¿Qué es el valor extraíble máximo (MEV)?

Si bien las blockchains en general prometen un sistema financiero justo, permissionless y descentralizado que genera valor para los usuarios, ciertas tendencias amenazan esta promesa. Una de estas tendencias es el Maximal Extractable Value (MEV), que denota la capacidad de los productores de bloques en una red blockchain de extraer ganancias de los usuarios mediante la inclusión, exclusión o reordenamiento de transacciones en los bloques.

Este artículo explicará las dinámicas actuales del MEV, sus efectos sobre los usuarios y Ethereum, y qué sigue para el MEV y MEV-Boost en un entorno de Ethereum post-merge.

¿Qué es el MEV?

Maximal Extractable Value (MEV) se refiere a las ganancias (potenciales) que reciben las entidades que producen bloques en una red blockchain en función de su capacidad para incluir, censurar o reordenar transacciones dentro de los bloques.

El concepto de MEV –especialmente en el contexto de plataformas de contratos inteligentes como Ethereum– apareció por primera vez en Flashboys 2.0, un estudio de investigación de 2019 de Ari Juels et al. Los investigadores mostraron cómo se manifestaban las dinámicas del MEV en tiempo real y detallaron sus efectos sobre los usuarios y la blockchain misma. Desde entonces, el espacio del MEV se ha convertido en una industria de millones de dólares, lo que ha obligado a los investigadores de blockchain a aumentar los esfuerzos orientados a responder eficazmente a esta tendencia.

"Miner Extracted Value" fue el término original usado para describir este concepto, pero se dejó de usar en parte debido al cambio de Ethereum a Proof-of-Stake, donde los validadores que hacen staking de monedas –no los mineros resolviendo problemas de proof-of-work– producen los bloques.

El MEV es un subproducto de los diseños adoptados en muchas blockchains en los que los mineros/validadores son responsables tanto de construir un bloque como de proponerlo para su adición a la cadena. Para construir nuevos bloques, los nodos recolectan transacciones almacenadas en el mempool, que es un lugar donde se almacenan las transacciones pendientes de ser agregadas a la cadena.

Sin embargo, la blockchain no impone reglas sobre el contenido (es decir, las transacciones) de un bloque ni sobre el orden de las transacciones dentro del bloque. El productor de bloques es libre de incluir, excluir o reordenar transacciones arbitrariamente como desee. Como actores económicos racionales, los productores de bloques a menudo incluyen, excluyen y reordenan transacciones en función de la comisión de transacción que el remitente está dispuesto a pagar –que es cómo el MEV se convirtió en una industria de millones de dólares.

¿Cómo funciona el MEV?

Los productores de bloques y otros actores en la red blockchain aprovechan diversas ineficiencias sistemáticas y oportunidades para obtener ganancias.

A menudo, estas ganancias de MEV se producen a expensas del usuario común, cuyas transacciones deben pasar por el mempool público antes de poder ejecutarse. En el mempool público, pueden ocurrir dos cosas:

1. El productor de bloques captura el valor

El productor de bloques puede negarse a procesar la transacción, de modo que el trader pierde la oportunidad. También puede decidir capturar la oportunidad para sí mismo copiando los detalles de la transacción, creando una transacción similar e incluyéndola en un bloque.

2. Otro bot de MEV inicia una guerra de ofertas

Otro trader (o bot de trading) que observa el mempool puede copiar los detalles de la transacción y enviar una transacción similar al mempool con un precio de gas más alto, de modo que el productor de bloques ejecute primero su operación. El remitente original puede aumentar su comisión de transacción en respuesta, iniciando una especie de guerra de ofertas (formalmente conocida como Priority Gas Auction).

Supongamos que la oportunidad de arbitraje descrita anteriormente vale $1,000 en ganancias puras (es decir, el MEV total que puede extraer el productor de bloques). Esto se debe a que el productor de bloques finalmente decide la inclusión y posición de la transacción en un bloque. Si el productor de bloques decide no capturar la oportunidad, la ganancia del trader es la diferencia entre el MEV total disponible y la comisión pagada al productor de bloques por procesar la transacción.

¿Por qué el MEV es un problema?

El MEV causa múltiples problemas, incluyendo ataques a traders, el aumento de las comisiones de transacción en toda la red, la sobrecarga de la red, y puede tener implicaciones negativas para la seguridad de la blockchain. Exploremos cada uno.

1. El MEV puede provocar ataques de "frontrunning" contra traders

El frontrunning ocurre cuando una entidad copia una transacción del mempool y soborna al productor de bloques con una comisión de gas más alta para que su transacción se incluya antes que la transacción original. O, en el peor de los casos, el productor de bloques captura la oportunidad de trading y censura la transacción inicial.

El frontrunning causa "slippage" (es decir, la diferencia entre la cantidad esperada de tokens y la cantidad recibida). Por ejemplo, el trader A realiza un swap u orden de compra después de analizar los precios actuales de los tokens, pero el trader B hace frontrunning de la transacción y provoca un cambio de precio antes de que la transacción del trader A pueda ejecutarse.

Esto reducirá la cantidad de tokens que recibirá el trader A o hará que la operación falle –si sus fondos no pueden comprar la cantidad deseada de tokens al precio ahora modificado. Esto no solo crea una mala experiencia de usuario para los traders, sino que niega el objetivo de DeFi de generar valor equitativamente para todos los usuarios.

2. El MEV puede aumentar las comisiones de transacción y la sobrecarga de la red

Otro efecto de las transacciones relacionadas con MEV es la presión que ejercen sobre las comisiones de transacción en toda la red. Debido a que las oportunidades de MEV son muy lucrativas, los traders y bots tienen incentivos para expresar una preferencia por la inclusión de transacciones en los bloques pagando precios de gas altos. El aumento en los precios de gas también afecta a los usuarios regulares, que deben igualar a los arbitrajistas o arriesgarse a que sus transacciones se retrasen.

Además, las priority gas auctions (PGAs) implican que traders/bots de trading envíen la misma transacción múltiples veces, aumentando el número de transacciones propagadas a través de la red peer-to-peer. Esto afecta a los operadores de nodos, ya que deben invertir en mayor ancho de banda para mantenerse al día con la sobrecarga de mensajes.

3. El MEV puede afectar la seguridad, la permissionlessness y la descentralización en las blockchains

Si los mineros o validadores comienzan a censurar transacciones y capturar oportunidades de MEV, la descentralización de las blockchains públicas podría verse amenazada. El MEV también puede fomentar la proliferación de "dark pools", que son mempools con permisos operados por productores de bloques que comparten las ganancias de MEV directamente con los traders. Los dark pools podrían destruir la naturaleza permissionless de Ethereum y llevar a la centralización.

Pero, más importante aún, el MEV tiene implicaciones para la seguridad de las blockchains.

Una preocupación de seguridad relacionada con el MEV descrita en el paper de Flashboys 2.0 son los "time-bandit attacks" dirigidos a capturar ganancias de MEV. A continuación se muestra una ilustración de cómo funcionaría este tipo de ataque. Nos referimos a los productores de bloques como mineros por simplicidad, pero también podrían ser validadores.

• Bob y Charlie son dos mineros en Ethereum.
• Bob mina el bloque A, que contiene una transacción por valor de $5,000 en ganancias de MEV, y mina el bloque B después.
• En lugar de construir sobre el bloque de Bob, Charlie vuelve a minar secretamente el bloque A e inserta una transacción capturando el MEV para sí mismo.
• Charlie también vuelve a minar el bloque B y mina un bloque C adicional para que su cadena sea más larga que la de Bob.
• Charlie transmite el bloque recién producido al resto de la red, causando una reorganización de la cadena.
• Las blockchains PoW siguen la "regla de la cadena más larga" (es decir, la cadena con más bloques se considera la cadena válida).
• La cadena de Charlie ahora reemplaza a la cadena de Bob.
• Los bloques anteriores de Bob simplemente "desaparecen".

Los time-bandit attacks no solo amenazan la noción de finalidad en las blockchains, sino que podrían provocar una ruptura del consenso. Con múltiples mineros provocando reorgs de la cadena, sería difícil para otros nodos detectar la cadena correcta –como se muestra en el ejemplo, la regla de la "cadena más pesada" no siempre es suficiente para determinar la validez de una cadena.

¿Cuáles son los beneficios del MEV?

Aunque el MEV tiene connotaciones negativas, no siempre es perjudicial. Por ejemplo, los traders de arbitraje aseguran que los usuarios obtengan los mejores precios para los activos –especialmente en los exchanges descentralizados– mientras obtienen ganancias ellos mismos.

Si un token está subvaluado en un DEX, una orden de venta grande reducirá su precio listado; y si el token está sobrevaluado, una orden de venta grande disminuirá su valoración. Sin traders que detecten disparidades de precios entre exchanges descentralizados, el mercado de DeFi carecería de eficiencia.

¿Qué es MEV-boost?

MEV-Boost es una solución creada por el equipo de Flashbots para ayudar a mitigar las fuerzas centralizadoras del MEV, diseñada en preparación para el cambio de Ethereum al consenso Proof-of-Stake (es decir, The Merge).

Los investigadores esperan que MEV-Boost y, en el futuro, Proposer-Builder Separation y danksharding ayuden a mitigar las amenazas reales del MEV a un Ethereum permissionless y descentralizado, y que continúen contribuyendo a reducir las comisiones de gas y la congestión de la red para los usuarios.