O que significa Maximal Extractable Value (MEV)?

Introdução

Maximal Extractable Value (MEV) — anteriormente designado Miner Extractable Value — refere-se a uma estratégia de inclusão, omissão ou reordenação de transações durante a criação de um novo bloco, com o objetivo de maximizar o lucro. Os produtores de blocos encontram-se na posição ideal para tal, dado que têm a capacidade de selecionar e ordenar as transações.

Contudo, outros participantes da rede (denominados "searchers") também podem pagar comissões para inserir transações sempre que identificam uma oportunidade de MEV, como arbitragem, front-running ou liquidação. O MEV ocorre sobretudo em redes que utilizam smart contracts, onde as transações em blockchain contêm informação mais sofisticada.

O que é o MEV?

MEV é um conceito de criptomoeda que descreve a inclusão, exclusão ou reordenação propositada de transações aquando da produção de um novo bloco (a adicionar a uma blockchain) para extrair o maior lucro possível. Representa o valor adicional obtido de um bloco — para além das recompensas e comissões de gas normais — através da escolha das transações a incluir e da respetiva ordem.

O MEV associa-se sobretudo à rede Ethereum, graças ao seu ecossistema DeFi particularmente desenvolvido. Quanto mais complexas as transações num bloco — como smart contracts de empréstimos, hipotecas ou negociação — maiores as oportunidades de produtores de blocos obterem lucros extra (valor máximo) ao decidir incluir, omitir ou reordenar certas transações.

Inicialmente, este conceito estava intrinsecamente ligado ao Ethereum, que utilizava então o mecanismo de consenso Proof of Work (PoW). Nessa altura, os mineradores detinham o poder de reordenar, incluir ou excluir transações ao produzir blocos, podendo assim obter lucros adicionais.

Foi por isso criado o termo Miner Extractable Value, para descrever o fenómeno de extração máxima de lucro. No entanto, em setembro de 2022, o Ethereum concluiu o Merge, uma atualização que alterou o mecanismo de consenso de PoW para Proof of Stake (PoS).

Assim, os novos blocos na rede Ethereum passaram a ser criados por validadores em vez de mineradores. Ainda assim, os sistemas PoS continuam sujeitos ao MEV. Os blocos continuam a ser produzidos e quem define que transações incluir e em que ordem pode tomar decisões para maximizar o valor extraído de cada bloco. Apesar de o conceito antigo de MEV persistir, atualmente a sigla designa Maximal Extractable Value, pois o fenómeno deixou de ser exclusivo dos mineradores.

Como funciona o MEV

Compreender o MEV implica conhecer a função dos produtores de blocos (mineradores ou validadores). Estes são essenciais para a segurança e funcionamento das redes blockchain, pois validam transações e acrescentam-nas à rede em forma de blocos. Conforme a cadeia, este processo denomina-se mineração ou validação.

Simplificando, os produtores de blocos garantem a integridade das transações e o bom funcionamento da rede. Sem eles, não seria possível adicionar novos dados à cadeia. São eles que recolhem dados das transações dos utilizadores e os organizam em blocos para incorporar na cadeia da rede.

Importa salientar que cabe aos produtores de blocos decidir que transações incluir nos seus blocos. Naturalmente, a seleção é feita com base na rentabilidade, o que implica que as transações com comissões mais elevadas são priorizadas. Por esse motivo, os utilizadores pagam comissões de gas mais altas em períodos de grande tráfego — para garantir prioridade na inclusão das suas transações. Ao selecionar as transações com maiores comissões, o produtor de blocos obtém mais lucro. Consequentemente, as operações com comissões inferiores aguardam mais tempo para serem incluídas num bloco.

No entanto, não existe qualquer norma que obrigue à seleção ou ordenação das transações em função das comissões. Quando as transações contêm informação mais complexa (como acontece em blockchains com smart contracts), os produtores de blocos podem incluir, excluir ou reordenar transações de forma a obter lucros adicionais, para além das recompensas e comissões do bloco.

Por exemplo, priorizar certas transações e organizá-las de determinada forma pode proporcionar lucros extra por oportunidades de arbitragem resultantes de liquidações on-chain. Esta é a essência do MEV: selecionar e ordenar transações para obter ganhos financeiros adicionais.

Searchers de MEV

Apesar de o MEV parecer um mecanismo que beneficia apenas produtores de blocos, uma parte relevante do valor é capturada por outros intervenientes, designados "searchers". Estes utilizam operações próprias de MEV para analisar dados da rede e identificar oportunidades lucrativas.

Os searchers pagam habitualmente comissões de gas muito elevadas aos produtores de blocos para garantir a execução das suas transações e estratégias lucrativas. Dependendo da concorrência por uma determinada oportunidade, um produtor de blocos pode arrecadar comissões de gas equivalentes a 99,99% do potencial lucro do searcher.

Por exemplo, em arbitragem numa exchange descentralizada (DEX), é comum que os searchers paguem mais de 90% dos seus ganhos em MEV em comissões de gas, pois essa é a única forma de garantir a execução da operação lucrativa antes das restantes.

Exemplos comuns de MEV

Arbitragem, front-running e liquidação são oportunidades exploradas por searchers e produtores de blocos para lucrar com o MEV.

Arbitragem

Quando o preço de um ativo diverge entre várias exchanges, surge de imediato uma oportunidade de arbitragem. No setor das criptomoedas, o mesmo token pode apresentar preços distintos em duas DEX. Ao identificar esta discrepância, um interveniente irá executar uma transação para lucrar com a diferença. O MEV ocorre quando o bot de um searcher deteta a transação em curso e insere a sua própria operação antes, para capturar o valor da arbitragem.

Front-Running

Searchers e produtores de blocos podem tirar partido da capacidade de ordenar transações num bloco para antecipar uma ordem de compra significativa ainda pendente no mempool. O MEV verifica-se quando uma ordem semelhante é colocada antes da transação original, assegurando um preço mais vantajoso antes da grande operação ser executada, o que faz subir o preço do ativo digital.

Uma estratégia de MEV análoga é o "sandwiching", que consiste em colocar uma ordem de compra antes e uma de venda depois de uma operação de movimentação de preço, explorando assim a pressão de preços em ambos os sentidos.

Liquidações

O DeFi permite aos utilizadores contrair empréstimos em proporção ao valor dos ativos digitais depositados como colateral. Se o mercado evoluir e o valor do colateral cair abaixo de determinado patamar, a posição é liquidada. Os smart contracts costumam pagar uma recompensa ou comissão à transação que desencadeia a liquidação.

Existe uma oportunidade de MEV para qualquer searcher ou produtor de blocos que utilize um bot para identificar este tipo de transação e consiga introduzir a sua própria operação de liquidação no bloco antes dos restantes, extraindo assim o valor da recompensa.

Vantagens e desvantagens do MEV

O MEV é uma estratégia racional, já que quem a implementa visa sobretudo maximizar o lucro. Para alguns, tal beneficia o ecossistema, ao permitir que ineficiências sejam corrigidas rapidamente.

Por exemplo, a corrida entre searchers de MEV para capturar primeiro o valor das oportunidades de arbitragem em DEX traduz-se em correções de preço mais ágeis. De igual modo, os protocolos de empréstimo não pretendem manter empréstimos arriscados se os níveis de colateralização se desequilibrarem, pelo que o incentivo à liquidação via MEV garante que os credores sejam pagos rapidamente.

Porém, o MEV apresenta também diversos problemas que não podem ser negligenciados. Algumas práticas, como front-running e sandwiching, prejudicam os restantes utilizadores, forçando-os a pagar demasiado pelas operações, a sofrer mais slippage ou a perder valor num sistema essencialmente de soma nula.

Adicionalmente, a atividade dos searchers de MEV pode levar ao aumento das comissões de gas e à congestão da rede, com os utilizadores a competir para inserir as suas transações nos blocos e capturar o valor gerado.

Na sua essência, se o valor extraído pela reordenação de transações num bloco anterior superar as recompensas e comissões do bloco seguinte, pode ser racional para um produtor de blocos efetuar uma reorganização da blockchain, comprometendo o consenso e a integridade da rede.

À medida que o ecossistema evolui rapidamente, a procura de soluções para estes problemas tornou-se uma área central de investigação e desenvolvimento.

FAQ

O que é o MEV (Maximal Extractable Value)? Como funciona?

O MEV é o lucro máximo que validadores e searchers podem extrair ao reordenar, inserir ou censurar transações num bloco. Estes exploram a ordenação das transações para captar valor adicional, o que pode aumentar as comissões e custos para os utilizadores.

Quais são os impactos negativos do MEV para utilizadores e transações em blockchain?

O MEV provoca atrasos e reordenação de transações, afetando negativamente a experiência dos utilizadores e a equidade do mercado. Ataques de front-running e sandwiching geram lucros injustos para os extratores, enquanto os utilizadores suportam perdas económicas e menor previsibilidade das transações.

Como lucram mineradores e validadores com o MEV?

Mineradores e validadores extraem MEV ao priorizar transações de maior valor, recebendo comissões de gas mais elevadas dos traders e partilhando as recompensas MEV através da produção dos blocos e da ordenação das transações.

O que são ataques de front-running e sandwich e qual a sua relação com o MEV?

O front-running ocorre quando searchers de MEV identificam transações pendentes e executam operações semelhantes antecipadamente para lucrar com movimentos de preço. Os ataques sandwich envolvem colocar transações antes e depois de uma transação alvo para captar valor. Ambos são estratégias diretas de extração de MEV, nas quais os searchers tiram partido da ordenação das transações para gerar lucros.

Como reduzir ou evitar o impacto negativo do MEV? Quais são as soluções?

As soluções passam pelo recurso a Flashbots para agrupamento privado de transações, implementação de mecanismos de consenso resistentes ao MEV, utilização de mempools encriptados e adoção do PBS (Proposer-Builder Separation) para minimizar ataques de front-running e sandwiching.

Qual a relação entre MEV, comissões de gas e slippage?

MEV, comissões de gas e slippage estão interligados. Comissões de gas mais elevadas incentivam os validadores a priorizar transações, o que pode resultar em mais slippage devido a práticas de MEV como ataques sandwich. A atividade MEV conduz diretamente ao aumento do slippage nas transações dos utilizadores.