ArtexSwap é uma troca descentralizada que utiliza Artela EVM++ e tecnologia Aspect para lidar com os riscos de MEV e problemas de Rug Pull, aprimorando a segurança e eficiência das transações. É adequado para cenários de negociação descentralizada que exigem alta segurança e flexibilidade.

Desde o nascimento do Ethereum, ele tem sido um lar para moedas digitais, pagamentos globais e aplicativos. DEX (Decentralized Exchanges) são a pedra angular das finanças descentralizadas (DeFi). Afinal, sem DEX, DeFi pode-se dizer que é apenas conversa vazia. Como uma plataforma rodando na blockchain, permite transações diretas entre usuários sem ser regulamentada por quaisquer instituições de terceiros, tornando possível criar produtos financeiros mais avançados.

1. Arquiteturas Principais da DEX

Atualmente, no ecossistema Ethereum, as DEXs estão florescendo com muitos modelos de design diferentes. Cada modelo tem seus prós e contras em termos de funcionalidade, escalabilidade e descentralização. Com base nos diferentes mecanismos de transação, as DEXs podem ser divididas em duas categorias (conforme mostrado na figura abaixo).

1.1. DEX baseado em livro de ordens

O livro de ordens corresponde essencialmente a algoritmos, pesquisando automaticamente vários mercados por ordens de compra e venda não cumpridas. O sistema da plataforma de negociação corresponderá automaticamente a essas ordens de compra e venda. É adequado para cenários que exigem correspondência de preços eficiente e estratégias de negociação flexíveis. Em suma, a liquidez da carteira de ordens vem de duas fontes: traders e formadores de mercado.

Para mais leitura, consulte: "Uma Breve Análise: Modelo de Livro de Ordens e Market Making Automatizado (AMM)" (Apêndice)

1.2. Automatic Market Maker (AMM)

Um criador de mercado automatizado (AMM) é um mecanismo de determinação de preços e liquidez na DEX. Simplificando, é um criador de mercado que fornece ativos líquidos (dois ativos) para o pool de liquidez. O produto das reservas no pool de liquidez é mantido no valor k. Quando um usuário retira uma moeda, ele ou ela precisa fornecer outra moeda ao pool de liquidez para manter o valor k.

Para uma compreensão detalhada do AMM, você pode ler mais: “Relatório de Pesquisa UniswapX (Parte 1): Resuma os links de desenvolvimento V1–3 e interprete as principais inovações e desafios da próxima geração de DEX"

1.3 Que Valor o DEX Fornece?

De acordo com as estatísticas do CoinGecko, em 9 de julho de 2024, existem cerca de 835 exchanges DEX conhecidas, com um volume de negociação de 24 horas de 8,35 bilhões de dólares e um volume mensal de visitas de 320 milhões de vezes.

Em termos de volume de negociação, as três maiores bolsas descentralizadas são BabyDogeSwap, Uniswap V3 (Ethereum) e Orca.

Calculamos o volume de negociação de 24 horas dos três principais DEX e CEX, e o DEX representou 16% da liquidez de negociação diária. Além disso, comparado ao mesmo período em 2023, o volume de negociação de 24 horas do DEX aumentou 315% (20 bilhões em 2023), e o volume de negociação aumentou 166% (120 milhões em 2023). Está claro que há uma enorme demanda por plataformas de negociação descentralizadas no mercado.

Porque as bolsas descentralizadas (DEX) usam contratos inteligentes determinísticos para transações sem a intervenção de terceiros centralizados, essa operação transparente contrasta fortemente com os mercados financeiros tradicionais.

Por exemplo, em 2022, a FTX, uma das maiores plataformas de negociação de criptomoedas na época, faliu devido a uma série de quedas de mercado causadas pela apropriação indébita de fundos dos usuários, causando amplo tumulto no mercado.

Além disso, a DEX aumenta a inclusão financeira por meio da descentralização. Algumas CEX podem restringir o acesso do usuário com base na localização geográfica ou outros fatores.

Mas, no geral, os usuários só precisam acessar a internet e conectar uma carteira autoconstruída compatível para usar os serviços DEX. Essa modalidade, que não exige cadastro e verificação pesados, permite que novos usuários ingressem na plataforma de forma rápida e conveniente, melhorando a experiência do usuário.

2. Principais Riscos da DEX

As bolsas descentralizadas (DEX) garantem a execução de negociações, aumentam a transparência e permitem acesso sem permissão, reduzindo significativamente as barreiras para negociação e fornecendo liquidez. No entanto, as DEX também apresentam alguns riscos, que incluem, mas não se limitam aos seguintes:

Riscos de Contrato Inteligente: Embora a tecnologia blockchain possa executar transações financeiras de forma segura, a segurança dos contratos inteligentes depende do nível técnico e da experiência da equipe de desenvolvimento.

Riscos de Front-Running: Devido à natureza pública e transparente das transações on-chain, arbitrageurs ou bots de MEV podem antecipar transações para capturar valor dos usuários regulares. Esses bots são semelhantes aos operadores de alta frequência nos mercados financeiros tradicionais, lucrando com as transações dos usuários regulares ao pagar taxas mais altas e explorar a latência da rede.

Riscos de rede: Uma vez que as transações são realizadas on-chain, os custos de negociação na DEX podem ser elevados, especialmente quando a rede está congestionada ou inativa. Portanto, os usuários estão suscetíveis à volatilidade do mercado.

Riscos de Rug Pull: Um problema comum e grave no espaço de finanças descentralizadas (DeFi), onde inúmeros projetos atraem fundos significativos de investidores, apenas para a equipe do projeto retirar repentinamente a liquidez e fugir com os fundos. Os riscos de 'rug pull' podem ser amplamente categorizados em três tipos:

• Retirada de liquidez
• Desenvolvedores que possuem um grande número de tokens ou emitem novos
• Projetos fraudulentos

Tais golpes resultam em perdas substanciais para os investidores, fazendo com que o valor do projeto despenque para zero instantaneamente. Isso afeta severamente a confiança geral no mercado de DeFi. Por exemplo, o incidente SushiSwap de 2021 é um caso clássico. O fundador anônimo da SushiSwap, Chef Nomi, vendeu US$ 13 milhões em tokens SUSHI do fundo de desenvolvedores depois de levantar uma grande quantidade de capital, causando pânico no mercado e uma queda acentuada nos preços dos tokens. Embora o Chef Nomi mais tarde tenha devolvido os fundos e a gestão do projeto tenha sido assumida pela comunidade, este incidente causou perdas financeiras significativas e impactos psicológicos nos investidores.

3. Problemas decorrentes do Bancor para DEX

Ao discutir o pioneiro do AMM (Automated Market Makers), Bancor não pode ser ignorado. Infelizmente, antes do boom da DeFi, não recebeu atenção generalizada, levando muitos a acreditar erroneamente que o AMM foi inventado pela Uniswap.

Hoje, com a introdução do Bancor V2, que inclui designs inovadores como o uso de oráculos para fornecer os preços mais recentes e atualizar as proporções do pool de tokens com base nos preços do oráculo, ainda tem algumas desvantagens.

A introdução de oráculos pode fornecer informações de preços mais precisas, mas também traz desafios de implementação. Por exemplo, se não houver um preço de par de negociação correspondente em uma bolsa centralizada, isso cria um problema de galinha e ovo. Além disso, a confiabilidade e a segurança dos oráculos são preocupações, pois eles podem ser alvos de ataques, levando à manipulação de preços e outros problemas de segurança.

O modelo de pool dinâmico pode atualizar a proporção do pool de tokens com base nos preços do oracle, mas em mercados altamente voláteis, os provedores de liquidez (LPs) podem enfrentar maiores riscos de perda. Quanto maior a volatilidade do mercado, mais severa será a perda impermanente para os LPs, o que pode levar os provedores de liquidez a retirar fundos, afetando a estabilidade e eficiência de negociação do pool de liquidez.

O projeto do Bancor também pode enfrentar riscos de contraparte. Embora o mecanismo do oráculo seja introduzido, se o preço de mercado flutuar acentuadamente e o oráculo não puder atualizar os preços a tempo, os provedores de liquidez ainda podem enfrentar riscos significativos. Atrasos ou imprecisões nas atualizações de preços do oráculo podem resultar em perdas para LPs durante as oscilações de preço.

Apesar dos muitos designs inovadores introduzidos no Bancor V2, sua complexidade também aumenta o limiar de aprendizado e uso para os usuários. Comparado a outros modelos de AMM mais simples e amigáveis ao usuário, o Bancor pode exigir que os usuários compreendam mais conhecimento profissional e background técnico para entender e utilizar totalmente seus novos recursos. Isso pode limitar seu crescimento de usuários e aceitação no mercado.

4. Implementação DEX do ArtexSwap

A plataforma ArtexSwap opera de forma semelhante ao Uniswap, mas possui segurança aprimorada ao utilizar as capacidades nativas do Artela EVM++.

4.1 Mecanismo de Escalabilidade da Artela

Primeiramente, para melhor entender o ambiente subjacente da ArtexSwap, vamos falar brevemente sobre o mecanismo operacional subjacente da Artela. A escalabilidade aqui na verdade contém dois significados, ou seja, a escalabilidade e o desempenho do EVM.

Para extensibilidade, Artela introduz a tecnologia de Aspecto para alcançar isso. Esta tecnologia apoia os desenvolvedores na criação de programas personalizados on-chain dentro do ambiente WebAssembly (WASM). Estes programas podem colaborar com o EVM para fornecer às dApps extensões específicas de aplicativos personalizados e de alta performance. Para mais leituras: “Visões de Vitalik Buterin: A Próxima Estação da Infraestrutura Web3.0, É 'Encapsulamento ou Expansão'?” (ver apêndice).

Do ponto de vista de desempenho, trata-se de melhorar a eficiência de execução do EVM. Todos sabemos que o EVM é um ambiente de máquina virtual serial, o que é muito ineficiente em comparação com o hardware atual. Portanto, o processamento paralelo se torna especialmente importante.

Para alcançar a execução paralela, as seguintes questões precisam ser abordadas:

1. Como resolver conflitos em transações executadas simultaneamente?Adotando uma estratégia de execução otimista preditiva para execução paralela, pressupondo que as transações inicialmente não conflitam. Cada transação registra modificações, mas não as finaliza imediatamente. Após as transações serem executadas, é realizada uma verificação para verificar conflitos. Se houver, ocorre uma nova execução. A modelagem preditiva utiliza modelos de IA para analisar dados históricos de transações, prever dependências de transações, otimizar a ordem de execução e reduzir conflitos e reexecuções. Em comparação, Sei e Monad dependem de arquivos de dependência de transação predefinidos e carecem das capacidades adaptativas do modelo de previsão dinâmica baseado em IA da Artela, dando à Artela uma vantagem na redução de conflitos de execução.
2. Como aumentar a velocidade de E/S e reduzir o tempo de espera de execução de transações?Usando a tecnologia de pré-carregamento assíncrono para resolver o gargalo de entrada/saída (E/S) causado pelo acesso ao estado. Antes da execução da transação, a Artela utiliza modelos preditivos para pré-carregar os dados de estado necessários do armazenamento lento (como discos rígidos) para o armazenamento rápido (como a memória). Essa técnica de pré-carregamento e armazenamento em cache permite que vários processadores ou threads de execução acessem os dados simultaneamente, aumentando a paralelismo e eficiência.
3. Como lidar com o inchaço de dados e a pressão aumentada no processamento do banco de dados durante a escrita de dados?Artela combina várias técnicas tradicionais de processamento de dados para desenvolver um sistema de armazenamento paralelo, melhorando a eficiência do processamento paralelo. O sistema de armazenamento paralelo resolve principalmente dois problemas: alcançar o processamento paralelo de armazenamento e aprimorar a capacidade de registrar eficientemente os estados de dados no banco de dados. Problemas comuns durante o armazenamento de dados incluem inchaço de dados e aumento da pressão de processamento do banco de dados ao gravar dados. Para resolver isso, Artela adota uma estratégia de separar o compromisso de estado (SC) do armazenamento de estado (SS). Esta estratégia divide as tarefas de armazenamento em duas partes: uma parte lida com operações rapidamente sem reter estruturas de dados complexas para economizar espaço e reduzir a duplicação de dados, enquanto a outra parte registra todas as informações detalhadas dos dados. Além disso, Artela mescla pequenos pedaços de dados em blocos maiores para reduzir a complexidade do armazenamento de dados, garantindo que o desempenho não seja afetado ao lidar com grandes quantidades de dados.

Além disso, os nós validadores suportam escalonamento horizontal, permitindo que a rede ajuste automaticamente a escala dos nós de computação com base na carga ou demanda atual. Esse processo de escalonamento é coordenado por um protocolo elástico para garantir recursos de computação suficientes na rede de consenso. Através da computação elástica, a potência de computação do nó de rede pode ser escalada, alcançando um espaço de bloco elástico. Isso permite a alocação de um espaço de bloco independente de acordo com a demanda, atendendo às necessidades de expansão do espaço de bloco público, garantindo desempenho e estabilidade. Isso permite que a DEX lide suavemente com períodos de negociação de pico, semelhante ao escalonamento elástico do Web2.

Vale ressaltar que o espaço de bloco elástico, como solução para escalar horizontalmente o desempenho do blockchain, é baseado na premissa da “paralelização de transações”. Somente após alcançar um alto grau de paralelismo de transações, torna-se necessário escalar horizontalmente os recursos da máquina de nó para melhorar o rendimento das transações.

4.2 Exploração de Segurança do DEX da ArtexSwap

O ArtexSwap foi atualizado para a versão 2.0. A julgar pela arquitetura do ArtexSwap, ele se concentra principalmente em três aspectos de segurança, a saber:

• Como o DEX deve identificar e prevenir comportamentos maliciosos?
• Como prevenir que os usuários sejam prejudicados por Rug Pull ao negociar?
• Como evitar que ocorra alta derrapagem?

Mecanismo de lista negra

O mecanismo da lista negra é uma estratégia que enfatiza a segurança preventiva. Do ponto de vista comportamental, endereços e usuários que participaram de atividades maliciosas têm grande probabilidade de reincidir. Ao marcar contas, endereços e contratos considerados arriscados, o ArtexSwap pode avaliar preventivamente ambas as partes e o ambiente envolvido em uma transação antes que ela ocorra. O mecanismo da lista negra monitora continuamente as atividades de negociação, verificando cada uma delas para ver se envolve quaisquer "entidades perigosas" listadas na lista negra. Quando uma solicitação de uma conta na lista negra é detectada, ela é automaticamente bloqueada para evitar atividades maliciosas.

Por exemplo, se uma conta estiver na lista negra por participar de um golpe ou outras atividades fraudulentas, ela não poderá negociar ou adicionar liquidez na DEX, protegendo assim outros usuários de possíveis perdas.

Essencialmente, ArtexSwap fornece um sistema de defesa passiva focado no usuário final (C-end).

Mecanismo Anti-Rug

Um rug pull ocorre quando os desenvolvedores ou grandes detentores aumentam repentinamente o fornecimento de tokens ou retiram uma parte significativa dos fundos da pool de liquidez, fazendo com que o preço do token despenque e resultando em perdas substanciais para os investidores.

Esses incidentes estão frequentemente associados a contratos que possuem backdoors. Tais casos geralmente passam despercebidos pelo mecanismo de lista negra, pois as informações da lista negra podem estar um pouco atrasadas. Geralmente, existem dois cenários:

1. A vulnerabilidade do contrato não foi descoberta.
2. Descubra que a lista negra desaparece.

No primeiro cenário, onde não há evidências diretas de problemas com o contrato do token, a ArtexSwap adota uma abordagem otimista, assumindo que o contrato é seguro por padrão. Se tais ações forem detectadas, elas são bloqueadas, e a negociação do token relacionado é interrompida para evitar perdas.

O segundo cenário depende da comunicação de mensagens off-chain. O Aspect, quando ativado para comunicação de mensagens off-chain, permite interação e troca de dados fora da blockchain. Isso permite que a ArtexSwap obtenha informações sobre endereços de contratos maliciosos de fontes de terceiros em tempo real e realize verificações de segurança em contratos de tokens em toda a DEX. Se um contrato malicioso for identificado, todas as operações relacionadas são imediatamente bloqueadas.

Mecanismo de deslizamento

Deve-se notar que no mecanismo de liquidez AMM, é provável que ocorram altas derrapagens levando a perdas. A derrapagem refere-se à diferença entre o preço de negociação executado e o preço esperado. A derrapagem torna-se significativa durante alta volatilidade de mercado ou quando a liquidez é insuficiente, o que é um problema sistêmico.

Prevenir o deslizamento é essencialmente um problema “preditivo”. Abordar a liquidez insuficiente é relativamente simples; os contratos da ArtexSwap podem alcançar isso monitorando o pool de liquidez em tempo real. O desafio reside na volatilidade do mercado, um evento externo. A primeira solução que vem à mente é integrar um oráculo para obter condições de mercado. Para alcançar isso, a ArtexSwap aproveita seu ambiente fundamental, Artela, que suporta a tecnologia Aspect. Ao criar um dApp na blockchain, a ArtexSwap pode interagir com oráculos de terceiros para obter dados de volatilidade de mercado. Artela suporta agentes de IA, que podem prever alto deslizamento em transações a qualquer momento usando dados de condições de mercado. Combinando isso com o monitoramento de liquidez previamente mencionado, a ArtexSwap pode derivar um valor estimado. Se o deslizamento previsto exceder um limiar (30%), a transação é bloqueada para proteger os traders de perdas devido a flutuações de preço severas.

5. Resumo

Embora seja incerto se os modelos atuais de DEX podem suportar o crescimento a longo prazo e as aplicações institucionais, é previsível que a DEX continue a ser uma infraestrutura essencial dentro do ecossistema de criptomoedas.

Como sempre, por trás de cada golpe bem-sucedido, provavelmente há um usuário que parou de usar o Web3. Sem novos usuários, o ecossistema DEX não teria para onde ir. Para a DEX, perder segurança significa perder tudo.

No entanto, apesar do atual mercado quente para DEXs e da narrativa em curso sobre derivativos, as DEXs continuam sendo a demanda mais certa para os usuários. Portanto, nenhum nível de atenção é demais para o desenvolvimento contínuo e a segurança delas.

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