MEV : la menace cachée pour la confidentialité de la blockchain

Satoshi Nakamoto est un génie, mais en matière de vie privée, il a laissé la porte grande ouverte. Désormais, les vautours se régalent.

Satoshi Nakamoto was a genius, but when it comes to privacy, he left the door wide open. Now, the vultures are feasting. The original blockchain and its many descendants are transparent, immutable, and decentralized. That might sound like everything you ever wanted from a financial system, but you’re wrong.

Satoshi Nakamoto était un génie, mais en matière de vie privée, il a laissé la porte grande ouverte. Désormais, les vautours se régalent. La blockchain originale et ses nombreux descendants sont transparents, immuables et décentralisés. Cela peut ressembler à tout ce que vous avez toujours attendu d’un système financier, mais vous vous trompez.

Privacy is a vital component of any secure financial system. There’s an inherent contradiction between blockchain technology and privacy. The desire for privacy is essential, and the right to be forgotten is enshrined in law. Still, blockchain technology violates this principle with its very existence because it’s an infusible, yet permanent and public, data ledger.

La confidentialité est un élément essentiel de tout système financier sécurisé. Il existe une contradiction inhérente entre la technologie blockchain et la confidentialité. Le désir d’intimité est essentiel, et le droit à l’oubli est inscrit dans la loi. Pourtant, la technologie blockchain viole ce principe par son existence même car il s’agit d’un registre de données infusible, mais permanent et public.

Maybe you don’t care because the only information that anyone can see is a string of random letters and numbers, however, this has real-life implications for transactions on the chain.

Peut-être que vous ne vous en souciez pas, car la seule information que tout le monde peut voir est une chaîne de lettres et de chiffres aléatoires. Cependant, cela a des implications réelles pour les transactions sur la chaîne.

Consider a potential example: You go to Uniswap to buy a token, place your order, execute…and receive significantly less of the token than you expected. You check the pair’s order history and find that a large buy was made just before yours, pushing the price up, with a hefty sell following after your order went through. You’ve just been “front-run,” and probably not for the first time. 

Prenons un exemple potentiel : vous vous rendez sur Uniswap pour acheter un jeton, passer votre commande, l'exécuter… et recevoir beaucoup moins de jeton que prévu. Vous vérifiez l'historique des commandes de la paire et constatez qu'un achat important a été effectué juste avant le vôtre, faisant grimper le prix, suivi d'une vente importante après le passage de votre commande. Vous venez d'être « en première ligne », et probablement pas pour la première fois.

Front-run? You might think: “I was an ace runner in school; no one’s beating me!” Let’s take a step back and explain what front-running is.

En première ligne ? Vous pourriez penser : « J’étais un excellent coureur à l’école ; personne ne me bat ! Prenons du recul et expliquons ce qu'est le front-running.

What is MEV?

Qu’est-ce que le MEV ?

Maximal extractable value (MEV) refers to the maximum value a blockchain miner or validator can make by including, excluding or changing the order of transactions during the block production process.

La valeur maximale extractible (MEV) fait référence à la valeur maximale qu'un mineur ou un validateur de blockchain peut générer en incluant, excluant ou modifiant l'ordre des transactions pendant le processus de production de blocs.

Blockchain networks are immutable ledgers secured by a decentralized network of nodes known as “block producers.” In proof-of-work blockchains, this means miners. For proof-of-stake networks, this refers to validators. The block producers are responsible for regularly aggregating pending transactions into blocks, which are then validated by the entire network and appended to the global ledger. While blockchain networks ensure all transactions are valid (e.g. no double-spends) and new blocks of transactions are continually produced, there isn’t a guarantee that transactions will be ordered as they were submitted to the blockchain.

Les réseaux blockchain sont des registres immuables sécurisés par un réseau décentralisé de nœuds appelés « producteurs de blocs ». Dans les blockchains de preuve de travail, cela signifie les mineurs. Pour les réseaux de preuve de participation, cela fait référence aux validateurs. Les producteurs de blocs sont chargés de regrouper régulièrement les transactions en attente en blocs, qui sont ensuite validés par l'ensemble du réseau et ajoutés au grand livre global. Même si les réseaux blockchain garantissent la validité de toutes les transactions (par exemple, aucune double dépense) et que de nouveaux blocs de transactions sont continuellement produits, rien ne garantit que les transactions seront ordonnées telles qu'elles ont été soumises à la blockchain.

As each block can only contain a limited number of transactions, block producers have complete autonomy in selecting which pending transactions are in the mempool. In this memory pool, block producers store unconfirmed transactions offchain, which they will include in their block. As a result, block producers have full autonomy to engage in rent-seeking behavior by extracting MEV with impunity. For instance, the cumulative value of MEV extracted on Ethereum reached $78 million in early 2021, which then shot up to $554 million by the end of the year. MEV extracted on Ethereum now stands at over $600 million.

Comme chaque bloc ne peut contenir qu'un nombre limité de transactions, les producteurs de blocs ont une totale autonomie dans la sélection des transactions en attente dans le pool mémoire. Dans ce pool de mémoire, les producteurs de blocs stockent hors chaîne les transactions non confirmées, qu'ils incluront dans leur bloc. En conséquence, les producteurs de blocs disposent d’une totale autonomie pour s’engager dans un comportement de recherche de rente en extrayant le MEV en toute impunité. Par exemple, la valeur cumulée du MEV extrait sur Ethereum a atteint 78 millions de dollars début 2021, puis a grimpé jusqu'à 554 millions de dollars à la fin de l'année. Le MEV extrait sur Ethereum s’élève désormais à plus de 600 millions de dollars.

Problems and solutions around MEV 

Problèmes et solutions autour du MEV

Thankfully, the last few years have seen the development of various methods to mitigate the problem of MEV. These fall into two buckets: new transaction ordering protocols and modifications to existing protocols that reduce the scope for manipulation.

Heureusement, ces dernières années ont vu le développement de diverses méthodes pour atténuer le problème du MEV. Ceux-ci se répartissent en deux catégories : les nouveaux protocoles de commande de transactions et les modifications des protocoles existants qui réduisent les possibilités de manipulation.

One solution that takes the former approach is Fair Sequencing Services (FSS), which ensures that transactions are ordered relatively to reduce opportunities for front-running or reordering by miners and validators. One example is Chainlink’s Fair Sequencing Service, which uses decentralized oracles to maintain fair transaction ordering. Another such protocol is First-In-First-Out (FIFO), which processes transactions as they arrive at the mempool. This method offers a straightforward solution to maintain order integrity, minimizing the chance for miners to manipulate transaction sequences for MEV.

Une solution qui adopte la première approche est Fair Sequencing Services (FSS), qui garantit que les transactions sont ordonnées de manière relative afin de réduire les opportunités de front-running ou de réorganisation par les mineurs et les validateurs. Un exemple est le Fair Sequencing Service de Chainlink, qui utilise des oracles décentralisés pour maintenir un ordre équitable des transactions. Un autre protocole de ce type est le premier entré, premier sorti (FIFO), qui traite les transactions dès qu'elles arrivent dans le pool de mémoire. Cette méthode offre une solution simple pour maintenir l’intégrité des commandes, minimisant ainsi les risques pour les mineurs de manipuler les séquences de transactions pour MEV.

Recent: ‘Unlucky’ MEV bot takes out huge $12M loan just to make $20 in profit

Récent : le robot MEV « malchanceux » contracte un énorme prêt de 12 millions de dollars juste pour réaliser un bénéfice de 20 $

These approaches have a common goal: to create a fairer and more secure transaction ordering system and reduce the potential for manipulation. This objective is essential for building the trust necessary for decentralized ecosystems to go mainstream.

Ces approches ont un objectif commun : créer un système de commande de transactions plus équitable et plus sécurisé et réduire le potentiel de manipulation. Cet objectif est essentiel pour instaurer la confiance nécessaire à la généralisation des écosystèmes décentralisés.

MEV mitigation approach

Approche d’atténuation du MEV

The block producers rely on visible transaction data to manipulate transactions for profit. Privacy protocols solve the issue, although the primary function has never been eliminating MEV.

Les producteurs de blocs s'appuient sur des données de transaction visibles pour manipuler les transactions à des fins lucratives. Les protocoles de confidentialité résolvent le problème, même si leur fonction principale n’a jamais été d’éliminer le MEV.

Ring Confidential Transactions (RingCT) obfuscates vital transaction details, including the transaction amount, sender and recipient. RingCT prevents miners from determining which transactions might be lucrative to manipulate, reorder or front-run. If specific details of individual transactions are made invisible, MEV extraction becomes virtually impossible, as miners are left blind to potential arbitrage or front-running opportunities.

Ring Confidential Transactions (RingCT) masque les détails essentiels de la transaction, notamment le montant de la transaction, l'expéditeur et le destinataire. RingCT empêche les mineurs de déterminer quelles transactions pourraient être lucratives à manipuler, à réorganiser ou à lancer. Si des détails spécifiques des transactions individuelles sont rendus invisibles, l’extraction de MEV devient pratiquement impossible, car les mineurs restent aveugles aux opportunités potentielles d’arbitrage ou de premier plan.

Likewise, stealth addresses are another powerful privacy tool to mitigate MEV. They generate unique, one-time addresses for each transaction, hiding the recipient’s identity. Since the addresses are untraceable, miners cannot focus on high-value transactions, removing the incentive to prioritize or reorder them for personal gain.

De même, les adresses furtives constituent un autre outil de confidentialité puissant pour atténuer le MEV. Ils génèrent des adresses uniques et uniques pour chaque transaction, cachant ainsi l'identité du destinataire. Étant donné que les adresses sont introuvables, les mineurs ne peuvent pas se concentrer sur les transactions de grande valeur, ce qui supprime toute incitation à les prioriser ou à les réorganiser à des fins personnelles.

MEV relies on the ability of miners or validators to see transaction data to manipulate transaction order or inclusion. Privacy-centric design targets miners

MEV s'appuie sur la capacité des mineurs ou des validateurs à voir les données de transaction pour manipuler l'ordre ou l'inclusion des transactions. La conception centrée sur la confidentialité cible les mineurs