um grande volume de negociação e grande tamanho de transação fornece mais oportunidades para extrair MEV, porque em um ambiente de alto tráfego, há transações mais lucrativas, e os atacantes têm mais oportunidades de extrair lucros. Por outro lado, L2 com um pequeno volume de negociação e pequeno tamanho de transação tem relativamente pouco espaço para extração de MEV, porque há poucas oportunidades per se.

L2 MEV Solução Futura

Um dos problemas essenciais da tecnologia Blockchain é como alcançar a verdadeira Descentralização. Em L2, o cerne do problema é a implementação de um sequenciador de descentralização, que se preocupa com a forma como a ordem das transações é distribuída. Isso afeta diretamente a justiça, a segurança e outros desempenhos importantes do sistema Blockchain. O problema MEV de L2 é, na verdade, um derivado do direito de ordenação da transação. Atualmente, a maioria dos L2 é um sequenciador centralizado, a extração de MEV é opaca, e existem duas direções de solução potenciais, uma é realizar a descentralização do sequenciador através de um mecanismo específico, e a outra é terceirizar o poder de classificação para um terceiro, e o terceiro construirá o esquema de classificação.

Sequenciador de descentralização

  • Block Space Auction, que atribui direitos de classificação através de licitação. Neste mecanismo, os participantes licitam publicamente um Espaço de Bloco por um período de tempo específico e, em seguida, têm o direito de classificar esse Espaço de Bloco. A vantagem desta abordagem é que é transparente e competitiva, o que pode motivar os participantes a oferecer preços mais razoáveis. A desvantagem, no entanto, é que pode criar uma "maldição do vencedor", onde o vencedor realmente sofre uma perda devido ao excesso de lances.
  • Eleição aleatória de líderes, que classifica os líderes selecionando-os aleatoriamente a partir de um grupo de participantes que atendem a certos critérios. Por exemplo, daqueles usuários que apostaram 32 ETH, como o método de sorteio aleatório da Starknet. A vantagem deste método é a sua aleatoriedade, o que pode reduzir o potencial de concorrência desleal, mas a desvantagem é que a capacidade e contribuição dos participantes pode ser ignorada, e a falta de concorrência pode levar a uma diminuição da eficiência.
  • PoW, em que um sequenciador ganha por ser o competidor mais eficiente ou mais rápido por ter muitos sequenciadores potenciais competindo pela construção de um determinado bloco. A vantagem desta abordagem é que incentiva a inovação tecnológica e o funcionamento eficiente, mas a desvantagem é que pode levar a um grande desperdício de recursos.
  • A concorrência económica é um método em que diferentes participantes competem para alcançar os melhores resultados económicos. Por exemplo, de acordo com a taxa de bloco para determinar a ordem de inclusão dos blocos, desta forma é mais flexível, há muito espaço de design, como redistribuição MEV, leilão MEV, etc., através de um mecanismo econômico aberto para incentivar todos a construir blocos. Esta abordagem incentiva o dinamismo do mercado, mas também é possível que um pequeno número de entidades monopolize o poder de classificação através da vantagem competitiva.
  • Fair Sequencing é uma maneira de classificar diretamente as transações através de um algoritmo específico, que é essencialmente uma linguagem e rede. A vantagem da ordem justa é que ela restringe a capacidade de extrair o valor do MEV ajustando a ordem das transações, mas a desvantagem é que o desempenho das DAPPs sob uma ordem justa se deteriorará e as regras de ordem justa não são altamente aplicáveis.

As implementações de sequenciadores de descentralização podem não só promover a equidade e a transparência, mas também melhorar a segurança de todo o sistema. No entanto, também apresenta o seu próprio conjunto de desafios, como o desperdício de recursos e os obstáculos ao mercado. De uma perspetiva futura, todos os L2s passarão para sequenciadores de descentralização, mas por enquanto, por razões de eficiência e custo, a maioria dos L2s deve manter sequenciadores centralizados.

Terceirizar direitos de classificação para terceiros

  • Compartilhe sequenciadores, como Espresso e Astria. Eles se concentram em fornecer serviços de pedidos, organizar os pedidos de uma maneira específica, e a cadeia que se conecta ao seu serviço em si não precisa pensar em fazer pedidos. O benefício dessa abordagem é que ela pode padronizar e especializar o trabalho do sequenciador, mas também pode introduzir dependências externas que afetam o grau de descentralização.
  • De um ponto de vista pessoal, o esquema de sequenciadores compartilhados é na verdade uma ideia modular, mas também devemos pensar que, para uma cadeia pública, estabelecer um esquema de descentralização viável e um mecanismo para a construção de blocos e ordenação de transações é, por si só, parte da construção de uma cadeia pública. Com o aumento da modularidade, é provável que sequenciadores compartilhados sejam amplamente utilizados.
  • Ao organizar leilões MEV de interação entre cadeias, fornece serviços de triagem disfarçados, como o SUAVE. A SUAVE é na verdade uma cadeia, e a solução para usar a SUAVE é realmente terceirizar os serviços de construção de blocos e mempool para a SUAVE.
  • As características do SUAVE incluem: O próprio SUAVE não captura MEV (exceto para taxa de gás), os pesquisadores (que expressam suas preferências no SUAVE) extraem MEV exigindo que os executores aceitem seus pacotes de transações (incluindo interação entre cadeias MEV), os executores também podem capturar uma parte do MEV do pesquisador (pagando de volta aos pesquisadores tanto quanto possível). Esta abordagem tem a vantagem de otimizar a alocação de recursos através do mercado aberto, mas a desvantagem é que pode aumentar a complexidade do sistema e pode cairDescentralização do nível até certo ponto.
  • A construção de blocos é terceirizada para L1, ou seja, Rollup baseado (por exemplo, Taiko).
  • L1 construiu um sistema que é Descentralização o suficiente para ter um serviço de pedidos de Descentralização. A extração de MEV do Rollup é a seguinte: MEV flui naturalmente para Ethereum, fortalecendo a segurança econômica de L1, os buscadores L2 (criando pacotes de transações L2) e construtores L2 (que podem executar mev-boost) também podem obter uma parte do MEV, os pesquisadores L2 também podem capturar o valor MEV de interação entre cadeias se monitorarem o status do mempool Ethereum, mempool baseado em Rollup e o status das duas cadeias. Este esquema é mais viável, mas a desvantagem é que o limite superior não excederá a solução atual, Ethereum tem um grande espaço de extração MEV sob a arquitetura atual, se o poder de classificação for entregue a L1, isso não melhorará a ecologia MEV.

O trabalho de proposta de bloco é terceirizado para terceiros, proporcionando otimização de recursos e diversificação de riscos, mas também representa uma ameaça potencial à Descentralização.

L2 MEV Dados

O analista de dados da Dragonfly @hildobby criou um painel de dunas para mostrar alguns dos dados MEV da L2.

Polígono

Os ataques sanduíche ao Polygon são relativamente raros, menos de 1% na maioria das vezes. Em setembro deste ano, atingiu um pico de cerca de 2,3%. Em termos de volume de negociação, o volume de negociação afetado pelo ataque sanduíche é muito baixo.

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Relação de oferta sanduíche

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Volume de negociação sanduíche

As transações de arbitragem na rede Polygon representam uma proporção maior e são significativamente maiores do que os ataques sanduíche.

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Rácio comercial de arbitragem

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Volume de arbitragem

Arbitrum

Desde 2023, a proporção de ataques sanduíche em transações de bloco Arbitrum caiu para um nível suficientemente baixo. Em termos de volume de transações, o volume total de transações está na casa dos bilhões de dólares, enquanto o volume de transações envolvendo ataques sanduíche é de apenas centenas de milhares de dólares, o que também é muito pequeno. Isso pode estar relacionado ao agrupamento de transações do Arbitrum FIFO.

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Relação de oferta sanduíche

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Relação de oferta sanduíche

As transações de arbitragem no Arbitrum são relativamente pequenas em comparação com outras cadeias. No entanto, o volume de negociação de arbitragem ainda é muito maior em comparação com a negociação sanduíche no Arbitrum.

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Rácio comercial de arbitragem

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Volume de arbitragem

Otimismo

No otimismo, as coisas são diferentes. A proporção de ataques sanduíche em transações em bloco chegou a 62,7% em um ponto, mas caiu gradualmente ao longo do tempo devido à introdução de um mecanismo de gás semelhante ao EIP-1559 na atualização da rocha base. Recentemente, a proporção de ataques de sanduíches caiu para um nível suficientemente baixo. Em termos de volume de negociação, o tamanho do ataque sanduíche foi reduzido para alguns milhares de dólares.

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Relação de oferta sanduíche

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Volume de negociação sanduíche

Sobre o otimismo, a proporção de negociações de arbitragem está entre 2% e 4%, mostrando uma tendência de queda em comparação com o ano passado. O volume de negociação de arbitragem é relativamente baixo.

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Rácio comercial de arbitragem

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Rácio comercial de arbitragem

Resumo

No geral, a relação entre L2 Sequencer e MEV é importante para o desenvolvimento do ecossistema ETH. Atualmente, a L2 é desafiada a garantir um mecanismo de ordenação justo e transparente para evitar a extração de MEVs, no entanto, a complexidade e diversidade das soluções L2 apresentam muitos desafios, incluindo como resistir ao MEV, garantir um mecanismo de ordenação justo e transparente, etc. Nesta fase, já existem algumas soluções viáveis, como o Shared Sequencer, e métodos criptográficos para proteger a privacidade dos pedidos de transações.

No futuro, as soluções práticas podem se concentrar mais na descentralização do Sequencer para reduzir o espaço potencial de extração de MEV. Ao mesmo tempo, a geração de blocos também pode ser considerada terceirizada a terceiros para melhorar a equidade e a eficiência de todo o sistema de rede. Por outro lado, o surgimento da interação entre cadeias MEV exige que reexaminemos a definição e a importância do MEV e exploremos novas soluções, como Leilões de Slots e Interchain Scheduler. Além disso, questões de pesquisa futuras incluem como quantificar MEV em cadeias L2, o impacto de PGA em L2, etc., e a resolução dessas questões ajudará a melhorar ainda mais as estratégias de resistência MEV no campo L2.

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