تحديد القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين: ما مدى ظلام الغابة؟

جدول المحتويات

1. المقدمة

تمثل القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين (BEV) تحدياً أساسياً لأمن التمويل اللامركزي، حيث يستخرج المتداولون الانتهازيون قيمة نقدية من عقود التمويل اللامركزي الذكية من خلال الترتيب الاستراتيجي للمعاملات. مع وجود أكثر من 90 مليار دولار مغلقة في بروتوكولات التمويل اللامركزي، فإن الحوافز المالية لاستخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين خلقت نظاماً بيئياً متطوراً من بوتات التداول الآلي واستغلال المعدنين.

أصبحت شفافية سلاسل الكتل غير المرخصة سلاحاً ذا حدين: فبينما تتيح المعاملات بدون وسيط ثقة، فإنها تعرض أيضاً الفرص المربحة للجهات المفترسة التي يمكنها التقدم في تنفيذ المعاملات المشروعة. يقدم هذا البحث أول تحديد كمي شامل للقيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين عبر طرق استخراج متعددة ويقيم المخاطر العملية على أمن إجماع البلوكشين.

2. تحليل القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين

2.1 طرق استخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين

تهيمن ثلاث طرق رئيسية لاستخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين على المشهد:

• هجمات الساندويتش: وضع معاملات قبل وبعد معاملة الضحية لالتقاط فروق الأسعار
• التسييل: استغلال المراكز غير المضمونة بشكل كاف في بروتوكولات الإقراض
• المراجحة: الاستفادة من فروق الأسعار عبر البورصات اللامركزية

2.2 القياس الكمي للقيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين

يمتد تحليلنا ليشمل 32 شهراً من بيانات البلوكشين، covering 49,691 عملة مشفرة و 60,830 سوقاً على السلسلة. يبلغ إجمالي القيمة المستخرجة 540.54 مليون دولار موزعة على 11,289 عنواناً.

3. الإطار التقني

3.1 خوارزمية بوت التداول المعمم

نقدم أول خوارزمية ملموسة لبوتات التداول المعممة التي يمكنها استبدال المعاملات غير المؤكدة دون فهم المنطق الأساسي لمعاملات الضحية:

الخوارزمية: إعادة تشغيل المعاملة المعممة
الإدخال: مجموعة المعاملات المعلقة T، سعر الغاز G
الإخراج: تسلسل المعاملات المربحة S

1. مراقبة مجمع الذاكرة للمعاملات الواردة T_i
2. لكل T_i، محاكاة التنفيذ وتقدير الربح P_i
3. إذا كان P_i > الحد الأدنى θ:
   أ. إنشاء معاملة تسبيق F بسعر غاز G' > G
   ب. إنشاء معاملة تلتقط B
   ج. إرسال التسلسل [F, T_i, B] إلى الشبكة
4. كرر لجميع الفرص المربحة

حققت هذه الخوارزمية ربحاً مقدراً بـ 57,037.32 إيثيريوم (35.37 مليون دولار أمريكي) على مدى 32 شهراً.

3.2 الصياغة الرياضية

يمكن التعبير عن شرط الربحية للمعدنين لتفرعة السلسلة كما يلي:

$$P_{BEV} > \frac{R_{block}}{\alpha} \times C_{fork}$$

حيث $P_{BEV}$ هي القيمة القابلة للاستخراج، $R_{block}$ هي مكافأة الكتلة، $\alpha$ هي نسبة معدل التجزئة للمعدن، و $C_{fork}$ هي تكلفة التفرعة. بالنسبة للإيثيريوم، سيقوم المعدن العقلاني الذي يمتلك 10% من معدل التجزئة بالتفرعة إذا تجاوزت القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين 4× مكافأة الكتلة.

4. النتائج التجريبية

4.1 إحصائيات استخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين

يكشف تحليلنا عن أرقام مذهلة لاستخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين:

• أعلى حالة استخراج فردية: 4.1 مليون دولار أمريكي (616.6× مكافأة كتلة الإيثيريوم)
• هجمات الساندويتش المنقولة بشكل خاص: 240,053 هجوماً حققت 81.04 مليون دولار
• المراجحة المنقولة بشكل خاص: 110,026 حالة حققت 82.75 مليون دولار
• إمكانية إعادة تشغيل المعاملة: 188,365 معاملة بقيمة قابلة للاستخراج تبلغ 35.37 مليون دولار

4.2 التداعيات الأمنية

يخلق تركيز استخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين مخاطر كبيرة في طبقة الإجماع. وتتفاقم هذه المخاطر بشكل أكبر من خلال أنظمة نقل القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين المركزية من خلال إنشاء نقاط مركزية للفشل والتنسيق.

5. تحليل أنظمة نقل القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين

تمثل أنظمة نقل القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين المركزية الناشئة تحولاً أساسياً في ديناميكيات استخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين. تقوم هذه الأنظمة بما يلي:

• إنشاء نقاط تنسيق مركزية لاستخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين
• زيادة حوافز المعدنين لإعادة تنظيم السلسلة
• تقليل الشفافية في ترتيب المعاملات
• تمكين هجمات الإجماع على نطاق أكبر محتملة

يظهر تحليلنا أن أنظمة النقل استحوذت على قيمة كبيرة من القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين: 240,053 هجوماً منقولاً بشكل خاص من نوع الساندويتش (81.04 مليون دولار)، و 1,956 عملية تسييل منقولة بشكل خاص (10.69 مليون دولار)، و 110,026 عملية مراجحة منقولة بشكل خاص (82.75 مليون دولار).

6. التطبيقات المستقبلية والاتجاهات

يستمر مشهد القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين في التطور مع عدة تطورات حرجة:

الوسائل التقنية المضادة

• خدمات التسلسل العادل ومخططات الإيداع والكشف
• التشفير العتبي لخصوصية المعاملات
• آليات الإجماع الواعية للقيمة القابلة للاستخراج من قبل المعدنين (مثل فصل منشئ العروض عن باني الكتل في الإيثيريوم)

الاعتبارات التنظيمية

• تصنيف استخراج القيمة القابلة للاستخراج من البلوكشين بموجب قوانين الأوراق المالية
• اللوائح المضادة للتقدم في التنفيذ لبروتوكولات التمويل اللامركزي
• متطلبات الشفافية للقيمة القابلة للاستخراج من قبل المعدنين

الحلول على مستوى البروتوكول

• تحسينات في تصميم صانع السوق الآلي
• ترتيب المعاملات المستند إلى الوقت
• أسواق بناء الكتل اللامركزية

7. المراجع

1. Qin, K., Zhou, L., & Gervais, A. (2021). Quantifying Blockchain Extractable Value: How dark is the forest?
2. Daian, P., et al. (2020). Flash Boys 2.0: Frontrunning, Transaction Reordering, and Consensus Instability in Decentralized Exchanges.
3. Torres, C. I., et al. (2021). Frontrunner Jones and the Raiders of the Dark Forest: An Empirical Study of Frontrunning on the Ethereum Blockchain.
4. Zhou, L., et al. (2021). High-Frequency Trading on Decentralized On-Chain Exchanges.
5. Eskandir, S., et al. (2022). The Distributed Network of Transparent Dishonesty.
6. Buterin, V. (2021). Proposal for mitigating MEV in Ethereum 2.0.
7. Goldman Sachs Research (2022). DeFi and the Future of Finance.
8. IMF Working Paper (2022). Decentralized Finance and Financial Stability.