Quantification de la Valeur Extractible en Blockchain : À quel point la forêt est-elle obscure ?

Table des Matières

540,54 M$

BEV Totale Extraite

32 Mois

Période d'Analyse

11 289 Adresses

Participants BEV

4,1 M USD

Plus Grande Instance BEV Unique

1. Introduction

La Valeur Extractible en Blockchain (BEV) représente un défi fondamental pour la sécurité de la finance décentralisée, où des traders opportunistes extraient de la valeur monétaire des contrats intelligents DeFi via un ordonnancement stratégique des transactions. Avec plus de 90 milliards de dollars verrouillés dans les protocoles DeFi, les incitations financières à l'extraction de la BEV ont créé un écosystème sophistiqué de robots de trading automatisés et d'exploitation des mineurs.

La transparence des blockchains sans permission devient une arme à double tranchant : tout en permettant des transactions sans confiance, elle expose également des opportunités rentables à des acteurs prédateurs qui peuvent devancer les transactions légitimes. Cette recherche fournit la première quantification complète de la BEV à travers plusieurs méthodes d'extraction et évalue les risques pratiques pour la sécurité du consensus blockchain.

2. Analyse de la Valeur Extractible en Blockchain

2.1 Méthodes d'Extraction de la BEV

Trois méthodes principales d'extraction de la BEV dominent le paysage :

Attaques Sandwich : Placer des transactions avant et après une transaction victime pour capturer les différences de prix
Liquidations : Exploiter les positions sous-collatéralisées dans les protocoles de prêt
Arbitrage : Tirer profit des différences de prix entre les échanges décentralisés

2.2 Mesure Quantitative de la BEV

Notre analyse couvre 32 mois de données blockchain, incluant 49 691 cryptomonnaies et 60 830 marchés on-chain. La BEV totale extraite s'élève à 540,54 M$ répartis entre 11 289 adresses.

Répartition de la BEV par Type :

Attaques Sandwich : 750 529 attaques générant 174,34 M$
Liquidations : 31 057 transactions générant 89,18 M$
Arbitrage : 1 151 448 transactions générant 277,02 M$

3. Cadre Technique

3.1 Algorithme Généralisé de Robot de Trading

Nous présentons le premier algorithme concret pour des robots de trading généralisés capables de remplacer des transactions non confirmées sans comprendre la logique sous-jacente des transactions victimes :

Algorithme : Rejeu Généralisé de Transaction
Entrée : Pool de transactions en attente T, Prix du gaz G
Sortie : Séquence de transactions rentable S

1. Surveiller le mempool pour les transactions entrantes T_i
2. Pour chaque T_i, simuler l'exécution et estimer le profit P_i
3. Si P_i > seuil θ :
   a. Construire une transaction de devancement F avec gaz G' > G
   b. Construire une transaction de rattrapage B
   c. Soumettre la séquence [F, T_i, B] au réseau
4. Répéter pour toutes les opportunités rentables

Cet algorithme a généré un profit estimé à 57 037,32 ETH (35,37 M USD) sur 32 mois.

3.2 Formulation Mathématique

La condition de rentabilité pour que les mineurs bifurquent la chaîne peut être exprimée comme :

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

Où $P_{BEV}$ est la valeur extractible, $R_{block}$ est la récompense de bloc, $\alpha$ est la proportion de taux de hachage du mineur, et $C_{fork}$ est le coût de bifurcation. Pour Ethereum, un mineur rationnel avec 10 % du taux de hachage bifurquera si la BEV dépasse 4× la récompense de bloc.

4. Résultats Expérimentaux

4.1 Statistiques d'Extraction de la BEV

Notre analyse révèle des chiffres d'extraction de la BEV stupéfiants :

Plus grande instance BEV unique : 4,1 M USD (616,6× la récompense de bloc Ethereum)
Attaques sandwich relayées privément : 240 053 attaques générant 81,04 M$
Arbitrages relayés privément : 110 026 instances générant 82,75 M$
Potentiel de rejeu de transaction : 188 365 transactions avec 35,37 M$ de valeur extractible

4.2 Implications pour la Sécurité

La concentration de l'extraction de la BEV crée des risques significatifs au niveau de la couche de consensus. Les systèmes centralisés de relais BEV aggravent encore ces risques en créant des points de défaillance et de coordination centralisés.

5. Analyse des Systèmes de Relais BEV

Les systèmes émergents de relais BEV centralisés représentent un changement fondamental dans la dynamique d'extraction de la BEV. Ces systèmes :

Créent des points de coordination centralisés pour l'extraction de la BEV
Augmentent les incitations des mineurs à la réorganisation de chaîne
Réduisent la transparence dans l'ordonnancement des transactions
Permettent potentiellement des attaques de consensus à plus grande échelle

Notre analyse montre que les systèmes de relais ont capturé une valeur BEV significative : 240 053 attaques sandwich relayées privément (81,04 M$), 1 956 liquidations relayées privément (10,69 M$), et 110 026 arbitrages relayés privément (82,75 M$).

6. Applications Futures & Orientations

Le paysage de la BEV continue d'évoluer avec plusieurs développements critiques :

Contre-mesures Techniques

Services d'ordonnancement équitables et schémas commit-reveal
Chiffrement à seuil pour la confidentialité des transactions
Mécanismes de consensus sensibles à la MEV (ex. : séparation proposant-constructeur d'Ethereum)

Considérations Réglementaires

Classification de l'extraction de la BEV sous les lois sur les valeurs mobilières
Règlements anti-devancement pour les protocoles DeFi
Exigences de transparence pour la valeur extractible par les mineurs

Solutions au Niveau du Protocole

Améliorations de la conception des market makers automatisés
Ordonnancement des transactions basé sur le temps
Marchés décentralisés de construction de blocs

7. Références

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

Analyse d'Expert : La Crise de Sécurité de la BEV

Franc et Direct

Cette recherche expose une faille fondamentale dans le modèle économique de la blockchain : la BEV n'est pas seulement une prise de profit opportuniste—c'est une menace systémique qui transforme les mineurs rationnels en attaquants potentiels. Le chiffre d'extraction de 540 M$ est alarmant, mais la véritable histoire est l'instance unique de 4,1 M$ qui représente 616 fois la récompense de bloc—la preuve que les incitations à la réorganisation de chaîne sont déjà dangereusement élevées.

Chaîne Causale

La chaîne causale est terrifiante de clarté : mempools transparents → transactions rentables identifiables → devancement automatisé → coordination centralisée des relais → incitations des mineurs à bifurquer. Comme le document CycleGAN a démontré la transformation de domaine, la BEV transforme les mineurs honnêtes en acteurs extractifs. Les mathématiques ne mentent pas—quand la BEV dépasse $P_{BEV} > \frac{R_{block}}{\alpha} \times C_{fork}$, la sécurité s'effondre.

Points Forts et Points Faibles

Points Forts : L'algorithme généralisé de robot de trading est une percée—il démontre que l'extraction de la BEV peut être automatisée sans comprendre la logique transactionnelle, créant une menace évolutive. L'ensemble de données de 32 mois fournit une preuve indéniable de l'ampleur du problème.

Points Faibles : Le document minimise les implications réglementaires. Comme les avertissements du Conseil de Stabilité Financière concernant la banque parallèle, la BEV représente un système financier parallèle sans aucune supervision. Les systèmes de relais centralisés recréent les intermédiaires mêmes que la blockchain visait à éliminer.

Appel à l'Action

Les équipes de protocole doivent mettre en œuvre l'atténuation de la MEv MAINTENANT—pas plus tard. La séparation proposant-constructeur dans Ethereum 2.0 est un début, mais insuffisant. Nous avons besoin de mempools chiffrés, de services d'ordonnancement équitables et de désincitations économiques à l'extraction. Les régulateurs devraient traiter les relais BEV centralisés comme des dark pools—avec des exigences de transparence. La forêt n'est pas seulement obscure ; elle est activement prédatrice, et les arbres apprennent à chasser.