Gelage instantané, Flash Boys : chiffrement par transaction vs MEV malveillant

Alors que les menaces MEV s’intensifient sur Ethereum, les chercheurs poursuivent le développement de protections cryptographiques conçues pour dissimuler les données du mempool jusqu’à la finalisation des blocs. De nouvelles mesures montrent près de 2 000 attaques de sandwich par jour, drainant plus de 2 millions de dollars du réseau chaque mois. Les traders effectuant de gros échanges de WETH et WBTC, ainsi que d’autres actifs liquides, restent exposés au frontrunning et au backrunning. Le domaine a évolué au-delà des premières expérimentations d’encryption threshold vers des conceptions par transaction visant à chiffrer la charge utile d’une transaction plutôt que des périodes entières. Des prototypes précoces comme Shutter et l’encryption threshold par lots (BTE) ont posé les bases en chiffrant les données aux frontières des périodes ; désormais, des designs par transaction sont explorés pour une protection plus fine et potentiellement une latence moindre. Le débat porte sur la faisabilité d’un déploiement réel sur Ethereum ou s’il reste principalement en phase de recherche.

Principaux points

Flash Freezing Flash Boys (F3B) propose une encryption threshold par transaction pour garder les données confidentielles jusqu’à la finalité, en utilisant un Comité de Gestion Secrète (SMC) dédié pour gérer les parts de déchiffrement.

Deux voies cryptographiques existent dans F3B : TDH2 (Diffie-Hellman Threshold 2) et PVSS (Partage Secret Vérifiable Publiquement), chacune avec des compromis distincts en termes de configuration, de latence et de stockage.

Le surcoût en latence dû à la finalité est modeste en simulation : environ 0,026 % pour TDH2 (197 ms) et 0,027 % pour PVSS (205 ms) avec un comité de 128 trustees dans des conditions similaires à Ethereum.

Le stockage constitue une considération : environ 80 octets par transaction avec TDH2, PVSS augmentant avec le nombre de trustees en raison des parts et preuves par trustee.

Le déploiement reste difficile : intégrer des transactions chiffrées nécessite des modifications de la couche d’exécution et pourrait demander une hard fork majeure au-delà de The Merge ; néanmoins, l’approche à risque minimal de F3B pourrait ultérieurement être utilisée au-delà d’Ethereum, notamment pour des contrats d’enchères à soumissions scellées.

Tickers mentionnés : $ETH, $WETH, $WBTC

Contexte du marché : L’environnement crypto global continue de peser sur les efforts de mitigation du MEV, alors que les développeurs recherchent des mécanismes de confidentialité qui ne compromettent ni la finalité ni le débit. La discussion en cours porte sur les mises à jour protocolaires, les références de recherche et l’applicabilité inter-chaînes, avec une activité qui couvre articles académiques, outils industry et propositions de gouvernance.

Pourquoi c’est important

La course à l’armement MEV a des conséquences sévères sur la liquidité et les résultats des traders, notamment dans les échanges décentralisés à fort volume où les stratégies de type sandwich exploitent l’activité visible du mempool. En se tournant vers une encryption par transaction, les partisans soutiennent que l’incitation au frontrunning pourrait diminuer, puisque le déchiffrement collatéral n’interviendrait qu’après la finalité d’une transaction. Cela pourrait améliorer l’accès équitable à la liquidité pour les traders particuliers comme institutionnels, tout en réduisant la recherche agressive de cas limites qui alimentent actuellement le MEV. Cependant, l’efficacité dépend de la résilience des primitives cryptographiques et de la capacité de l’écosystème à absorber la complexité supplémentaire sans compromettre les garanties de sécurité.

Du point de vue d’un constructeur, le cadre F3B présente une tension claire entre confidentialité et performance. La voie TDH2 privilégie un comité fixe et une empreinte de données allégée, tandis que PVSS offre plus de flexibilité en permettant aux utilisateurs de choisir leurs trustees, mais avec des ciphertexts plus volumineux et une charge computationnelle accrue. Les simulations suggèrent qu’avec une configuration appropriée, des mesures de confidentialité peuvent coexister avec les objectifs de débit et de finalité d’Ethereum. Cependant, un déploiement réel nécessiterait une coordination minutieuse entre clients, mineurs ou validateurs, et outils de l’écosystème pour assurer la compatibilité avec les contrats intelligents et portefeuilles existants.

Les investisseurs et chercheurs doivent suivre l’évolution des structures d’incitation. Le régime de staking et de pénalités de F3B vise à dissuader la déchiffrement prématuré et la collusion, mais aucun système n’est immune aux risques de coordination hors chaîne. Si le mécanisme s’avère robuste, il pourrait influencer les futurs designs de la confidentialité dans les réseaux permissionless et inspirer d’autres approches pour la computation sécurisée dans les registres ouverts. Les applications potentielles dépassent les simples échanges ; des mempools chiffrés pourraient aussi soutenir des enchères privées et d’autres interactions sensibles au délai, où la fuite de données en amont favoriserait la manipulation.

Ce qu’il faut surveiller

Résultats expérimentaux supplémentaires et pilotes en testnet réel évaluant la latence, le débit et le stockage de F3B sous différentes charges réseau.

Analyses de sécurité rigoureuses de TDH2 et PVSS en environnement blockchain actif, incluant des preuves de déchiffrement correct et de résilience face aux acteurs malveillants.

Discussions publiques sur les stratégies d’intégration avec la couche d’exécution d’Ethereum, et si des modifications client, protocole ou gouvernance pourraient permettre un déploiement progressif.

Exploration des techniques de confidentialité de type F3B dans d’autres réseaux ETH ou blockchains sous-seconde pour évaluer leur applicabilité et leurs compromis de performance.

Cas d’utilisation d’enchères à soumissions scellées et autres applications cryptographiques où les offres chiffrées restent cachées jusqu’à une date limite, en cohérence avec le flux d’exécution post-finalité de F3B.

Sources & vérification

Flash Freezing Flash Boys (F3B) — arXiv:2205.08529

Comment l’encryption threshold par lots pourrait mettre fin au MEV extractif et rendre la DeFi équitable — Cointelegraph

Protection MEV appliquée via l’encryption threshold de Shutter — Cointelegraph

The Merge — Mises à jour Ethereum : Guide pour débutants à Eth2.0 — Cointelegraph

TDH2 (Diffie-Hellman Threshold 2) — Shoup et al. (article)

L’encryption par transaction redéfinit la lutte contre le MEV sur Ethereum

Flash Freezing Flash Boys introduit un changement, passant du secret à l’échelle de l’époque à la confidentialité au niveau de la transaction. L’idée centrale est d’encrypter la transaction avec une clé symétrique fraîche, puis de protéger cette clé avec un schéma d’encryption threshold accessible uniquement par un comité prédéfini. Concrètement, un utilisateur signe une transaction et distribue une charge utile chiffrée ainsi qu’une clé symétrique encryptée à la couche de consensus. Le Comité de Gestion Secrète (SMC) détient des parts de déchiffrement, mais ne les libère qu’une fois que la chaîne a atteint la finalité requise, moment auquel le protocole reconstruit et déchiffre conjointement la charge utile pour exécution. Ce flux de travail vise à éviter l’exposition des détails de la transaction durant la propagation, réduisant ainsi les opportunités de manipulation via le MEV.

Deux approches théoriques soutiennent cette méthode. TDH2, qui repose sur un processus de génération de clé distribuée (DKG) pour produire une clé publique et des parts, associe une clé symétrique fraîche à un ciphertext que le comité peut déchiffrer de manière threshold. PVSS, quant à lui, utilise des clés à long terme pour les trustees et le partage secret de Shamir, permettant à un utilisateur de distribuer des parts encryptées avec la clé publique de chaque trustee. Chaque modèle est accompagné de preuves à connaissance zéro pour dissuader les déchiffrements malformés, traitant des attaques par ciphertext choisi et de la validité du déchiffrement. Les deux voies présentent des profils de performance différents : un comité fixe simplifie la configuration et réduit la taille des données par transaction (TDH2), tandis que PVSS offre plus de flexibilité au prix de ciphertexts plus volumineux et d’une charge computationnelle accrue. En pratique, des simulations sur un environnement Ethereum basé sur PoS suggèrent des délais inférieurs à la seconde après la finalité — acceptables pour de nombreuses opérations DeFi — avec une pression de stockage minimale par transaction en TDH2. Bien sûr, ces chiffres dépendent de la taille du comité et des conditions réseau.

Cependant, le déploiement reste un sujet de débat. Même si les constructions cryptographiques se comportent bien en simulation, intégrer des transactions chiffrées dans la couche d’exécution nécessiterait probablement des modifications substantielles — potentiellement une hard fork au-delà de The Merge — pour assurer la compatibilité avec les contrats et portefeuilles existants. Néanmoins, cette recherche constitue une étape significative vers une DeFi plus privée, montrant qu’il est possible de dissimuler des données sensibles sans sacrifier la finalité. L’implication plus large est que des mempools chiffrés pourraient s’appliquer au-delà d’Ethereum, dans des réseaux visant des protocoles de confidentialité, de confiance minimale, où une exécution différée ou retenue est acceptable ou souhaitable. Pour l’instant, la voie vers une utilisation concrète reste prudente et progressive, F3B servant de référence pour ce que pourrait être une mitigation du MEV respectueuse de la vie privée en pratique.

Cet article a été initialement publié sous le titre Flash Freezing Flash Boys : Per-Tx Encryption vs Malicious MEV sur Crypto Breaking News — votre source fiable pour l’actualité crypto, Bitcoin et blockchain.