Este relatório analisará a crescente complexidade do MEV no Bitcoin e avaliará suas implicações para o ecossistema mais amplo.
O gráfico abaixo ilustra o aumento das taxas em relação às recompensas em bloco em torno do aguardado lançamento de Ordinals e Runes, em um ponto constituindo até mais de 60% da participação total de receita de mineração de bitcoin.
Fonte: Dune analytics (@data_always) participação na taxa de transação % da recompensa de mineração, dados em 22 de julho de 2024Até o momento, temos visto um número crescente de aplicações e desenvolvimentos de BTCFi, transicionando o status do Bitcoin de apenas um ouro digital / rede de pagamento para um ecossistema florescente com utilidades em rápido crescimento. Isso poderia trazer mais oportunidades de MEV para o Bitcoin.
O Ethereum adota um modelo baseado em contas que executa transações sequencialmente via gerenciamento de nonce de transação. Isso significa que a ordem das transações pode afetar seus resultados de execução, criando problemas onde os pesquisadores podem identificar facilmente oportunidades de MEV e inserir suas transações diretamente antes ou depois de uma transação do usuário. Por exemplo, se Alice e Bob enviarem transações para Uniswap para trocar 1 ETH por USDT, a transação executada primeiro no bloco receberá mais USDT.
Em contraste, o Bitcoin, que funciona na linguagem Script que não é stateful como o Ethereum, adota um modelo UTXO. Se for apenas uma transferência padrão de bitcoin, somente o destinatário pretendido pode gastar a saída por meio de uma assinatura válida, o que não resulta em competição de outros usuários para gastar o fundo. No entanto, no Bitcoin, também é possível construir UTXOs que podem ser desbloqueados por várias partes usando scripts ou SIGHASH. A transação que confirma primeiro é aquela que pode gastar o UTXO. No entanto, uma vez que as condições de desbloqueio de cada UTXO estão exclusivamente relacionadas ao próprio UTXO e não dependem de outros UTXOs, portanto a condição de corrida é limitada apenas a este UTXO.
Sem considerar outros ativos, mineradores racionais apenas empacotariam transações legítimas com base em taxas de transação e cobrariam taxas de acordo com o tamanho da transação. No entanto, se uma transação de Bitcoin representar mais do que apenas uma transferência padrão, como a cunhagem de um novo ativo valioso (como Runas, etc.), os mineradores poderiam adotar várias estratégias além de apenas considerar as taxas de transação do Bitcoin: 1) revisar a transação e substituí-la por sua própria transação de cunhagem; 2) exigir taxas mais altas dos usuários (em pagamentos on-chain, off-chain ou sidechain); 3) deixar vários usuários concorrerem entre si resultando em uma guerra de taxas.
Além disso, o conceito de satoshis raros introduzido pela Ordinals até levantou preocupações de que os mineradores possam causar reorganizações de blocos durante períodos de halvingcompetir por satoshis raros de alto valor.
Por exemplo, logo após o lançamento da mainnet de Babilônia, o limite de staking da fase 1 de 1k BTC é atingido, resultando em cerca de 300 BTC sendo excedidos e precisando ser desvinculados.
A taxa de feerate disparou para mais de 1 mil sats/vBytes quando o mainnet de Babylon foi lançado, Fonte: Mempool.spaceAlém da criação/gravação de ativos on-chain e staking, algumas atividades em sidechains ou rollups também são afetadas pelo MEV. Forneceremos mais exemplos na seção 'Eventos de MEV no Bitcoin'.
Em geral, MEV no Bitcoin se refere às várias maneiras pelas quais os mineradores podem manipular o processo de criação de blocos para extrair o lucro máximo. Podemos categorizá-los aproximadamente da seguinte forma:
Alguns exemplos típicos incluem:
Por exemplo, a Marathon Digital introduziu o “Slipstream”, que é um serviço de submissão de transações diretas que permite aos clientes a capacidade de enviar transações complexas e não padronizadas.
No passado, Stacks empregava uma simples eleição de mineradores onde os mineradores de Bitcoin com altas taxas de hash têm uma chance maior de minerar o bloco de stacks, censurando transações de compromisso de outros mineradores, ganhando assim todas as recompensas para si. Se mais mineradores adotassem essa estratégia, futuros Stackers poderiam sofrer com subótimo rendimentos.
Impacto no ecossistema:
Ao excluir os compromissos de outros mineradores honestos, as recompensas eventualmente repassadas aos stakers são reduzidas.
Se os grandes mineradores continuarem a abusar de seu poder computacional e excluírem os compromissos dos mineradores honestos, isso poderá levar a problemas de centralização, permitindo que apenas alguns mineradores colham todas as recompensas em jogo.
No entanto, esse problema será mitigado pela atualização Stacks Nakamoto, que tornará essa estratégia não lucrativa novamente. Essa atualização mudará de uma simples eleição de minerador para usar o algoritmo de sorteio e empregar a técnica de Compromisso Total Assumido com Carryforward (ATC-C) para reduzir a lucratividade da mineração de MEV. Espera-se que os mineradores mostrem participação consistente nos últimos 10 blocos para se qualificarem para o sorteio. Os mineradores que não mineraram em pelo menos 5 dos últimos 10 blocos serão desqualificados de ganhar quaisquer recompensas Stacks. Com ATC-C, a probabilidade de um minerador ganhar um bloco Stacks é agora igual ao gasto em BTC do minerador dividido pelo compromisso total mediano em BTC nos 10 blocos mais recentes. Isso reduz o incentivo para os mineradores obterem benefícios desproporcionais excluindo os compromissos de bloco de outros mineradores.
Origem: Mempool.space
Origem: Mempool.spacePara os traders, as transações de Bitcoin usando Runes e Ordinais empregam SIGHASH_SINGLE|SIGHASH_ANYONECANPAY para PSBTs (Transações de Bitcoin Parcialmente Assinadas), que permitem apenas uma entrada assinada corresponder a uma saída. Juntamente com a transparência da mempool, isso permite que muitos compradores descubram negociações potencialmente lucrativas. Portanto, os traders frequentemente usam RBF e CPFP, levando a guerras de taxas competitivas, permitindo que os mineradores capturem MEV dessa demanda. Por exemplo, quando os vendedores listam seus ativos para venda, os compradores podem fazer ofertas e usar RBF para aumentar suas taxas de transação quando há concorrentes, esperando que sua transação seja confirmada.
Um exemplo típico desta competição entre traders é a transação com o ID: 2ffed299689951801a68b5791f261225b24c8249586ba65a738ec403ba811f0d. Depois que o vendedor listou seus ativos, a transação foi repetidamente substituída usando RBF com taxas de 238, 280, 298 e 355 sat/vB.
Fonte: Mempool.spaceOutro exemplo envolve o processo de cunhagem dos OrdiBots na plataforma Magic Eden. Vários usuários se tornaram vítimas de ataques frontais de pool de transações. As inscrições de cunhagem dos OrdiBots no Magic Eden usavam PSBTs. A existência de PSBT e intervalo de bloqueio de Bitcoin de 10 minutos permitem que qualquer potencial comprador concorra pela mesma transação, introduzindo endereços diferentes, assinaturas, apenas pagando taxas mais altas. Isso resultou em alguns usuários da lista de permissões sendo incapazes de cunhar devido à interferência de bots front-running. (Mais tarde, a equipe se desculpou e prometeu compensar os usuários afetados com OrdiBots personalizados.)
No entanto, nem todas as técnicas ou eventos relacionados ao MEV são prejudiciais aos usuários. As técnicas de MEV também podem proteger os ativos do usuário contra perdas em alguns casos. Por exemplo, sem RBF, transações errôneas não podem serresgatado, e transações presas podem permanecer em limbo por períodos prolongados, levando a custo de oportunidade. Além disso, a execução do RBF beneficia a segurança da rede do Bitcoin. Como se espera que as recompensas em bloco diminuam em relação às taxas de transação no futuro, as taxas de transação desempenharão um papel crucial ao incentivar os mineradores a continuarem participando da rede do Bitcoin. O desenvolvedor do Bitcoin, Peter Todd, também tem sido vocal sobre o benefícios do RBFe recomendou aos mineradores que executem RBF completo.
No entanto, ao contrário do mecanismo de gás do Ethereum, as taxas do Bitcoin estão relacionadas apenas ao tamanho da transação. Portanto, o pool de transações do Bitcoin pode ser visto como um mercado de leilão de espaço de bloco mais direto, onde se pode observar quais usuários estão dando lances para o próximo bloco e a quais preços.
Como nós diferentes recebem transações diferentes da propagação P2P, cada nó tem um mempool diferente. Além disso, cada nó pode personalizar ativamente sua própria estratégia de encaminhamento (política mempool), definindo quais transações deseja receber e retransmitir. Os pools de mineração também podem escolher quais transações incluir em blocos com base em suas preferências (embora economicamente, eles priorizem transações com taxas mais altas). Por exemplo, Bitcoin Nósos nós filtram qualquer transação Ordinals, enquanto a Marathon Mining criou um logotipo no estilo pixel no explorador.
Bloco 836361 (a cor dos pixels mostra as taxas de taxa), Fonte: mempool.spacePortanto, os usuários podem considerar enviar transações diretamente para mineradores específicos ou pools de mineração para acelerar a inclusão de transações, mas essa abordagem pode comprometer duas características-chave que a comunidade Bitcoin valoriza muito: privacidade e resistência à censura.
Transações propagadas através de nós P2P, em vez de serem enviadas diretamente (por exemplo, através de um ponto de extremidade RPC) para mineradores ou pools de mineração, ajudam a obscurecer a origem da transação, tornando mais difícil para os mineradores e pools censurar transações com base em informações identificadas.
Além de utilizar serviços de aceleração de transações, os usuários também podem optar por acelerar suas transações por meio de RBF e CPFP.
RBF (Substituir por Taxa) permite que uma transação não confirmada na pool de transações seja substituída por outra transação que conflita com ela (também referenciando pelo menos uma das mesmas entradas) mas paga uma taxa de juros mais alta e taxas gerais mais altas. Semelhante às estratégias da pool de transações discutidas anteriormente, o RBF pode ser implementado de várias maneiras. A implementação mais comum é o RBF opcional (RBF opcional) projetado por BIP125, onde apenas transações especialmente marcadas podem ser substituídas. Outra abordagem é RBF completo, onde as transações podem ser substituídas independentemente de estarem marcadas.
CPFP (Pai Paga pelo Filho) utiliza uma abordagem diferente para acelerar a confirmação de transações. Em vez de substituir uma transação presa na mempool como visto no RBF, os destinatários podem acelerar a transação pai pendente ao enviar uma transação filha que utiliza o UTXO na transação pendente com uma taxa de taxa mais alta. Isso potencialmente incentiva os mineradores a agruparem essas transações juntas no próximo bloco. Portanto, às vezes você pode ver transações com taxas muito baixas sendo incluídas em um bloco, apesar das altas taxas de taxa em um determinado momento; essas transações provavelmente estão usando CPFP (já que a transação subsequente paga a taxa).
A transação usou CPFP para permitir que a transação matriz com baixa taxa de taxa (7,01 sat/VB) confirmada, Fonte: mempool.spaceA principal diferença entre o RBF e o CPFP é que o RBF permite que o remetente substitua uma transação pendente por uma que tenha uma taxa de taxa mais alta, enquanto o CPFP permite que o destinatário acelere uma transação pendente enviando uma transação filho com uma taxa de taxa mais alta. O CPFP também é útil para transações que precisam ser saídas da Lightning Network (por exemplo, Saídas de âncora). Em termos de taxas, o RBF é relativamente mais vantajoso em termos de custo, pois não requer espaço adicional no bloco.
Embora o pagamento de taxas fora de banda forneça uma solução para transações que não podem usar RBF ou CPFP, o uso extensivo por um longo período pode afetar a resistência à censura do Bitcoin.
Em protocolos comuns de pool de mineração, como o Stratum v1, o pool de mineração só precisa fornecer aos mineradores um modelo de bloco (incluindo o cabeçalho do bloco e as informações de transação da coinbase), e os mineradores realizam cálculos de hash com base nesse modelo. Há também ferramentas, como stratum.work, que pode visualizar as informações do Stratum de várias piscinas de mineração.
Nesse processo, os mineradores não podem escolher quais transações empacotar; Em vez disso, o pool de mineração seleciona transações e constrói um modelo para atribuir tarefas aos mineradores.
Assim, no protocolo Stratum v1, podemos mapear aproximadamente os papéis para o ecossistema Ethereum da seguinte forma:
Assim, seguindo essa tendência, os papéis futuros de pools de mineração e mineradores podem não evoluir da mesma maneira que o modelo Ethereum PBS (Proposer/Builder Separation).
Além disso, novos designs no Bitcoin Core relacionados ao pool de transações podem trazer mudanças, principalmente incluindo o muito discutido aprimoramento da estratégia de retransmissão de transações v3 e do mempool de cluster. No entanto, o impactodesses novos projetos, como na implementação das saídas de canal da Lightning Network, ainda está em andamentodiscussão.
Alguns problemas foram reconhecidos e discutidos pelos desenvolvedores do Bitcoin desde cedo, como o problema de sniping de taxa, onde os pools de mineração podem minerar intencionalmente blocos anteriores para capturar taxas de transação. O Bitcoin Core implementou algumas medidas para combater o sniping de taxas, mas os métodos atuais ainda não são perfeitos.
Além das taxas de transação nativas, ativos alternativos também podem se tornar uma fonte sustentável de receita no futuro. Consequentemente, alguns projetos estão tentando construir infraestrutura para identificar melhor transações valiosas envolvendo ativos alternativos. Por exemplo, Rebarestá desenvolvendo uma mempool pública alternativa para reconhecer melhor transações com ativos alternativos valiosos.
No entanto, como discutido na seção "Pagamento de Taxa Fora da Banda", o impacto desses incentivos econômicos do Bitcoin fora da cadeia no sistema de compatibilidade de incentivos auto-regulados do Bitcoin ainda está por ser visto.
Independentemente disso, o MEV no Bitcoin traça paralelos com o Ethereum, mas também difere devido a diferenças na arquitetura e filosofia de design. A crescente utilidade do Bitcoin, a diminuição das recompensas de subsídios em bloco e a evolução do ecossistema BTCFi trarão maior atenção aos fatores relacionados ao MEV.





