MEV na Solana: uma introdução

Principais conclusões

Este artigo busca oferecer uma compreensão básica de como o MEV funciona na Solana. Em resumo:

• O MEV na Solana não está morto.
• Nem todo MEV é ruim.
• É possível fazer frontrunning lucrativo em diferentes estruturas de ambientes de liquidez de DEX, não apenas em AMMs.
• A produção contínua de blocos da Solana e a ausência de um mempool no protocolo alteram o comportamento padrão e a dinâmica social da rede.
• Alguém pode criar um fork ou tentar replicar de outra forma o mempool fora do protocolo da Jito para extrair mais MEV, mas isso é difícil tanto técnica quanto socialmente.
• Muitos validadores apoiam a decisão de remover o mempool da Jito, abrindo mão da receita de sandwiching em favor do crescimento e da saúde da Solana no longo prazo.

Introdução

Em uma rede Proof-of-Stake, quando você é designado líder de um determinado bloco, tem autoridade para definir o conteúdo desse bloco. Maximal Extractable Value (MEV) refere-se a qualquer valor obtido pela adição, remoção ou reordenação das transações dentro de um determinado bloco.

Com o aumento da atividade e do interesse geral na Solana, o MEV está se tornando um tema cada vez mais discutido. Em 10 de janeiro de 2024, um searcher pagou uma gorjeta de 890 SOL a um validador, uma das maiores da história da Jito:

Na semana encerrada em 12 de março de 2024, os validadores da Solana receberam mais de US$ 7 milhões em gorjetas da Jito pela inclusão no espaço de blocos da Solana. Hoje, mais de 50% das transações da Solana correspondem a arbitragens malsucedidas (spam), que têm valor esperado positivo porque os custos de transação são muito baixos. Os traders lucram ao realizar esses tipos de operação no longo prazo.

Estrutura de MEV da Solana

Visão geral

O MEV na Solana é diferente do observado em outras redes, com um forte incentivo para que searchers operem seus próprios nós e/ou façam integração e colocation com nós que têm alto stake, obtendo assim a visão mais atualizada da rede, já que a Solana é sensível à latência. Isso se deve às atualizações contínuas de estado da Solana e a mecanismos ponderados por stake, como o Turbine (para ler o estado atualizado) e o QoS ponderado por stake (para gravar um novo estado).

Uma das diferenças mais notáveis é a ausência de um mempool convencional, como os encontrados normalmente em outras redes, como a Ethereum.

A produção contínua de blocos da Solana, sem leilões ou mecanismos adicionais ou fora do protocolo, reduz a superfície para determinados tipos de MEV, especialmente front-running.

Transações de MEV

As oportunidades de MEV surgem em diferentes categorias. Estes são alguns tipos comuns de transações de MEV que existem hoje na Solana:

Mint de NFTs

O MEV proveniente do mint de NFTs ocorre quando participantes tentam obter tokens não fungíveis (NFTs) raros ou valiosos durante eventos públicos de mint, tanto de NFTs “blue-chip” quanto de cauda longa. A natureza dos eventos de mint de NFTs é caracterizada por aumentos repentinos: o bloco x-1 não apresenta nenhuma oportunidade de MEV de NFT, enquanto o bloco x apresenta uma grande oportunidade de MEV. Aqui, o bloco x se refere ao bloco em que o mint foi iniciado. Esses mecanismos de mint de NFT/IDO foram uma das primeiras fontes de picos de congestionamento em grande escala que fizeram a Solana interromper temporariamente a produção de blocos em 2021/2022.

Liquidações

Quando os mutuários não mantêm o índice de colateralização exigido para seus empréstimos, suas posições ficam sujeitas à liquidação. Searchers examinam a blockchain em busca dessas posições subcolateralizadas e executam liquidações para quitar parte ou a totalidade da dívida, recebendo como recompensa uma parcela do colateral. As liquidações ocorrem em protocolos que usam tanto tokens quanto NFTs como colateral. Elas são necessárias para manter a solvência dos protocolos e beneficiam o ecossistema em geral.

Arbitragem

A arbitragem envolve aproveitar discrepâncias no preço do mesmo ativo em diferentes mercados ou plataformas. Essas oportunidades de arbitragem existem dentro da mesma rede, entre redes e entre CEXes e DEXes. Atualmente, a arbitragem dentro da mesma rede é a única forma que garante atomicidade, pois ambas as pernas são executadas na mesma rede, já que a arbitragem dentro da mesma rede exige suposições adicionais de confiança. A arbitragem mantém os preços alinhados, desde que não resulte no aumento do fluxo de ordens tóxico.

Jito

A Jito é um leilão de espaço de blocos fora do protocolo para blocos parciais, ao contrário do MEV-boost, no qual blocos completos são construídos. A Jito e o mev-geth têm propostas semelhantes, mas suas implementações são muito diferentes. A Jito oferece garantias off-chain de inclusão de um conjunto específico de transações chamado bundles. Os bundles são executados de forma sequencial e atômica: tudo ou nada. Searchers enviam bundles com execução on-chain garantida caso vençam o leilão e pagam a gorjeta mínima de 10.000 lamports. As gorjetas da Jito existem fora do protocolo e são separadas das taxas de prioridade do protocolo.

Essa abordagem busca reduzir o spam e aumentar a eficiência dos recursos computacionais da Solana ao realizar os leilões off-chain e publicar no bloco apenas o único vencedor do leilão por meio de um bundle garantido. Um searcher pode usar um bundle para uma ou ambas as seguintes propriedades: inclusão rápida e garantida e lances por oportunidades de frontrun/backrun. Isso é particularmente importante, considerando que uma parcela significativa dos recursos computacionais da rede é consumida atualmente por transações malsucedidas.

Mempool

Ao contrário da Ethereum, a Solana não tem um mempool nativo no protocolo. O serviço de mempool agora descontinuado da Jito criou, na prática, um mempool canônico fora do protocolo, já que ~65% dos validadores executam o cliente Jito-Solana em vez do cliente nativo Solana-Labs.

Quando estava ativo, as transações permaneciam no pseudomempool da Jito por 200 ms. Durante essa janela, searchers podiam dar lances em oportunidades de front-run/sandwich/backrun de transações pendentes, e os bundles com os maiores pagamentos eram encaminhados ao validador para execução. O sandwiching representava uma parcela significativa da receita de MEV, medida pelas gorjetas pagas aos validadores.

Ninguém gosta de falar sobre sandwiching, especialmente na Ethereum, porque ele impõe uma externalidade estritamente negativa ao trader final: esse usuário tem sua ordem executada pelo pior preço possível. Como referência, ~US$ 24 milhões em lucros foram obtidos, segundo a EigenPhi, apenas com sandwiching na Ethereum nos últimos 30 dias. Quando os usuários definiam uma slippage máxima, isto é, a variação em torno de determinado valor que o usuário aceita antes de enviar a transação, suas ordens quase sempre eram executadas por esse preço. Em outras palavras, se a ordem fosse executada, a slippage esperada do usuário quase sempre seria igual à slippage máxima.

Os searchers da Jito ainda podem enviar bundles para outros tipos de transações de MEV que não dependem do MempoolStream, como transações de arbitragem e liquidação, que exigem observar a transação em um bloco e capturar a oportunidade no próximo leilão da Jito.

Cadeia de fornecimento

Como referência, a atual cadeia de fornecimento da construção de blocos da Ethereum se parece com isto:

Na Solana, para validadores que executam o cliente Jito-Solana, a cadeia de fornecimento da construção de blocos se parece com isto:

• Transações recebidas: o estado atual pré-agendado das transações que aguardam execução. Elas podem vir de RPCs, outros validadores, fluxo de ordens privado ou outras fontes.
• Relayers: os relayers da Solana são diferentes dos da Ethereum. Na Ethereum, relayers são entidades confiáveis que conectam construtores e proponentes de blocos — os construtores confiam que o relay não modificará seus blocos. Na Solana, os relayers são responsáveis por retransmitir transações recebidas e realizar operações limitadas de TPU, como desduplicação de pacotes e verificação de assinaturas. Os relayers encaminham pacotes tanto para o Block Engine quanto para o validador. O equivalente não é necessário na Ethereum porque ela tem um mempool, enquanto a Solana não tem.

A lógica do relayer tem código aberto, permitindo que qualquer pessoa execute seu próprio relayer. A Jito opera instâncias de relayers como um bem público. Outros participantes conhecidos da rede Solana também executam seus próprios relayers.

• Block Engine: o Block Engine simula combinações de transações e executa o leilão de espaço de blocos off-chain. Os bundles que maximizam o MEV são então encaminhados ao líder que executa o cliente Jito-Solana.
• Searchers: searchers buscam explorar discrepâncias de preços e outras oportunidades inserindo suas próprias transações em determinado bloco. Eles podem usar fontes como Jito ShredStream, Preconfirmations da Helius, Raw Shreds, feeds de pré-execução como Preprocessed Transactions ou obter suas próprias informações atualizadas.
• Validadores: validadores constroem e produzem blocos. Os blocos da Jito-Solana são construídos com o agendador reservando 3 milhões de CUs para transações encaminhadas pela Jito durante os primeiros 80% do bloco.

Esses participantes não são necessariamente entidades separadas, pois podem ter integração vertical. Como observado anteriormente, os validadores têm autoridade total sobre seus blocos. Quando são líderes, os próprios validadores podem buscar oportunidades econômicas inserindo, reordenando e censurando transações de determinado bloco.

Searchers também podem enviar transações por métodos RPC, o roteamento padrão no protocolo, independentemente de o líder executar ou não a Jito-Solana. Devido às taxas baixas da Solana e ao indeterminismo do agendador, o envio de transações em massa ainda é um método comum para capturar oportunidades de MEV. Algumas oportunidades de MEV podem persistir por mais tempo do que o esperado, durante um período de um a dezenas de blocos.

Distribuição de MEV entre os participantes

Embora a Solana possibilite uma execução mais rápida das transações e reduza a superfície para determinados tipos de MEV, ela pode acentuar o potencial de centralização motivada por latência, na qual validadores e searchers buscam fazer colocation de sua infraestrutura para obter uma vantagem competitiva. Ainda estamos longe de qualquer equilíbrio competitivo e estável, pois a infraestrutura e os mecanismos relevantes mudam rapidamente.

Em um mundo com tempos de bloco inferiores a 200 ms, isso oferece uma vantagem comparativa a agentes sofisticados que contam com infraestrutura e conhecimento especializado para otimizar sistemas, onde muitos aprendizados podem vir do trading de alta frequência. Até agora, a Ethereum se afastou desse equilíbrio, criando soluções fora do protocolo para democratizar as oportunidades e permitir que searchers sejam competitivos, pelo menos no estado atual da UX e dos preços da Ethereum, de seu regime oligopolista de construção de blocos e das suposições adicionais de confiança fora do protocolo.

Redução da superfície de MEV

Mecanismos de uso geral fora do protocolo estão chegando aos protocolos para reduzir a superfície de MEV on-chain. Esses mecanismos incluem:

Sistemas de RFQ

Sistemas de RFQ (Request-for-Quote), como a Hashflow, estão chegando à Solana e ganhando popularidade, com volume acumulado superior a US$ 10 bilhões em diferentes ecossistemas. As ordens são atendidas por formadores de mercado profissionais, como Wintermute, Jump Crypto, GSR e LedgerPrime, em vez de um AMM ou livro de ordens on-chain. A precificação baseada em assinaturas permite que a computação ocorra off-chain. Na prática, isso transfere toda a descoberta de preços para fora da rede, e somente a transação de transferência executada é registrada on-chain.

Endpoints RPC com proteção contra MEV

Esses endpoints permitem que os usuários recebam, na forma de rebates, parte dos ganhos provenientes de seu fluxo de ordens. Searchers dão lances pelo direito de executar um backrun da sua transação e oferecem um rebate associado, que é devolvido ao usuário após o desconto de eventuais taxas. Em geral, esses endpoints dependem da confiança na contraparte que os opera para garantir que não ocorram front-running nem sandwiching.

Os mecanismos de mitigação/redistribuição de MEV combinam, em diferentes graus, a captura pelo usuário de parte do valor de seu fluxo de ordens e a transferência para off-chain do leilão de descoberta de preços e dos mecanismos relevantes. Esses mecanismos envolvem concessões entre propriedades das criptomoedas, como resistência à censura, auditabilidade e ausência da necessidade de confiança.

Conclusão

Este artigo abordou os principais participantes da cadeia de fornecimento de MEV na Solana e seus desenvolvimentos mais recentes. Também apresentou as formas comuns de MEV na Solana e a anatomia de uma transação de MEV.

Recursos significativos foram destinados ao estudo e à pesquisa dos efeitos de diferentes mecanismos de mitigação/realocação de MEV. A Ethereum investiu muitos recursos em uma infraestrutura que levou à criação da Flashbots, cujo objetivo é oferecer acesso democratizado às oportunidades de MEV, mas que também impõe outras decisões de design e externalidades possivelmente negativas à rede. 

A Solana tem a oportunidade de explorar novos modelos na fronteira do MEV e da cadeia de fornecimento da produção de blocos.

Agradecemos a Dubbel06 (Overclock), Lucas (Jito) e Eugene (Ellipsis) pelos comentários e pela revisão.