ArtexSwap é uma troca descentralizada que utiliza Artela EVM++ e tecnologia Aspect para lidar com os riscos de MEV e problemas de Rug Pull, melhorando a segurança e eficiência das transações. É adequado para cenários de negociação descentralizada que requerem alta segurança e flexibilidade.

Desde o nascimento do Ethereum, tem sido um lar para moedas digitais, pagamentos globais e aplicações. As DEX (Trocas Descentralizadas) são a pedra angular das finanças descentralizadas (DeFi). Afinal, sem as DEX, pode-se dizer que o DeFi é apenas conversa fiada. Como uma plataforma que funciona na blockchain, permite transações diretas entre usuários sem ser regulada por quaisquer instituições de terceiros, tornando possível criar produtos financeiros mais avançados.

1. Arquiteturas Principais de DEX

Atualmente, no ecossistema Ethereum, as DEXs estão a florescer com muitos modelos de design diferentes. Cada modelo tem os seus prós e contras em termos de funcionalidade, escalabilidade e descentralização. Com base nos diferentes mecanismos de transação, as DEXs podem ser divididas em duas categorias (como mostrado na figura abaixo).

1.1. DEX baseado em livro de ordens

O livro de ordens corresponde essencialmente a algoritmos, pesquisando automaticamente vários mercados por ordens de compra e venda não cumpridas. O sistema da plataforma de negociação irá corresponder automaticamente a estas ordens de compra e venda. É adequado para cenários que exigem uma combinação de preços eficiente e estratégias de negociação flexíveis. Em suma, a liquidez da carteira de ordens vem de duas fontes: traders e criadores de mercado.

Para mais leitura, consulte: “Uma breve análise: Modelo de livro de ordens e Market Making Automatizado (AMM)” (Apêndice)

1.2. Automatic Market Maker (AMM)

Um criador de mercado automatizado (AMM) é um mecanismo de determinação de preços e liquidez na DEX. Simplificando, é um criador de mercado que fornece ativos líquidos (dois ativos) ao pool de liquidez. O produto das reservas no pool de liquidez é mantido no valor k. Quando um usuário retira uma moeda, ele ou ela precisa fornecer outra moeda ao pool de liquidez para manter o valor k.

Para uma compreensão detalhada de AMM, pode ler mais: Relatório de Pesquisa UniswapX (Parte 1): Resumir os links de desenvolvimento V1-3 e interpretar a inovação e desafios do princípio da próxima geração de DEX”

1.3 Que Valor Fornecido DEX?

De acordo com as estatísticas do CoinGecko, em 9 de julho de 2024, existem cerca de 835 exchanges DEX conhecidas com um volume de negociação de 8,35 mil milhões de dólares nas últimas 24 horas e um volume de visitas mensal de 320 milhões de vezes.

Em termos de volume de negociação, as três maiores bolsas descentralizadas são BabyDogeSwap, Uniswap V3 (Ethereum) e Orca.

Calculámos o volume de negociação de 24 horas das três principais DEX e CEX, e a DEX representou 16% da liquidez de negociação de um único dia. Além disso, em comparação com o mesmo período em 2023, o volume de negociação de 24 horas da DEX aumentou 315% (20 mil milhões em 2023) e o volume de negociação aumentou 166% (120 milhões em 2023). É claro que há uma enorme procura por plataformas de negociação descentralizadas no mercado.

Porque as bolsas descentralizadas (DEX) usam contratos inteligentes determinísticos para transações sem a intervenção de terceiros centralizados, esta operação transparente contrasta fortemente com os mercados financeiros tradicionais.

Por exemplo, em 2022, a FTX, uma das maiores plataformas de negociação de criptomoedas na época, faliu devido a uma série de baixas no mercado causadas pela apropriação indébita de fundos de usuários, causando um amplo tumulto no mercado.

Além disso, a DEX melhora a inclusão financeira através da descentralização. Alguns CEX podem restringir o acesso do usuário com base na localização geográfica ou outros fatores.

Mas, no geral, os utilizadores apenas precisam de aceder à internet e ligar uma carteira autoconstruída compatível para usar os serviços DEX. Este modo, que não requer um registo e verificação complicados, permite que novos utilizadores se juntem à plataforma de forma rápida e conveniente, melhorando a experiência do utilizador.

2. Principais Riscos da DEX

As trocas descentralizadas (DEX) garantem a execução de negociações, aumentam a transparência e permitem o acesso sem permissão, reduzindo significativamente as barreiras à negociação e fornecendo liquidez. No entanto, as DEX também apresentam alguns riscos, que incluem, mas não se limitam aos seguintes:

Riscos de Contrato Inteligente: Embora a tecnologia blockchain possa executar transações financeiras de forma segura, a segurança dos contratos inteligentes depende do nível técnico e da experiência da equipe de desenvolvimento.

Riscos frontais: Devido à natureza pública e transparente das transações on-chain, os árbitros ou bots de MEV podem antecipar transações para capturar valor dos utilizadores regulares. Estes bots são semelhantes aos traders de alta frequência nos mercados financeiros tradicionais, lucrando com as transações dos utilizadores regulares ao pagar taxas mais altas e explorar a latência da rede.

Riscos de Rede: Uma vez que as transações são realizadas na cadeia, os custos de negociação na DEX podem ser elevados, especialmente quando a rede está congestionada ou inativa. Portanto, os utilizadores estão suscetíveis à volatilidade do mercado.

Riscos de Rug Pull: Um problema comum e grave no espaço das finanças descentralizadas (DeFi), onde inúmeros projetos atraem fundos significativos de investidores, apenas para a equipe do projeto retirar repentinamente a liquidez e fugir com os fundos. Os riscos de rug pull podem ser amplamente categorizados em três tipos:

• Retirada de liquidez
• Desenvolvedores que detêm um grande número de tokens ou emitem novos tokens
• Projetos fraudulentos

Tais golpes resultam em perdas substanciais para os investidores, fazendo com que o valor do projeto caia instantaneamente para zero. Isso afeta severamente a confiança geral no mercado DeFi. Por exemplo, o incidente SushiSwap de 2021 é um caso clássico. O fundador anônimo da SushiSwap, Chef Nomi, vendeu $13 milhões em tokens SUSHI do fundo de desenvolvimento após levantar uma grande quantidade de capital, causando pânico no mercado e uma queda acentuada nos preços dos tokens. Embora o Chef Nomi tenha devolvido os fundos mais tarde e a gestão do projeto tenha sido assumida pela comunidade, este incidente causou perdas financeiras significativas e impactos psicológicos nos investidores.

3. Questões decorrentes do Bancor para a DEX

Ao discutir o pioneiro do AMM (Automated Market Makers), Bancor não pode ser ignorado. Infelizmente, antes do boom do DeFi, não recebeu muita atenção, levando muitos a acreditar erroneamente que o AMM foi inventado pela Uniswap.

Hoje, com a introdução do Bancor V2, que inclui designs inovadores como o uso de oráculos para fornecer os preços mais recentes e atualizar as proporções do pool de tokens com base nos preços do oráculo, ainda tem algumas desvantagens.

A introdução de oráculos pode fornecer informações de preços mais precisas, mas também traz desafios de implementação. Por exemplo, se não houver preço correspondente de um par de negociação em uma exchange centralizada, isso cria um problema de ovo e galinha. Além disso, a confiabilidade e segurança dos oráculos são preocupações, pois podem ser alvos de ataques, levando a manipulação de preços e outros problemas de segurança.

O modelo de pool dinâmico pode atualizar a taxa de pool de tokens com base nos preços do oracle, mas em mercados altamente voláteis, os provedores de liquidez (LPs) podem enfrentar maiores riscos de perda. Quanto maior for a volatilidade do mercado, mais grave será a perda impermanente para os LP, o que pode levar os fornecedores de liquidez a retirar fundos, afetando a estabilidade e a eficiência de negociação do pool de liquidez.

O design da Bancor também pode enfrentar riscos de contraparte. Embora o mecanismo do oráculo seja introduzido, se o preço de mercado flutuar bruscamente e o oráculo não puder atualizar os preços a tempo, os provedores de liquidez ainda podem enfrentar riscos significativos. Atrasos ou imprecisões nas atualizações de preços do oráculo podem resultar em perdas para os LPs durante oscilações de preço.

Apesar dos muitos designs inovadores introduzidos no Bancor V2, a sua complexidade também aumenta o limiar de aprendizagem e utilização para os utilizadores. Comparado com outros modelos de AMM mais simples e fáceis de usar, o Bancor pode exigir dos utilizadores a compreensão de mais conhecimentos profissionais e técnicos para entender e utilizar totalmente as suas novas funcionalidades. Isso pode limitar o seu crescimento de utilizadores e aceitação no mercado.

4. Implementação DEX da ArtexSwap

A plataforma ArtexSwap opera de forma semelhante ao Uniswap, mas tem segurança aprimorada ao usar as capacidades nativas do Artela EVM++.

Mecanismo de escalabilidade da Artela 4.1

Primeiro, para entender melhor o ambiente subjacente da ArtexSwap, vamos primeiro falar brevemente sobre o mecanismo operacional subjacente da Artela. A escalabilidade aqui na verdade contém dois significados, ou seja, a escalabilidade e o desempenho do EVM.

Para a extensibilidade, a Artela introduz a tecnologia Aspect para alcançar este objetivo. Esta tecnologia suporta os desenvolvedores na criação de programas personalizados on-chain dentro do ambiente WebAssembly (WASM). Estes programas podem colaborar com o EVM para fornecer às dApps extensões específicas de aplicativos de alta performance e personalizadas. Para mais leitura: 'Perspetivas de Vitalik Buterin: A Próxima Estação da Infraestrutura Web3.0, É 'Encapsulamento ou Expansão'? (ver apêndice).

Do ponto de vista de desempenho, trata-se de melhorar a eficiência de execução do EVM. Todos nós sabemos que o EVM é um ambiente de máquina virtual serial, o que é muito ineficiente em comparação com o hardware atual. Portanto, o processamento paralelo torna-se especialmente importante.

Para conseguir a execução paralela, é necessário abordar as seguintes questões:

1. Como resolver conflitos em transações executadas simultaneamente?Adotando uma estratégia de execução otimista preditiva para execução paralela, presumindo que as transações inicialmente não conflituam. Cada transação registra modificações, mas não as finaliza imediatamente. Após as transações serem executadas, é realizada uma verificação para verificar conflitos. Se existirem, ocorre uma reexecução. A modelagem preditiva utiliza modelos de IA para analisar dados históricos de transações, prever dependências de transações, otimizar a ordem de execução e reduzir conflitos e reexecuções. Em comparação, Sei e Monad dependem de arquivos de dependência de transações predefinidos e carecem das capacidades adaptativas do modelo de previsão dinâmica baseado em IA da Artela, dando à Artela uma vantagem na redução de conflitos de execução.
2. Como aumentar a velocidade do IO e reduzir o tempo de espera de execução da transação?Usando a tecnologia de pré-carregamento assíncrono para resolver o gargalo de entrada/saída (E/S) causado pelo acesso ao estado. Antes da execução da transação, a Artela utiliza modelos preditivos para pré-carregar os dados de estado necessários do armazenamento lento (como discos rígidos) para o armazenamento rápido (como memória). Essa técnica de pré-carregamento e cache permite que vários processadores ou threads de execução acessem os dados simultaneamente, aumentando a paralelismo e eficiência.
3. Como lidar com a inflação de dados e a pressão crescente no processamento do banco de dados durante a escrita de dados?Artela combina várias técnicas tradicionais de processamento de dados para desenvolver um sistema de armazenamento paralelo, melhorando a eficiência do processamento paralelo. O sistema de armazenamento paralelo resolve principalmente dois problemas: alcançar o processamento paralelo de armazenamento e melhorar a capacidade de registrar eficientemente os estados de dados no banco de dados. Problemas comuns durante o armazenamento de dados incluem inchaço de dados e aumento da pressão de processamento do banco de dados ao escrever dados. Para resolver isso, Artela adota uma estratégia de separar o compromisso de estado (SC) do armazenamento de estado (SS). Esta estratégia divide as tarefas de armazenamento em duas partes: uma parte lida com operações rapidamente sem reter estruturas de dados complexas para economizar espaço e reduzir a duplicação de dados, enquanto a outra parte registra todas as informações detalhadas dos dados. Além disso, Artela mescla pequenos pedaços de dados em blocos maiores para reduzir a complexidade do armazenamento de dados, garantindo que o desempenho não seja afetado ao lidar com grandes quantidades de dados.

Além disso, os nós validadores suportam escalabilidade horizontal, permitindo que a rede ajuste automaticamente a escala dos nós de computação com base na carga ou demanda atual. Esse processo de escalonamento é coordenado por um protocolo elástico para garantir recursos de computação suficientes na rede de consenso. Através da computação elástica, a capacidade de computação do nó da rede pode escalar, alcançando um espaço de bloco elástico. Isso permite a alocação de um espaço de bloco independente de acordo com a demanda, atendendo às necessidades de expansão do espaço de bloco público, garantindo ao mesmo tempo desempenho e estabilidade. Isso permite que a DEX lide suavemente com os períodos de negociação de pico, de forma semelhante à escalabilidade elástica do Web2.

Vale a pena mencionar que o espaço de bloco elástico, como solução para escalar horizontalmente o desempenho da blockchain, é baseado na premissa da "paralelização de transações". Somente após alcançar um alto grau de paralelismo de transações, torna-se necessário escalar horizontalmente os recursos da máquina do nó para melhorar a taxa de transferência de transações.

4.2 Exploração da Segurança do DEX da ArtexSwap

ArtexSwap foi atualizado para a versão 2.0. A julgar pela arquitetura do ArtexSwap, ele se concentra principalmente em três aspetos de segurança, a saber:

• Como deve o DEX identificar e prevenir comportamentos maliciosos?
• Como evitar que os usuários sejam prejudicados pelo Rug Pull ao negociar?
• Como evitar que ocorra alta derrapagem?

Mecanismo de lista negra

O mecanismo da lista negra é uma estratégia que enfatiza a segurança preventiva. Do ponto de vista comportamental, endereços e usuários que participaram de atividades maliciosas são altamente propensos a reincidir. Ao marcar contas, endereços e contratos considerados arriscados, a ArtexSwap pode avaliar preventivamente ambas as partes e o ambiente envolvido em uma transação antes que ela ocorra. O mecanismo da lista negra monitoriza continuamente as atividades comerciais, verificando cada uma delas para ver se envolve quaisquer "entidades perigosas" listadas na lista negra. Quando uma solicitação de uma conta na lista negra é detetada, ela é automaticamente bloqueada para evitar atividades maliciosas.

Por exemplo, se uma conta for adicionada à lista negra por participar num esquema de rug ou em outras atividades fraudulentas, não poderá negociar nem adicionar liquidez na DEX, protegendo assim outros utilizadores de possíveis perdas.

Essencialmente, ArtexSwap fornece um sistema de defesa passiva focado no utilizador final (C-end).

Mecanismo Anti-Rug

Um rug pull ocorre quando os desenvolvedores ou grandes detentores aumentam repentinamente o fornecimento de tokens ou retiram uma parte significativa dos fundos da piscina de liquidez, fazendo com que o preço do token caia a pique e resultando em perdas substanciais para os investidores.

Estes incidentes estão frequentemente associados a contratos que têm backdoors. Tais casos costumam escapar ao mecanismo de lista negra porque as informações da lista negra podem ser um pouco atrasadas. Geralmente, existem dois cenários:

1. A vulnerabilidade do contrato está por descobrir.
2. Descubra que a lista negra desaparece.

No primeiro cenário, onde não há evidências diretas de problemas com o contrato do token, a ArtexSwap adota uma abordagem otimista, assumindo que o contrato é seguro por padrão. Se tais ações forem detetadas, são bloqueadas e a negociação do token relacionado é interrompida para evitar perdas.

O segundo cenário baseia-se na comunicação de mensagens fora da cadeia. O Aspect, quando ativado para comunicação de mensagens fora da cadeia, permite interação e troca de dados fora da blockchain. Isso permite que a ArtexSwap obtenha informações sobre endereços de contratos maliciosos de fontes de terceiros em tempo real e realize verificações de segurança em contratos de tokens em toda a DEX. Se um contrato malicioso for identificado, todas as operações relacionadas são imediatamente bloqueadas.

Mecanismo de derrapagem

Deve-se notar que no mecanismo de liquidez AMM, é provável que ocorra alta derrapagem, levando a perdas. A derrapagem refere-se à diferença entre o preço de negociação executado e o preço esperado. A derrapagem torna-se significativa durante alta volatilidade de mercado ou quando a liquidez é insuficiente, o que é um problema sistêmico.

A prevenção da derrapagem é essencialmente um problema "preditivo". Resolver o problema da liquidez insuficiente é relativamente simples; Os contratos da ArtexSwap podem conseguir isso monitorando o pool de liquidez em tempo real. O desafio está na volatilidade do mercado, um evento externo. A primeira solução que vem à mente é integrar um oráculo para obter condições de mercado. Para conseguir isso, a ArtexSwap aproveita seu ambiente fundamental, Artela, que suporta a tecnologia Aspect . Ao criar um dApp no blockchain, o ArtexSwap pode interagir com oráculos de terceiros para obter dados de volatilidade do mercado. A Artela suporta agentes de IA, que podem prever alta derrapagem nas transações a qualquer momento usando dados de condição de mercado. Combinando isso com o monitoramento de liquidez mencionado anteriormente, o ArtexSwap pode derivar um valor estimado. Se a derrapagem prevista exceder um limite (30%), a transação é bloqueada para proteger os comerciantes de perdas devido a flutuações de preços severas.

5. Resumo

Embora seja incerto se os modelos atuais de DEX podem suportar crescimento a longo prazo e aplicações institucionais, é previsível que a DEX continue a ser uma infraestrutura essencial dentro do ecossistema de criptomoedas.

Como sempre, por trás de cada golpe bem-sucedido, provavelmente há um usuário que parou de usar o Web3. Sem novos usuários, o ecossistema DEX não teria para onde ir. Para a DEX, perder segurança significa perder tudo.

No entanto, apesar do mercado quente atual para DEXs e da narrativa em curso em torno de derivativos, as DEXs continuam a ser a demanda mais certa para os utilizadores. Portanto, não há quantidade de atenção que seja demais para o seu desenvolvimento contínuo e segurança.

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