Qu'est-ce que la Maximum Extractable Value (MEV) ?

Un aspect de la blockchain qui suscite beaucoup d'intérêt depuis quelques années est la « Maximum Extractable Value » ou MEV. La MEV désigne le profit qui peut être réalisé en manipulant l'ordre dans lequel les transactions sont traitées au sein d'un bloc. Quelles sont les méthodes utilisées pour extraire la MEV ? La MEV est-elle une bonne chose ou nuit-elle à un écosystème blockchain ?

Qu'est-ce que la Maximum Extractable Value (MEV) ?

C'est quoi la Maximum Extractable Value (MEV) ?

La MEV est l'abréviation de « Maximal Extractable Value » (valeur extractible maximale). Ce terme fait référence aux profits qui peuvent être réalisés en incluant, excluant ou changeant l'ordre des transactions dans un bloc d'une blockchain.

Le concept de la MEV a été anticipé pour la première fois en 2014 par un trader algorithmique sous le pseudonyme de Pmcgoohan. Il avertit la communauté sur le fait que les mineurs pouvaient réorganiser discrètement les transactions au sein du mempool pour en tirer un bénéfice personnel.

Cette notion revient sur le devant de la scène en 2019, lorsqu'une équipe de chercheurs dirigée par Philip Daian publie une étude intitulée « Flash Boys 2.0 ». C'est dans cette étude que le terme MEV fait son apparition en tant qu'acronyme de « Miner Extractable Value ». Depuis le passage d'Ethereum à la Proof of Stake, la MEV correspond aujourd'hui à la « Maximum Extractable Value ».

Le phénomène gagne en popularité au sein de la crypto-communauté suite aux publications de « Ethereum is a Dark Forest », un article de Georgios Konstantopoulos et Dan Robinson, et de « Escaping the Dark Forest », un article de Samczsun. Respectivement publiés en août et septembre 2020, ces écrits soulignent le défi que représente la MEV pour les développeurs d'Ethereum et des autres blockchains.

Aujourd'hui, bien que la blockchain Ethereum soit passée à la Proof of Stake, la MEV n'a pas disparu pour autant. Les mineurs ont été remplacés par des validateurs, lesquels sont également en capacité d'exploiter la MEV et de tenter de générer des profits de diverses manières.

Selon l'outil Flashbots, plus de 685 millions de dollars ont été générés depuis début 2020 par des bots et des mineurs/validateurs sur Ethereum grâce à l'utilisation de diverses méthodes de réorganisation des transactions.

Profits MEV Ethereum

Figure 1 : Évolution des profits générés par l'exploitation de la MEV sur Ethereum depuis le 1er janvier 2020

 

Toujours d'après les données de Flashbots, le vecteur le plus utilisé pour extraire la MEV n'est autre qu'Uniswap, l'un des principaux protocoles de la finance décentralisée (DeFi). À lui seul, il concentre plus de 80 % de toutes les transactions relatives à la MEV. Les autres protocoles généralement ciblés sont Balancer, Curve et Aave.

Bien qu'Ethereum soit souvent mentionnée pour décrire la MEV, cette blockchain n'est pas la seule touchée par ce phénomène. Toutefois, celle-ci concentrant l'extrême majorité des transactions relatives à l'extraction de la MEV, elle est l'exemple privilégié dans cet article.

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👉 Pour mieux comprendre – Qu'est-ce que le mempool d'une blockchain ?

Diverses méthodes utilisées pour extraire la MEV

Il est important de préciser que les pratiques présentées ci-après sont généralement considérées comme contraires à l'éthique ou malveillantes, et que de nombreuses blockchains ont adopté des dispositions visant à prévenir ou à atténuer leur utilisation.

Le front-running

Le front-running est une pratique où des bots scannent le mempool d'une blockchain à la recherche de transactions rentables. Dès qu'une opportunité est détectée, le bot répliquera la transaction d'un utilisateur avec davantage de frais de gas afin que les mineurs/validateurs privilégient cette transaction plutôt que toutes les autres.

L'attaque sandwich

Une attaque sandwich fait référence à un certain type de front-running souvent utilisé pour manipuler les prix des cryptomonnaies et générer des profits. Une attaque sandwich peut survenir lorsqu'un bot détecte une importante transaction en attente sur un exchange décentralisé (DEX). Le bot place ensuite une transaction juste avant et juste après celle-ci pour tirer un bénéfice d'un changement de prix artificiel.

Voici un exemple pour illustrer cette situation : un utilisateur place un ordre pour swap 1 000 000 de tokens LINK en tokens UNI sur Uniswap. L'ordre est alors placé dans le mempool. Un bot créé à cet effet détecte alors la transaction et place deux ordres : une transaction qui paie des frais de gas élevés pour acheter des LINK avant que la transaction de l'utilisateur ne soit validée, puis une autre transaction pour vendre les LINK précédemment achetés une fois que la transaction de l'utilisateur a été validée :

  • Transaction 1 : le bot exécute un ordre d'achat important, ce qui provoque une hausse du cours du token ;
  • Transaction 2 : la victime achète le token à un prix plus élevé ;
  • Transaction 3 : le bot revend ses tokens, profitant de la différence de prix.

Le montant du préjudice que la victime du bot devra payer est déterminée par le « slippage » saisi lors de sa transaction, c'est-à-dire le pourcentage de différence de prix qu'elle est prête à accepter entre la création de sa transaction et son exécution.

La réorganisation des transactions

La réorganisation des transactions désigne une pratique des mineurs/validateurs consistant à modifier l'ordre dans lequel les transactions sont traitées dans un bloc. En donnant la priorité à certaines transactions, les mineurs/validateurs peuvent extraire une valeur supplémentaire des frais associés à ces transactions.

Le minage égoïste

Le minage égoïste fait référence au fait qu'un mineur « retient » des blocs nouvellement minés sur le réseau afin de se donner un avantage sur les autres mineurs/validateurs. En retenant des blocs, un mineur peut potentiellement se voir attribuer une plus grande part de la récompense desdits blocs.

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Que se passe-t-il vraiment lors de la création d'un bloc ?

Lorsqu’un validateur est choisi pour produire un bloc, il se produit une série d’événements avant que ce bloc ne soit ajouté au réseau.

D’abord il faut construire le bloc en rassemblant et ordonnant les transactions en attente. Un validateur peut lui-même construire les blocs, mais cela revient souvent à proposer des blocs ne produisant pas de MEV.

C’est pourquoi il existe des constructeurs de blocs dédiés (appelés « block builders »), indépendants des proposants ou validateurs (« block proposers ») qui ont pour rôle de créer des blocs optimisés pour la MEV à partir des transactions en attente.

Les constructeurs de blocs vont ensuite envoyer des blocs aux proposants (ou validateurs) dans l’espoir de recevoir une partie des profits générés par la MEV lorsque le bloc sera ajouté au réseau.

C’est ce qu’on appelle la séparation des « constructeurs » et des « proposants » de blocs ou PBS (pour Proposers/Builders Separation).

Le PBS permet de:

  • Limiter les risques de censure et centralisation par les validateurs. Ces derniers ne pouvant sélectionner eux-mêmes les transactions qu’ils souhaitent inclure dans un bloc ;
  • Favoriser la création de valeur des blocs produits à travers la compétitivité des créateurs de blocs.

Aujourd’hui le PBS est réalisé via la séparation des proposants et constructeurs de blocs. Toutefois, il n’est pas directement implémenté dans le consensus d’Ethereum, mais par des systèmes externes. Il est prévu d’intégrer le PBS au niveau du consensus à l’avenir.

Ainsi en pratique, voici ce qu’il se passe dans le cadre d’une transaction MEV:

  • Un utilisateur soumet une transaction ;
  • La transaction rejoint la « mempool » où sont regroupées toutes les transactions en attente de validation ;
  • Les créateurs de blocs entrent en compétition pour proposer les blocs les plus optimisés pour créer de la valeur à partir des transactions de la mempool ;
  • Les créateurs de blocs envoient leurs proposition de blocs à un ou plusieurs relais ;
  • Les blocs peuvent être sélectionnés par un validateur ou proposant qui proposera le bloc au réseau.

L’avis de l’expert Emmanuel Nalepa, ingénieur sénior infrastructure chez Kiln :

« La MEV est un sujet complexe et passionnant, mais aussi très sensible dans notre écosystème. En effet, ce processus peut favoriser la censure de certaines applications ou transactions. Avec l’ensemble de notre communauté, il est donc important de continuer à travailler sur ces questions de transparence, de séparation entre les différents acteurs pour garantir une décentralisation toujours plus importante sans oublier les intérêts de nos clients à la recherche des meilleures récompenses. »

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Conclusion : la MEV est-elle bénéfique ou néfaste ?

Il est admis qu'un certain niveau de MEV est nécessaire au bon fonctionnement d'une blockchain, car celle-ci incite davantage les mineurs/validateurs à sécuriser le réseau et à traiter les transactions. Sans cette incitation, il est probable que moins de mineurs/validateurs participeraient au réseau, ce qui pourrait potentiellement conduire à une diminution de sa décentralisation et de sa sécurité.

Cependant, la possibilité que les mineurs/validateurs abusent de la MEV d'une manière qui n'est pas conforme aux intérêts des autres utilisateurs suscite des inquiétudes. Par exemple, si les mineurs/validateurs sont en mesure d'anticiper les transactions ou de réorganiser les transactions d'une manière qui leur profite aux dépens des autres utilisateurs, cela pourrait conduire à une distribution injuste de la valeur au sein du réseau.

La MEV a attiré l'attention ces dernières années, car elle est susceptible de créer des conflits entre les mineurs/validateurs et les utilisateurs d'une blockchain.

Par conséquent, les chercheurs et les développeurs ont exploré les moyens d'atténuer les effets négatifs de la MEV, notamment par l'utilisation de mécanismes de redistribution de la MEV. Par exemple, une taxe peut être prélevée lorsque des mineurs/validateurs réalisent des transactions relatives à la MEV. Le produit de cette taxe est alors reversé aux utilisateurs qui ont produit cette MEV.

Dans l'ensemble, l'impact de la MEV sur une blockchain dépendra des pratiques et des incitations spécifiques en vigueur. Il est important que les blockchains disposent de mesures pour s'assurer que la MEV est alignée sur les intérêts de la communauté au sens large et n'est pas utilisée de manière abusive par un petit nombre d'acteurs.

Source : Figure 1 : Flashbots

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