Este relatório irá analisar a crescente complexidade do MEV no Bitcoin e avaliar suas implicações para o ecossistema em geral.
O gráfico abaixo ilustra o aumento das taxas em relação às recompensas de bloco em torno do lançamento altamente antecipado de Ordinais e Runas, chegando a constituir mais de 60% da participação total na receita de mineração de Bitcoin.
Fonte: Dune analytics (@data_always), taxa de transação % da recompensa de mineração, dados de 22 de julho de 2024Até à data, temos visto um número crescente de aplicações e desenvolvimentos BTCFi, transicionando o status do Bitcoin de apenas uma rede de pagamento / ouro digital para um ecossistema florescente com utilidades em rápido crescimento. Isso poderia trazer mais oportunidades de MEV para o Bitcoin.
Ethereum adota um modelo baseado em contas que executa transações sequencialmente através do gerenciamento de nonce de transação. Isso significa que a ordem das transações pode afetar seus resultados de execução, criando problemas onde os pesquisadores podem facilmente identificar oportunidades de MEV e inserir suas transações diretamente antes ou depois de uma transação de usuário. Por exemplo, se a Alice e o Bob enviarem transações para a 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 de bitcoin padrão, apenas o destinatário pretendido pode gastar a saída através 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 relacionadas exclusivamente ao próprio UTXO e não dependem de outros UTXOs, a condição de corrida está limitada apenas a este UTXO.
Sem considerar outros ativos, os 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 Bitcoin representa mais do que apenas uma transferência padrão, como cunhar um novo ativo valioso (como runas, etc.), os mineradores podem adotar várias estratégias além de apenas considerar as taxas de transação Bitcoin: 1) revisar a transação e substituí-la por sua própria transação de hortelã; 2) exigir taxas mais elevadas aos utilizadores (pagamentos on-chain, off-chain ou sidechain); 3) Permita que vários usuários lancem uns contra os outros, 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 redução para metadecompetir 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 alcançado, resultando em cerca de 300 BTC sendo excedidos e precisando ser desvinculados.
A taxa de feerate aumentou para mais de 1k sats/vBytes quando o Babylon mainnet foi lançado, Fonte: Mempool.spaceAlém da criação/gravura de ativos na cadeia e do staking, algumas atividades em sidechains ou rollups também são afetadas pelo MEV. Forneceremos mais exemplos na seção "Eventos de MEV no Bitcoin".
Em termos gerais, MEV no Bitcoin refere-se às várias formas pelas quais os mineiros podem manipular o processo de criação de blocos para extrair o máximo de lucro. 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 transação direta que permite aos clientes a capacidade de submeter transações complexas e não padrão.
No passado, Stacks empregava uma simples eleição de mineradores onde os mineradores de Bitcoin com altas taxas de hash têm uma maior chance de minerar blocos de stacks, censurando transações de compromisso de outros mineradores e ganhando todas as recompensas para si próprio. Se mais mineradores adotassem esta estratégia, futuros Stackers poderiam sofrer de subótimo rendimentos.
Impacto no ecossistema:
Ao excluir compromissos de outros mineiros honestos, as recompensas eventualmente passadas aos empilhadores são reduzidas.
Se os grandes mineiros continuarem a abusar do seu poder de computação e excluírem os compromissos dos mineiros honestos, isso poderá levar a problemas de centralização, permitindo que alguns mineiros aproveitem todas as recompensas.
No entanto, este problema será mitigado pela atualização Stacks Nakamoto, o que tornará essa estratégia novamente não rentável. Esta atualização passará de uma simples eleição de minerador para o uso do algoritmo de sorteio e emprego da técnica de Compromisso Total Assumido com Carregamento (ATC-C) para reduzir a rentabilidade da mineração MEV. Espera-se que os mineradores mostrem participação consistente nos últimos 10 blocos para se qualificarem para o sorteio. Mineradores que não mineraram em pelo menos 5 dos últimos 10 blocos serão desqualificados para ganhar quaisquer recompensas Stacks. Com o ATC-C, a probabilidade de um minerador ganhar um bloco Stacks agora é igual ao gasto de BTC do minerador dividido pelo compromisso total de BTC mediano 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
Fonte: Mempool.spacePara os traders, as transações de Bitcoin usando Runes e Ordinais empregam SIGHASH_SINGLE|SIGHASH_ANYONECANPAY para PSBTs (Transações de Bitcoin Parcialmente Assinadas), o que permite que apenas uma entrada assinada corresponda 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 competitivas de taxas, 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 do vendedor ter listado os seus ativos, a transação foi repetidamente substituída usando RBF com taxas de 238, 280, 298 e 355 sat/vB.
Origem: Mempool.spaceOutro exemplo envolve o processo de cunhagem de OrdiBots na plataforma Magic Eden. Vários usuários se tornaram vítimas de ataques de front-running de pool de transações. As inscrições de cunhagem do OrdiBots no Magic Eden usaram PSBTs. A existência de PSBT e um intervalo de bloco de Bitcoin de 10 minutos permitem que potenciais compradores concorram pela mesma transação introduzindo endereços diferentes, assinaturas, apenas pagando taxas mais altas. Isso resultou em alguns usuários da lista branca incapazes de cunhar devido a interferência de bots de front-running. (A equipe se desculpou posteriormente e prometeu compensar os usuários afetados com OrdiBots personalizados.)
No entanto, nem todas as técnicas ou eventos relacionados ao MEV são prejudiciais para os usuários. As técnicas MEV também podem proteger os ativos do usuário contra perda em alguns casos. Por exemplo, sem RBF, transações erradas não podem ser salvado, e as transações bloqueadas podem permanecer no limbo por longos períodos, levando ao custo de oportunidade. Além disso, a execução do RBF beneficia a segurança da rede do Bitcoin. Como se espera que os subsídios de bloco diminuam em relação às taxas de transação no futuro, as taxas de transação desempenharão um papel crucial em incentivar os mineradores a continuar participando da rede Bitcoin. O desenvolvedor do Bitcoin, Peter Todd, também se manifestou sobre o benefícios do RBFe recomendou aos mineiros que executem RBF completo.
No entanto, ao contrário do mecanismo de gás do Ethereum, as taxas do Bitcoin estão apenas relacionadas com o 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 utilizadores estão a licitar para o próximo bloco e a que preços.
Porque diferentes nós recebem transações diferentes da propagação P2P, cada nó tem uma mempool diferente. Além disso, cada nó pode personalizar ativamente sua própria estratégia de encaminhamento (política de mempool), definindo quais transações deseja receber e retransmitir. As pools de mineração também podem escolher quais transações incluir em blocos com base em suas preferências (embora, economicamente, priorizem transações com taxas mais altas). Por exemplo, Bitcoin Nósos nós filtram todas as transações Ordinais, enquanto a Marathon Mining criou um logótipo no estilo pixel no explorador.
Bloco 836361 (a cor dos pixels mostra as taxas de taxa), Fonte: mempool.spaceAssim, os utilizadores podem considerar enviar transações diretamente para mineiros específicos ou pools de mineração para acelerar a inclusão das transações, mas esta abordagem pode comprometer duas características-chave que a comunidade Bitcoin valoriza muito: privacidade e resistência à censura.
As transações propagadas por nós P2P, em vez de serem enviadas diretamente (por exemplo, através de um ponto de extremidade RPC) para mineradores ou grupos de mineração, ajudam a obscurecer a origem da transação, tornando mais difícil para os mineradores e grupos de mineração 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 entra em conflito com ela (referenciando também 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 RBF opcional (RBF opcional) projetado porBIP125, onde apenas transações marcadas especificamente podem ser substituídas. Outra abordagem é o RBF completo, onde as transações podem ser substituídas independentemente de estarem marcadas.
CPFP (Pago da Criança pelo Pai) usa uma abordagem diferente para acelerar a confirmação da transação. Em vez de substituir uma transação presa no mempool como visto em RBF, os destinatários podem acelerar a transação pai pendente enviando uma transação filha que usa o UTXO na transação pendente com uma taxa de taxa mais alta. Isso potencialmente incentiva os mineradores a agrupar 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 pai com baixa taxa de comissão (7,01 sat/VB) fosse confirmada, Fonte: mempool.spaceA principal diferença entre RBF e 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, RBF é relativamente mais vantajoso em termos de custo, pois não requer espaço adicional no bloco.
Embora o pagamento de taxa fora da banda proporcione um remédio para transações que não podem usar RBF ou CPFP, o uso extensivo por um longo período poderia afetar a resistência à censura do Bitcoin.
Nos protocolos de pool de mineração comuns, 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 da transação coinbase), e os mineradores realizam cálculos de hash com base neste modelo. Existem 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 futuros papéis das pools de mineração e dos mineiros podem não evoluir da mesma forma que o modelo de separação de Propositor/Construtor do Ethereum PBS (Proposer/Builder Separation).
Além disso, os novos designs no Bitcoin Core relacionados à pool de transações podem trazer mudanças, incluindo principalmente o muito discutido aprimoramento da estratégia de retransmissão de transações v3 e cluster mempool. No entanto, o impactodestes novos designs, como a implementação de 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 pools de mineração podem intencionalmente reminerar blocos anteriores para capturar taxas de transação. O Bitcoin Core implementou algumas medidas para combater o corte 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, Barra de aço nervurada está a desenvolver um mecanismo público alternativo para melhor reconhecer as transações com ativos alternativos valiosos.
No entanto, como discutido na seção "Pagamento de Taxa Fora da Banda", o impacto desses incentivos econômicos do Bitcoin offchain 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 subsídio de bloco e a evolução do ecossistema BTCFi trarão maior atenção aos fatores relacionados ao MEV.





