💻 computer science

Where Does MEV Really Come From? Revisiting CEXDEX Arbitrage on Ethereum

Este artigo propõe um modelo teórico estendido de mercados automatizados (AMM) que incorpora saltos estocásticos nos preços, demonstrando que as arbitragens entre exchanges centralizadas e descentralizadas (CEX-DEX) são a principal fonte de MEV na Ethereum e que modelos anteriores subestimaram esses lucros ao ignorar tais saltos.

Autores originais: Bence Ladóczk, Miklós Rásonyi, János Tapolcai

Publicado 2026-04-20

📖 4 min de leitura☕ Leitura rápida

CC BY 4.0

Autores originais: Bence Ladóczk, Miklós Rásonyi, János Tapolcai

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

Imagine que o mundo das criptomoedas é como uma grande cidade com dois tipos de mercados: os Mercados Centrais (CEX), como grandes supermercados organizados (Binance, Coinbase), e os Mercados Descentralizados (DEX), que são como feiras livres onde as pessoas trocam coisas diretamente entre si, sem um dono central (como a Uniswap na Ethereum).

O problema é que, às vezes, o preço de um produto (digamos, um "ouro digital" chamado ETH) é diferente nessas duas feiras. Se você compra barato na feira e vende caro no supermercado, você lucra. Isso é chamado de Arbitragem.

No mundo das criptomoedas, existem robôs super rápidos (chamados bots) que fazem isso automaticamente. O dinheiro que eles ganham com essas trocas é chamado de MEV (Valor Máximo Extraível).

A grande pergunta que os autores deste artigo queriam responder era: "De onde vem todo esse dinheiro? Ele vem de golpes contra pessoas inocentes ou apenas de corrigir preços?"

O Mistério do "Preço Quebrado"

Antes deste estudo, os especialistas usavam uma fórmula antiga (chamada Black-Scholes, dos anos 70) para tentar prever quanto dinheiro esses robôs ganhariam. Essa fórmula funcionava como se o preço das coisas mudasse suavemente, como uma bola rolando ladeira abaixo, passo a passo.

A analogia da bola de neve:
Imagine que você está tentando adivinhar onde uma bola de neve vai parar.

O modelo antigo achava que a bola rola devagarinho, deslizando na neve.
A realidade (que os autores descobriram) é que a neve tem buracos e pedras. De repente, a bola pula de um lugar para outro (um "salto" ou jump).

Os autores disseram: "Ei, o preço das criptomoedas não rola suavemente! Ele dá pulos gigantes em frações de segundo!". Quando o preço dá um pulo, os robôs de arbitragem correm para aproveitar a diferença antes que ela suma. O modelo antigo ignorava esses pulos, por isso subestimava drasticamente o quanto de dinheiro estava sendo ganho.

O Que Eles Fizeram?

Os pesquisadores criaram um novo modelo matemático (uma "nova bola de neve") que leva em conta esses pulos repentinos.

Coletaram Dados: Eles olharam para a história real de trocas na Uniswap (a maior feira da Ethereum) e compararam com os preços dos supermercados (CEX).
Recriaram a Matemática: Em vez de assumir que o preço muda devagar, eles criaram uma equação que permite que o preço "teletransporte" de um valor para outro.
O Resultado: Quando usaram essa nova fórmula, o valor estimado de lucro dos robôs explodiu. O modelo novo previu volumes de troca e lucros muito próximos do que realmente acontece na vida real, enquanto o modelo antigo dizia que era quase nada.

As Descobertas Principais (Traduzidas)

Aqui estão as lições principais, explicadas de forma simples:

O "Trabalho Sujo" é Menos Sujo do que Parecia: Muito do dinheiro que os construtores de blocos (os "gerentes" que organizam as transações na Ethereum) ganham vem de arbitragem CEX-DEX. Isso significa que eles estão basicamente corrigindo preços entre a feira e o supermercado. É um mecanismo saudável que mantém o mercado justo, não necessariamente um golpe contra o usuário comum.
O Volume é Enorme: A quantidade de dinheiro movido por esses robôs é muito maior do que se pensava. É como se a maior parte do tráfego na estrada fosse de caminhões de entrega (arbitragem) e não de carros de passeio (compras normais).
Os Pulos São a Chave: Se o preço não desse pulos repentinos, os robôs não teriam tanta chance de ganhar dinheiro. Por isso, fazer a Ethereum ser mais rápida (diminuir o tempo dos blocos) não vai necessariamente acabar com esse lucro, porque os "pulos" acontecem tão rápido que a velocidade do bloco não importa tanto.
Os Robôs Estão "Saturados": Como há tantos robôs competindo, eles acabam dividindo o lucro entre si. O dinheiro que eles ganham é tão grande que eles precisam "repassar" parte dele para os construtores de blocos para garantir que suas transações sejam processadas.

Conclusão da História

Este artigo é como um detetive que descobriu que o "tesouro" (o MEV) não estava escondido em um cofre secreto de golpes, mas sim espalhado por toda a cidade, gerado pela necessidade natural de equilibrar os preços entre diferentes mercados.

A lição final é: Não subestime os "pulos" do mercado. Quando os preços saltam, é aí que a magia (e o dinheiro) acontece. O modelo antigo era como um mapa desenhado em papel liso, mas o novo modelo é como um GPS que mostra as montanhas, os buracos e os atalhos reais da estrada.

Resumo Técnico: Origem do MEV e Arbitragem CEX-DEX na Ethereum

1. O Problema

A comunidade da Ethereum enfrenta uma questão central: qual é a origem real da receita de Valor Máximo Extrável (MEV) e em que medida ela deriva de práticas prejudiciais a usuários inocentes?

Contexto: O MEV é gerado por validadores e construtores de blocos que reordenam, incluem ou excluem transações. As formas mais comuns são ataques de "sanduíche", liquidações e arbitragem.
O Dilema: A arbitragem entre Corretoras Centralizadas (CEX) e Corretoras Descentralizadas (DEX) é considerada benigna, pois ajuda a alinhar as taxas de câmbio. No entanto, modelos teóricos anteriores subestimaram drasticamente o volume e o lucro dessa arbitragem, enquanto estudos empíricos sugerem que ela é a principal fonte de MEV.
A Lacuna: Modelos teóricos existentes baseiam-se na Equação Diferencial Estocástica (SDE) de Black-Scholes, que assume trajetórias de preços contínuas (movimento browniano geométrico). Os autores argumentam que essa premissa ignora os saltos de preço (jumps), que são exatamente os momentos onde as oportunidades de arbitragem surgem, levando a subestimativas grosseiras.

2. Metodologia

Os autores propõem um novo modelo matemático e uma validação empírica robusta:

Modelo Estocástico Discreto Estendido:
- Em vez de um modelo contínuo, eles utilizam um modelo de tempo discreto que combina um componente difusivo (movimento suave) com saltos estocásticos (descontinuidades).
- A dinâmica do preço é descrita por: $X_{n+1} - X_n = \mu(X_n) + \sigma(X_n)\epsilon_{n+1} + Z_{n+1}U_{n+1}$ , onde $Z$ indica a ocorrência de um salto e $U$ a amplitude do salto.
- O modelo permite distribuições de ruído arbitrárias (não apenas Gaussianas), capturando a "cauda pesada" (fat tails) observada em criptomoedas.
Dinâmica de Arbitragem:
- O modelo simula a interação entre o preço da CEX e o preço do AMM (Automatic Market Maker).
- Assume-se que um arbitragista "miópico" (focado em lucro de curto prazo) atua com probabilidade $p$ sempre que o desvio de preço (mispricing) excede as taxas de transação ( $\gamma$ ), corrigindo o preço de volta aos limites.
Análise Teórica:
- Os autores provam que o processo de desvio de preço é uma Cadeia de Markov Ergódica.
- Derivam a Distribuição de Probabilidade Estacionária (SPD) do processo de desvio de preço usando iteração de funções, demonstrando convergência geométrica.
- Obtêm fórmulas fechadas para o volume esperado de arbitragem e o lucro do arbitragista baseados nessa distribuição estacionária.
Validação Empírica:
- Implementação em C++ para calcular a distribuição estacionária numericamente.
- Coleta de dados reais da blockchain Ethereum (Uniswap V2 pool ETH-USDT) e feeds de preços de múltiplas CEXs (Binance, KuCoin, Gate.io) entre 13 e 29 de setembro de 2025.
- Ajuste dos parâmetros do modelo (volatilidade, probabilidade de salto, tamanho do salto) aos dados observados.

3. Contribuições Principais

Novo Modelo Teórico: Introdução de um modelo de AMM que integra saltos de preço estocásticos, superando as limitações do modelo Black-Scholes contínuo.
Prova de Ergodicidade: Demonstração matemática de que o processo de desvio de preço converge para uma distribuição estacionária única, permitindo cálculos precisos de longo prazo.
Correção de Subestimação: Evidência de que modelos anteriores subestimaram o volume de arbitragem CEX-DEX porque ignoraram a natureza descontínua dos preços.
Ferramenta de Cálculo: Desenvolvimento de um solucionador numérico que permite calcular a distribuição estacionária e estimar volumes/lucros com alta precisão.
Reconciliação Teoria-Prática: O modelo ajustado aos dados reais produz estimativas que coincidem estreitamente com as observações empíricas, explicando a discrepância anterior.

4. Resultados Chave

Volume de Arbitragem: O modelo estendido estima um volume de arbitragem de aproximadamente $1,88 milhões diários para o pool analisado, comparado a apenas $208 mil previstos pelo modelo Black-Scholes tradicional.
Comparação com Dados Reais: As estimativas do novo modelo (cerca de $1,88M) estão muito próximas dos dados empíricos observados (cerca de $970k a$ 1M, dependendo da filtragem heurística), enquanto o modelo antigo falhava em capturar mais de 90% do volume real.
Importância dos Saltos: A análise dos dados de preços da Binance mostrou que saltos de preço podem ser duas ordens de magnitude maiores que a volatilidade instantânea. Ignorar esses saltos invalida os modelos de arbitragem.
Origem do MEV: Os lucros da arbitragem CEX-DEX são comparáveis ao MEV total medido, sugerindo que a maior parte do MEV não vem de ataques maliciosos (como sanduíches), mas de arbitragem necessária para a eficiência do mercado.
Saturação do Mercado: A relação entre volume e lucro sugere que o mercado de arbitragem está saturado; construtores de blocos competem ferozmente, repassando a maior parte dos lucros aos usuários (via taxas de gás ou rebaixamento de lucros), mantendo o MEV líquido baixo em relação ao volume bruto.

5. Significado e Implicações

Natureza do MEV: O MEV é, em grande parte, uma consequência natural da dinâmica de mercados financeiros (arbitragem CEX-DEX) e não necessariamente uma exploração maliciosa de usuários.
Validade dos Modelos: Modelos financeiros tradicionais (Black-Scholes) são inadequados para descrever a dinâmica de AMMs em criptomoedas devido à presença frequente de saltos de preço.
Política de Blocos: Reduzir o tempo de bloco (block time) não diminuirá significativamente o MEV, pois as oportunidades surgem principalmente de saltos de preço rápidos, não de flutuações contínuas.
Filtragem Empírica: As heurísticas usadas em estudos anteriores para identificar arbitragem podem ser excessivamente restritivas, excluindo transações legítimas que o novo modelo consegue capturar.
Sustentabilidade da PBS: A receita que sustenta a separação proposta-construtor (PBS) na Ethereum surge organicamente da necessidade de alinhar os preços das DEXs com as CEXs através da arbitragem.

Em suma, o trabalho demonstra que a "escuridão" do MEV é menos sobre ataques e mais sobre a eficiência do mercado, e que a modelagem matemática precisa evoluir para incluir descontinuidades (saltos) para refletir a realidade da blockchain.