Ce rapport analysera la complexité croissante du MEV sur Bitcoin et évaluera ses implications pour l'écosystème plus large.
Le graphique ci-dessous illustre la montée en flèche des frais par rapport aux récompenses en blocs entourant le lancement très attendu des Ordinals et Runes, constituant même à un moment plus de 60% de la part des revenus totaux de minage de bitcoins.
Source : Dune analytics (@data_always) , partage des frais de transaction % de la récompense minière, données au 22 juillet 2024Jusqu'à aujourd'hui, nous avons vu un nombre croissant d'applications et de développements BTCFi, faisant passer le statut de Bitcoin d'un simple or numérique / réseau de paiement à un écosystème florissant avec des utilités en croissance rapide. Cela pourrait apporter plus d'opportunités MEV sur Bitcoin.
Ethereum adopte un modèle basé sur les comptes qui exécute les transactions séquentiellement via la gestion du nonce de transaction. Cela signifie que l'ordre des transactions peut affecter leurs résultats d'exécution, créant des problèmes où les chercheurs peuvent facilement identifier les opportunités de MEV et insérer leurs transactions directement avant ou après une transaction d'utilisateur. Par exemple, si Alice et Bob soumettent tous deux des transactions à Uniswap pour échanger 1 ETH contre USDT, la transaction exécutée en premier dans le bloc recevra plus d'USDT.
En revanche, Bitcoin, qui fonctionne sur le langage Script qui n'est pas étatique comme Ethereum, adopte un modèle UTXO. S'il s'agit simplement d'un transfert standard de bitcoins, seul le destinataire prévu peut dépenser la sortie via une signature valide, ce qui n'entraîne pas de concurrence d'autres utilisateurs pour dépenser les fonds. Cependant, sur Bitcoin, il est également possible de construire des UTXO qui peuvent être déverrouillés par plusieurs parties à l'aide de scripts ou de SIGHASH. La transaction qui confirme en premier est celle qui peut dépenser l'UTXO. Néanmoins, puisque les conditions de déverrouillage de chaque UTXO sont uniquement liées à l'UTXO lui-même et ne dépendent pas d'autres UTXO, la condition de course est uniquement limitée à cet UTXO.
Sans considérer d'autres actifs, les mineurs rationnels ne feraient que regrouper des transactions légitimes basées sur les frais de transaction et factureraient des frais en fonction de la taille de la transaction. Cependant, si une transaction Bitcoin représente plus qu'un simple transfert standard, comme la création d'un nouvel actif de valeur (comme Runes, etc.), les mineurs pourraient adopter diverses stratégies au-delà de la simple prise en compte des frais de transaction Bitcoin : 1) examiner la transaction et la remplacer par leur propre transaction de création; 2) exiger des frais plus élevés des utilisateurs (sur la chaîne, hors chaîne ou sur les paiements de sidechain); 3) permettre à plusieurs utilisateurs de s'enchérir les uns contre les autres, ce qui entraîne une guerre des frais.
De plus, le concept de satoshis rares introduit par Ordinals a même soulevé des inquiétudes selon lesquelles les mineurs pourraient causer des problèmes.réorganisations de blocs pendant les périodes de réduction de moitiépour concourir pour des satoshis rares de grande valeur.
Par exemple, peu de temps après le lancement du mainnet de Babylon, le plafond de staking de phase 1 de 1k BTC est atteint, ce qui se traduit par environ 300 BTC qui débordent et doivent être déliés.
Le taux de frais a augmenté de plus de 1k sats/vBytes lors du lancement du mainnet de Babylon, Source: Mempool.spaceAu-delà de la création/gravure d'actifs sur chaîne et du jalonnement, certaines activités sur les chaînes secondaires ou les rollups sont également affectées par le MEV. Nous fournirons plus d'exemples dans la section «Événements du MEV sur Bitcoin».
En général, MEV sur Bitcoin, fait référence aux diverses façons dont les mineurs peuvent manipuler le processus de création de blocs pour extraire un profit maximal. Nous pouvons les classer grossièrement comme suit :
Quelques exemples typiques comprennent:
Par exemple, Marathon Digital a introduit "Slipstream", qui est un service de soumission de transaction directe qui permet aux clients de soumettre des transactions complexes et non standard.
Dans le passé, Stacks a utilisé une simple élection de mineur où les mineurs Bitcoin avec des hashrates élevés ont plus de chances de miner un bloc de stacks, censurant ainsi les transactions d'engagement des autres mineurs et gagnant toutes les récompenses pour lui-même. Si plus de mineurs adoptent cette stratégie, les futurs Stackers pourraient en souffrir.sous-optimal rendements.
Impact sur l'écosystème:
En excluant les engagements des autres mineurs honnêtes, les récompenses finissent par être réduites pour les stackers.
Si les gros mineurs continuent d'abuser de leur puissance de calcul et d'exclure les engagements des mineurs honnêtes, cela pourrait entraîner des problèmes de centralisation, permettant à quelques mineurs de récolter l'ensemble des récompenses.
Cependant, ce problème sera atténué par la mise à niveau de Stacks Nakamoto, ce qui rendra cette stratégie à nouveau non rentable. Cette mise à niveau passera d'une simple élection de mineur à l'utilisation de l'algorithme de tirage au sort et à l'utilisation de la technique de l'engagement total présumé avec report (ATC-C) pour réduire la rentabilité de l'extraction de MEV. On s'attend à ce que les mineurs participent de manière cohérente aux 10 derniers blocs pour être éligibles au tirage au sort. Les mineurs qui n'ont pas extrait au moins 5 des 10 derniers blocs seront disqualifiés de tout gain de récompenses Stacks. Avec l'ATC-C, la probabilité pour un mineur de remporter un bloc Stacks est maintenant égale à la dépense en BTC du mineur divisée par l'engagement total médian en BTC dans les 10 blocs les plus récents. Cela réduit l'incitation pour les mineurs à obtenir des avantages disproportionnés en excluant les engagements de bloc des autres mineurs.
Source: Mempool.space
Source : Mempool.spacePour les traders, les transactions Bitcoin utilisant les Runes et les Ordinaux emploient SIGHASH_SINGLE|SIGHASH_ANYONECANPAY pour les PSBT (Transactions Bitcoin Partiellement Signées) qui permettent à une seule entrée signée de correspondre à une sortie. Associé à la transparence de la mempool, cela permet à de nombreux acheteurs de découvrir des transactions potentiellement rentables. Par conséquent, les traders utilisent fréquemment RBF et CPFP, ce qui entraîne des guerres de frais compétitives, permettant aux mineurs de capturer la MEV de cette demande. Par exemple, lorsque les vendeurs listent leurs actifs à vendre, les acheteurs peuvent placer des offres et utiliser RBF pour augmenter leurs frais de transaction lorsqu'il y a des concurrents, en espérant que leur transaction soit confirmée.
Un exemple typique de cette concurrence entre les traders est la transaction avec l'ID:2ffed299689951801a68b5791f261225b24c8249586ba65a738ec403ba811f0d. Après que le vendeur ait répertorié ses actifs, la transaction a été remplacée à plusieurs reprises en utilisant RBF avec des taux de frais de 238, 280, 298 et 355 sat/vB.
Source : Mempool.spaceUn autre exemple concerne le processus de frappe d'OrdiBots sur la plateforme Magic Eden. Plusieurs utilisateurs sont devenus victimes d'attaques de front-running de la file d'attente de transactions. Les inscriptions de frappe d'OrdiBots sur Magic Eden utilisaient des PSBT. L'existence de PSBT et l'intervalle de bloc Bitcoin de 10 minutes permettent à tous les acheteurs potentiels de concourir pour la même transaction en introduisant différentes adresses, signatures, simplement en payant des frais plus élevés. Cela a conduit à ce que certains utilisateurs autorisés ne puissent pas frapper en raison d'interférences de bots de front-running. (L'équipe s'est ensuite excusée et a promis de compenser les utilisateurs affectés avec des OrdiBots personnalisés.)
Cependant, toutes les techniques ou tous les événements liés au MEV ne sont pas préjudiciables aux utilisateurs. Dans certains cas, les techniques MEV peuvent également protéger les actifs des utilisateurs contre la perte. Par exemple, sans RBF, les transactions erronées ne peuvent pas être sauvé, et les transactions bloquées peuvent rester en suspens pendant de longues périodes, entraînant un coût d'opportunité. De plus, l'exécution de RBF profite à la sécurité du réseau Bitcoin. Comme on s'attend à ce que les subventions en bloc diminuent par rapport aux frais de transaction à l'avenir, les frais de transaction joueront un rôle crucial pour inciter les mineurs à continuer de participer au réseau Bitcoin. Le développeur Bitcoin Peter Todd a également été très critique à ce sujet.avantages de RBF et recommandé aux mineurs d'exécuter le RBF complet.
Cependant, contrairement au mécanisme de gaz d'Ethereum, les frais de Bitcoin ne sont liés qu'à la taille de la transaction. Par conséquent, le pool de transactions de Bitcoin peut être considéré comme un marché aux enchères de l'espace de bloc plus direct, où l'on peut observer quels utilisateurs font des offres pour le prochain bloc et à quel prix.
Parce que différents nœuds reçoivent des transactions différentes de la propagation P2P, chaque nœud a une mempool différente. De plus, chaque nœud peut personnaliser activement sa propre stratégie de transfert (politique de la mempool), définissant les transactions qu'il souhaite recevoir et relayer. Les pools de minage peuvent également choisir les transactions à inclure dans les blocs en fonction de leurs préférences (bien qu'économiquement, ils privilégient les transactions à frais plus élevés). Par exemple, Bitcoin Noeuds Les nœuds filtrent toutes les transactions ordinales, tandis que Marathon Mining a créé un logo de style pixel dans l’explorateur.
Bloc 836361(la couleur des pixels montre les taux de frais), Source: mempool.spaceAinsi, les utilisateurs peuvent envisager d'envoyer des transactions directement à des mineurs spécifiques ou à des pools de minage pour accélérer l'inclusion des transactions, mais cette approche peut compromettre deux fonctionnalités clés que la communauté Bitcoin valorise grandement : la confidentialité et la résistance à la censure.
Les transactions propagées par les nœuds P2P plutôt que d'être envoyées directement (par exemple, via un point de terminaison RPC) aux mineurs ou aux pools de minage aident à obscurcir l'origine de la transaction, rendant plus difficile pour les mineurs et les pools de censurer les transactions en fonction des informations identifiées.
En plus d'utiliser des services d'accélération de transaction, les utilisateurs peuvent également choisir d'accélérer leurs transactions grâce à RBF et CPFP.
RBF (Replace-by-Fee) permet à une transaction non confirmée dans le pool de transaction d'être remplacée par une autre transaction qui entre en conflit avec elle (en référençant également au moins une des mêmes entrées) mais qui paie un taux de frais plus élevé et des frais globaux plus élevés. Tout comme les stratégies de pool de transactions discutées précédemment, RBF peut être mis en œuvre de diverses manières. La mise en œuvre la plus courante est RBF facultatif (RBF sur demande) conçu par Gate.com.BIP125, où seules les transactions spécialement marquées peuvent être remplacées. Une autre approche est le RBF complet, où les transactions peuvent être remplacées, qu’elles soient marquées ou non.
Le CPFP (Child Pays for Parent) utilise une approche différente pour accélérer la confirmation des transactions. Au lieu de remplacer une transaction bloquée dans le mempool comme on le voit dans RBF, les destinataires peuvent accélérer la transaction parent en attente en envoyant une transaction enfant qui utilise l’UTXO dans la transaction en attente avec un taux de frais plus élevé. Cela incite potentiellement les mineurs à regrouper ces transactions dans le bloc suivant. Par conséquent, vous pouvez parfois voir des transactions avec des frais très faibles être incluses dans un bloc malgré des taux de frais élevés à un moment donné ; ces transactions sont probablement effectuées à l’aide du CPFP (puisque la transaction subséquente paie les frais).
La transaction a utilisé CPFP pour permettre à la transaction parent avec un taux de frais bas (7,01 sat/VB) d'être confirmée. Source : mempool.spaceLa principale différence entre RBF et CPFP est que RBF permet à l'expéditeur de remplacer une transaction en attente par une autre avec un taux de frais plus élevé, tandis que CPFP permet au destinataire d'accélérer une transaction en attente en envoyant une transaction enfant avec un taux de frais plus élevé. CPFP est également utile pour les transactions qui doivent être sorties du réseau Lightning (par exemple, )sorties d'ancrage). En termes de frais, RBF est relativement plus avantageux en termes de coûts car il ne nécessite pas d'espace de bloc supplémentaire.
Bien que le paiement de frais hors bande offre une solution pour les transactions qui ne peuvent pas utiliser RBF ou CPFP, une utilisation intensive sur une longue période pourrait affecter la résistance à la censure de Bitcoin.
Dans les protocoles de pool de minage courants, tels que Stratum v1, le pool de minage n’a qu’à fournir aux mineurs un modèle de bloc (y compris l’en-tête de bloc et les informations de transaction Coinbase), et les mineurs effectuent des calculs de hachage basés sur ce modèle. Il existe également des outils, comme stratum.workqui peut visualiser les informations Stratum de différents pools miniers.
Dans ce processus, les mineurs ne peuvent pas choisir quelles transactions empaqueter; à la place, le pool de minage sélectionne les transactions et construit un modèle pour assigner des tâches aux mineurs.
Ainsi, dans le protocole Stratum v1, nous pouvons grossièrement mapper les rôles à l’écosystème Ethereum comme suit :
Ainsi, suivant cette tendance, les rôles futurs des pools de minage et des mineurs pourraient ne pas évoluer de la même manière que le modèle PBS (Proposer/Builder Separation) d’Ethereum.
De plus, les nouveaux designs dans Bitcoin Core liés au pool de transactions pourraient entraîner des changements, principalement comprenant l'amélioration tant discutée de la stratégie de relais de transaction v3 et le cluster mempool. Cependant, le impact de ces nouvelles conceptions, comme sur la mise en œuvre des sorties de canal du réseau Lightning, est toujours en cours discussion.
Certains problèmes ont été reconnus et discutés par les développeurs de Bitcoin dès le début, tels que le problème de sniping de frais, où les pools de minage peuvent intentionnellement reminer des blocs précédents pour capturer les frais de transaction. Bitcoin Core a mis en place certaines mesures pour contrer le sniping des frais, mais les méthodes actuelles ne sont pas encore parfaites.
En plus des frais de transaction natifs, les actifs alternatifs pourraient également devenir une source durable de revenus à l’avenir. Par conséquent, certains projets tentent de construire des infrastructures pour mieux identifier les transactions de valeur impliquant des actifs alternatifs. Par exemple Rebardéveloppe une alternative publique à la mempool pour mieux reconnaître les transactions avec des actifs alternatifs de valeur.
Cependant, comme discuté dans la section « Paiement des frais hors chaîne », l'impact de ces incitations économiques Bitcoin hors chaîne sur le système de compatibilité des incitations auto-régulé de Bitcoin reste à voir.
Quoi qu'il en soit, l'EMV sur Bitcoin présente des similitudes avec Ethereum mais diffère également en raison de différences d'architecture et de philosophie de conception. L'utilité croissante de Bitcoin, la diminution des récompenses de subvention de bloc et l'évolution de l'écosystème BTCFi attireront une plus grande attention sur les facteurs liés à l'EMV.





