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Protéger les utilisateurs dans la finance décentralisée avec PROF

Découvrez comment PROF réduit les risques dans la finance décentralisée tout en bénéficiant aux validateurs.

Kushal Babel, Nerla Jean-Louis, Yan Ji, Ujval Misra, Mahimna Kelkar, Kosala Yapa Mudiyanselage, Andrew Miller, Ari Juels

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La finance décentralisée (DeFi) c'est un truc super intéressant qui utilise la technologie blockchain. Mais attention, ça a ses risques. Un des gros risques, c'est la manipulation des ordres de transaction, ce qui peut faire perdre de l'argent aux utilisateurs. Cet article vous présente un système appelé Protected Order Flow (PROF) qui est conçu pour réduire ces risques tout en s'assurant que les transactions sont traitées de manière équitable et efficace.

Le Problème avec les Systèmes Actuels

Dans la DeFi, l'ordre des transactions est crucial. Les utilisateurs peuvent perdre de l'argent si leurs transactions sont manipulées. Un adversaire peut choisir les transactions et leur ordre, un truc qu'on appelle la valeur extraite maximalement (MEV). Cette manipulation peut avoir des conséquences graves pour les utilisateurs individuels et pour l'ensemble de l'écosystème DeFi.

Traditionnellement, il y a deux grandes manières de gérer ce problème. Une approche vise à éliminer complètement la MEV grâce à des méthodes qui masquent les données des transactions jusqu'à ce que l'ordre soit finalisé. La seconde accepte que la MEV existe et essaie de la partager entre les participants de manière plus équilibrée. Cependant, ces deux méthodes ont leurs soucis, surtout en ce qui concerne leur application pratique dans des systèmes qui privilégient le profit pour les Validateurs (les entités qui traitent les transactions).

Présentation de PROF

PROF est une nouvelle solution qui vise à s'attaquer à ces problèmes. Il protège les utilisateurs contre la manipulation nuisible des ordres de transaction tout en satisfaisant les motivations de profit des validateurs. Voici comment ça marche :

  1. Bundles de Transactions : PROF permet aux utilisateurs de soumettre leurs transactions en groupes appelés bundles. Ça aide à garder l'ordre des transactions privé.

  2. Profit pour les Validateurs : Les validateurs reçoivent un revenu supplémentaire grâce à ces bundles, rendant la participation à PROF attrayante pour eux.

  3. Intégration avec les Systèmes Existants : PROF est conçu pour être compatible rétroactivement. Ça veut dire qu'il peut fonctionner avec les systèmes actuels et futurs sans nécessiter de gros changements.

  4. Pas de Nouvelles Exigences de Confiance : Le système ne demande pas de confiance supplémentaire de la part des utilisateurs ou des validateurs, gardant tout simple et sécurisé.

  5. Ordre Flexible : Différents algorithmes peuvent être utilisés pour ordonner les transactions au sein des bundles, permettant des approches adaptées selon les besoins.

Comment PROF Fonctionne

Regroupement des Transactions

Quand les utilisateurs veulent exécuter des transactions, ils les envoient à un séquenceur PROF. Ce séquenceur collecte et organise ces transactions en bundles. Les transactions restent privées tout en étant regroupées, ce qui protège les utilisateurs contre le front-running - une tactique où un acteur malveillant passe devant dans l'ordre des transactions pour son propre bénéfice.

Fusion des Bundles avec les Blocs

Une fois que les transactions sont regroupées, elles sont combinées avec le meilleur bloc disponible qu'un validateur peut utiliser. Ce processus de fusion se fait dans un relais, agissant comme un intermédiaire de confiance. Le résultat est un nouveau bloc qui inclut à la fois le bloc original et le bundle de transaction protégé.

Incitations pour les Validateurs

Les validateurs profitent financièrement d'inclure les bundles PROF dans les blocs, ce qui les incite à agir dans l'intérêt des utilisateurs tout en poursuivant leurs propres intérêts. Comme les transactions PROF ne rivalisent pas directement avec d'autres transactions, elles ont de fortes chances d'être incluses dans le prochain bloc.

Avantages d'Utiliser PROF

Protection des Utilisateurs

PROF garde les transactions privées jusqu'à ce qu'elles soient validées par le validateur. Ça veut dire que les utilisateurs sont protégés contre l'exploitation potentielle jusqu'à la validation, réduisant ainsi le risque de perdre de la valeur à cause de la manipulation.

Encouragement pour les Validateurs

Comme les validateurs gagnent des revenus supplémentaires en incluant les transactions PROF, ils sont motivés à participer. Ça crée une situation gagnant-gagnant pour les utilisateurs et les validateurs.

Inclusion Efficace des Transactions

La façon dont PROF est conçu permet une grande probabilité d'inclusion dans les blocs sans retarder les temps de transaction. Ça veut dire que les utilisateurs vont attendre moins longtemps et avoir un traitement de leurs transactions plus efficace.

Défis dans les Systèmes Actuels

Dans le paysage actuel, plusieurs protocoles ont essayé de résoudre les problèmes liés à l'ordre des transactions et à la MEV. Beaucoup de ces systèmes n'ont pas réussi à se faire adopter largement à cause d'obstacles importants. Par exemple, certaines méthodes nécessitent des refontes complètes des systèmes existants ou reposent sur des hypothèses de confiance difficiles à appliquer.

Approches du Terrain d’Entente

Des solutions récentes ont tenté de trouver un équilibre entre les deux approches principales de la MEV. En essayant de protéger les utilisateurs tout en permettant des profits pour les validateurs, ces solutions peinent souvent à s'appliquer. Dans de nombreux cas, elles ne répondent pas complètement aux besoins des utilisateurs et incluent des complexités supplémentaires qui peuvent ralentir le processus.

Pourquoi PROF est Unique

PROF se démarque parce qu'il parvient à réduire les risques liés à la MEV tout en restant attractif pour les validateurs. L'approche protège non seulement les utilisateurs mais permet aussi une intégration plus fluide avec les systèmes DeFi actuels.

Simplicité et Efficacité

Le design de PROF est simple et évite les complications de nombreuses méthodes existantes. En s'assurant que les transactions restent privées jusqu'à leur confirmation, ça offre à la fois sécurité et efficacité, profitant aux utilisateurs tout comme aux validateurs.

Analyse de l'Efficacité

Dans divers scénarios, y compris des tests avec des données réelles, PROF a montré son potentiel pour améliorer les résultats des utilisateurs. Les incitations qu'il crée pour les validateurs alignent leurs intérêts avec ceux des utilisateurs, en faisant une solution pratique dans un environnement axé sur le profit.

Conclusion

L'essor de la finance décentralisée apporte des risques inhérents qui peuvent nuire aux utilisateurs. Cependant, des systèmes comme PROF offrent un moyen de protéger les utilisateurs tout en satisfaisant les motivations de profit des validateurs. En regroupant les transactions, en s'intégrant efficacement aux systèmes existants et en fournissant un cadre simple, PROF représente une avancée considérable pour relever les défis posés par la MEV dans la DeFi.

En comprenant et en mettant en œuvre de tels systèmes, l'écosystème DeFi peut se diriger vers un avenir plus juste et plus sûr pour tous les participants. Les bénéfices potentiels de PROF pourraient ouvrir la voie à une adoption plus large de la finance décentralisée, réduisant les risques et améliorant l'expérience des utilisateurs dans cet espace en pleine évolution.

Source originale

Titre: PROF: Protected Order Flow in a Profit-Seeking World

Résumé: Users of decentralized finance (DeFi) applications face significant risks from adversarial actions that manipulate the order of transactions to extract value from users. Such actions -- an adversarial form of what is called maximal-extractable value (MEV) -- impact both individual outcomes and the stability of the DeFi ecosystem. MEV exploitation, moreover, is being institutionalized through an architectural paradigm known Proposer-Builder Separation (PBS). This work introduces a system called PROF (PRotected Order Flow) that is designed to limit harmful forms of MEV in existing PBS systems. PROF aims at this goal using two ideas. First, PROF imposes an ordering on a set ("bundle") of privately input transactions and enforces that ordering all the way through to block production -- preventing transaction-order manipulation. Second, PROF creates bundles whose inclusion is profitable to block producers, thereby ensuring that bundles see timely inclusion in blocks. PROF is backward-compatible, meaning that it works with existing and future PBS designs. PROF is also compatible with any desired algorithm for ordering transactions within a PROF bundle (e.g., first-come, first-serve, fee-based, etc.). It executes efficiently, i.e., with low latency, and requires no additional trust assumptions among PBS entities. We quantitatively and qualitatively analyze incentive structure of PROF, and its utility to users compared with existing solutions. We also report on inclusion likelihood of PROF transactions, and concrete latency numbers through our end-to-end implementation.

Auteurs: Kushal Babel, Nerla Jean-Louis, Yan Ji, Ujval Misra, Mahimna Kelkar, Kosala Yapa Mudiyanselage, Andrew Miller, Ari Juels

Dernière mise à jour: 2024-08-05 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2408.02303

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.02303

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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