Como resolver o problema do Oracle MEV (OEV) utilizando mecanismos de mercado?

Nota: O texto original foi compilado a partir de um tweet de mais de 2.000 palavras no Twitter oficial da Geek web3 sobre o problema do OEV e a sua solução. Uma vez que este tópico é particularmente intrigante, compilámo-lo num pequeno artigo para sua referência.

O que é o OEV (Oracle MEV)

Em termos simples, quando o operador do oráculo monitoriza uma discrepância entre os dados de preços fora da cadeia e na cadeia, o operador pode iniciar uma transação e atualizar o preço percebido pelo oráculo na cadeia. Quando ocorre uma transação que pode modificar o preço do oráculo, isso significa frequentemente a geração de MEV. Chamamos a este MEV que depende do oráculo OEV (valor extraível pelo oráculo).

A existência do OEV resultou numa redistribuição do valor entre as diferentes partes interessadas, e a API3 pretende utilizar um mecanismo de leilão para tornar a redistribuição do OEV tão razoável quanto possível (atribuído através de mecanismos de mercado) e tentar atualizar os preços de forma mais rápida e menos onerosa.

Acredita-se geralmente que a geração e extração de OEV é um subconjunto do problema MEV. De seguida, apresentamos brevemente como é gerado o OEV. As razões fundamentais residem nos dois aspectos seguintes:

1. O sistema DeFi utiliza oráculos para obter preços e executar a liquidação e outras lógicas com base nos preços dos oráculos. E a liquidação de activos indica frequentemente que existe uma grande margem de lucro.

2. Existe um problema de pormenor na atualização do oráculo. Apenas quando houver um certo desvio entre os preços fora da cadeia e na cadeia, os dados na cadeia serão actualizados, sendo apresentados sob a forma de uma transação.

A geração de OEV significa a perda de valor para os fornecedores de liquidez. Alguns dados mostram que, com base nos dois aspectos acima referidos, existem três formas de gerar OEV:

Corrida frontal: Quando os pesquisadores do OEV verificam que uma transação de atualização de preços do oráculo aparece no conjunto de transacções, podem inserir as suas próprias transacções antes desta transação para obterem os benefícios trazidos pela atualização de preços. Esta é a transação mais tradicional de front-running.

Arbitragem: Uma vez que a atualização do preço na cadeia da máquina do oráculo depende da diferença entre o preço na cadeia e o preço fora da cadeia, isto significa que a cotação da máquina do oráculo pode ser inconsistente com a cotação de outros sistemas, e o espaço de arbitragem surgirá neste momento.

Liquidações: A atualização de preços do oráculo desencadeará a liquidação de uma série de posições de empréstimo, e o liquidatário pode obter uma grande quantidade de rendimentos de liquidação durante o processo de liquidação.

Os lucros obtidos com os métodos de frontrunning e de arbitragem são, na realidade, as perdas do fornecedor de liquidez. Quanto aos benefícios obtidos com a liquidação, por um lado, afecta os interesses do mutuário, porque este perderá uma parte considerável dos fundos durante o processo de liquidação e, por outro lado, devido ao atraso na cotação dada pelo oráculo, o mutuante acaba por receber o valor da garantia que pode ser inferior ao esperado. Por conseguinte, seja como for, a retirada do OEV implicará perdas para o protocolo Defi correspondente em termos de propriedade de custódia.

O processo de extração do OEV é essencialmente frontrunning

Para a extração de OEV, o pesquisador monitorizará as "instruções de atualização de dados do oráculo" na reserva de memória, agrupará as instruções de transação de atualização de dados do oráculo com as instruções de transação iniciadas por ele através da infraestrutura MEV e, finalmente, executá-las-á para obter lucros.

É claro que, para as transacções de arbitragem e compensação, os pesquisadores só precisam de monitorizar o desvio entre o preço na cadeia e o preço fora da cadeia e, finalmente, garantir que as transacções que iniciam são executadas na cadeia primeiro através da infraestrutura MEV.

Independentemente do processo utilizado pelos pesquisadores, podemos ver que os benefícios do OEV são distribuídos entre a infraestrutura MEV e os pesquisadores do OEV, e os protocolos que "capturam" o valor do OEV não recebem os benefícios que merecem. (De acordo com alguns dados, o problema do OEV já fez com que quase 10% dos lucros da plataforma GMX fossem retirados)

Para resolver este problema, a GMX, que contribuiu com uma grande quantidade de valor OEV e é uma plataforma de negociação de derivados on-chain, adoptou um método simples e grosseiro: deixar que algumas pessoas designadas por si próprias capturassem o valor OEV e, em seguida, devolver o valor OEV, tanto quanto possível, à plataforma GMX.

A este respeito, a GMX introduziu o Rook e a lista branca. Simplificando, a atualização do oráculo da GMX é executada através da Rook, e a Rook realizará uma operação de extração do OEV com base nas condições de mercado actuais para obter o OEV no mercado. 80% destes OEV serão devolvidos ao protocolo GMX.

Em suma, a GMX dá às Rooks o direito de atualizar o oráculo através da lista branca, extrair OEV através da Rook para evitar ser extraído por outros pesquisadores e, ao mesmo tempo, devolver 80% do OEV ao sistema GMX. Esta rotina é, na verdade, um pouco simples e grosseira.

Mecanismo de leilão OEV baseado em ofertas de mercado

Antes de apresentar o esquema de leilão OEV proposto pela API3, que foi muito discutido nos últimos dias, começamos por introduzir brevemente o princípio de funcionamento da máquina oráculo da API3. O núcleo da API3 é designado por protocolo Airnode. Este protocolo permite que os fornecedores de serviços API empacotem diretamente as suas API Web2 em oráculos Web3.

Em termos simples, o protocolo Airnode exige que o fornecedor de serviços API utilize a sua própria chave privada para assinar cada dado publicado. Os utilizadores podem obter os dados mais recentes e a sua assinatura do fornecedor de serviços do protocolo Airnode em qualquer altura e, em seguida, publicá-los no oráculo na cadeia para atualizar os dados.

Para os fornecedores de serviços de API, o empacotamento dos seus serviços de API Web2 como oráculos de cadeia de blocos requer, na verdade, apenas a adição de uma ligação de assinatura de chave privada. Uma grande parte da infraestrutura do fornecedor de serviços API pode ser diretamente reutilizada, o que reduz consideravelmente o limiar para as empresas de API entrarem no domínio das máquinas oracle.

Com base no protocolo Airnode, o API3 utiliza um esquema de leilão semelhante ao flashbot, mas direcionado para o sistema de oráculos, para conseguir uma distribuição razoável do OEV e, ao mesmo tempo, aumentar a frequência de atualização do oráculo na cadeia. A figura seguinte mostra o esquema OEV da API3:

A API3 permite que qualquer pessoa actualize ativamente os dados registados no seu contrato oráculo através de licitações e introduz o nó de retransmissão OEV como o núcleo de todo o processo de leilão OEV. O OEV Relay recolhe os dados em cada nó da rede de oráculos e devolve-os ao pesquisador. O pesquisador utiliza-a então para atualizar os dados registados no oráculo API3 e aproveita a oportunidade para agrupar as transacções MEV.

A existência do relé OEV traz as duas vantagens seguintes:

1. Forneça todos os dados aos pesquisadores de uma forma unificada e reduza o número de pesquisadores que interagem apenas com os nós do oráculo;

2. Proteja um único nó de oráculo na rede e evite que um único nó de oráculo seja atacado por ataques DoS conduzidos por pesquisadores;

Os pesquisadores podem obter dados agregados de cotação da rede oracle e assinaturas no OEV Relay. Quando os pesquisadores acreditam que a cotação atual da rede de oráculos pode ajudá-los a concluir determinadas operações de extração de OEV, os pesquisadores iniciam uma oferta para o OEV Relay.

Durante o processo de licitação, se o pesquisador der a licitação mais elevada, o OEV Relay devolverá um meta-tx que foi assinado e pode ser diretamente carregado na cadeia para atualização do preço da máquina oráculo na cadeia. Os pesquisadores podem empacotar esta transação de atualização de preços com outras transacções na cadeia e executá-la para obter rendimentos OEV. Neste momento, uma vez que a transação de atualização de preços também é empacotada na cadeia, o preço do oráculo na cadeia também é atualizado.

Podemos ver que um efeito do apoio aos leilões OEV é conseguir actualizações de alta frequência dos preços dos oráculos na cadeia. Tomando a fonte de dados AAPL/USD como exemplo, antes de haver um leilão OEV, quando os preços fora da cadeia e na cadeia se desviam em 1%, este grande desvio fará com que o oráculo actualize ativamente os preços na cadeia.

Mas se a máquina oráculo permitir que o mundo exterior lhe envie instruções de atualização de dados após a abertura do leilão OEV, os pesquisadores podem pensar que a diferença de preço de 0,1% entre os preços na cadeia e fora da cadeia pode trazer enormes benefícios OEV. Isto levará os pesquisadores a utilizar o meta-tx para atualizar o preço quando a diferença de preço for de 0,1% e a carregar a ordem de transação na cadeia.

Isto irá acelerar as actualizações da fonte de dados AAPL/USD sem incorrer em custos adicionais de atualização do oráculo para as aplicações que utilizam este oráculo.

Por conseguinte, o custo da atualização dos dados do oráculo é transferido para os captadores do valor OEV, e o OEV Relay da API3 pode obter grandes taxas de licitação dos jogadores OEV e, em seguida, enviar essas taxas para o protocolo Defi que captura o valor OEV.

É previsível que, à medida que o mercado de OEV se expande, os investigadores entrem em concorrência feroz no preço do leilão, fazendo com que a maior parte (mesmo 95%) do valor do OEV seja transferida para o protocolo API3. Depois de o protocolo API3 receber esta parte da receita OEV, diferenciará a fonte do valor OEV e devolvê-la-á ao protocolo Defi onde o valor OEV foi captado.

Note-se também que, para efeitos de seguro, a API3 realizará automaticamente operações de atualização de dados quando a diferença entre os dados on-chain e off-chain for grande, desde que nenhum leiloeiro OEV tenha atualizado ativamente os dados registados no contrato API3.

Resumo

Com base no protocolo Airnode e inspirada no Flashbot, a API3 desenvolveu uma solução de leilão OEV, que apresenta as seguintes vantagens

Devolva a maior parte do OEV a protocolos que utilizem feeds de preços de oráculos, fornecendo actualizações de preços mais refinadas; as plataformas de protocolos que utilizam feeds de preços de oráculos não precisam de pagar custos elevados para actualizações de dados mais refinadas. Este custo é transferido para os primeiros classificados do OEV que licitam em leilões.

Em comparação com a solução especializada da GMX, a solução da API3 é mais versátil. Além disso, o utilizador do oráculo API3 só precisa de fornecer um endereço de carteira, e o protocolo API3 transferirá automaticamente o rendimento do OEV para essa carteira, tornando a redistribuição do OEV mais conveniente.

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