Modelos do Leios da Cardano identificam exposição a MEV em apenas 2,6% do volume analisado

A Input Output Research apresentou novas descobertas sobre a modelagem de segurança e desempenho por trás do Ouroboros Leios, o protocolo de escalabilidade de Camada 1 proposto pela Cardano. O pesquisador Giorgos Panagiotakos compartilhou os resultados durante uma sessão de P&D da Cardano em 16 de julho de 2026.

A apresentação integrou a atualização de meio de ano do WP1.1 Consensus, um pacote de pesquisa que abrange o Leios para maior taxa de transferência e o Ouroboros Peras para liquidação mais rápida de transações. O trabalho inclui modelagem de rede sob carga, análise formal de segurança, otimização de certificados de votação e seleção de parâmetros para implementação de engenharia.

Modelos do Leios encontram exposição limitada a MEV sob carga

A equipe de pesquisa analisou como a maior capacidade de transações planejada para o Leios pode afetar a fragmentação do mempool, a ordenação de transações e as oportunidades de front-running.

MEV, ou valor maximal extraível, refere-se ao valor que pode ser capturado alterando a ordem, inclusão ou exclusão de transações antes da confirmação. Front-running é uma forma de MEV em que um atacante observa uma transação pendente e tenta posicionar uma transação concorrente à frente dela.

De acordo com a apresentação de Panagiotakos, aproximadamente 2,6% do volume examinado na pesquisa era potencialmente explorável por meio de MEV. O front-running foi geralmente não lucrativo nos cenários testados, com o resultado ligado à arquitetura EUTXO da Cardano e à forma como o Leios distribui o processamento de transações.

A estimativa aplica-se aos modelos e condições incluídos na pesquisa. As conclusões de P&D pós CIP públicas sustentam a conclusão mais ampla de que apenas uma fração das transações é suscetível a front-running, embora não incluam o conjunto de dados ou o cálculo por trás do número de 2,6%.

As descobertas públicas também afirmam que o tamanho da superfície de ataque depende do design de cada aplicação descentralizada. Um ataque baseado em mempool exigiria controle sobre a infraestrutura de retransmissão e a capacidade de construir rapidamente uma transação concorrente, enquanto a probabilidade de sucesso de um produtor de blocos seria proporcional ao seu stake.

As simulações do mempool do Leios constataram que a topologia de rede altamente conectada da Cardano favorece a rápida difusão de transações e limita a fragmentação. Quando a demanda permanece dentro da capacidade da rede, os modelos relatam sincronização global do mempool acima de 90% e fragmentação abaixo de 10%. Sob demanda mais intensa, a difusão pode desacelerar e a fragmentação aumenta em proporção à carga.

Modelos de Markov e de recursos orientam os parâmetros do Leios

Ouroboros Leios foi projetado para aumentar a taxa de transferência da Cardano permitindo que blocos de classificação incluam referências certificadas a blocos endossadores, que representam lotes maiores de transações. Comitês votam nesses blocos antes que seus certificados possam ser incluídos no ledger.

A pesquisa inclui um modelo de Markov que estima a probabilidade de certificação de blocos endossadores à medida que blocos de classificação são produzidos. Ele rastreia a produção de blocos, a disponibilidade de certificados e se votos suficientes são coletados antes da próxima oportunidade relevante de forja de blocos.

Esses resultados ajudam os pesquisadores a avaliar a eficiência do Leios e a selecionar parâmetros do protocolo com base no comportamento de rede modelado.

Um modelo de restrições separado mede os requisitos de processador e de largura de banda. Segundo as descobertas publicadas, aguardar os corpos das transações e aplicar transações ao ledger são as duas maiores fontes de atraso. A verificação de assinaturas e a execução de Plutus são menos restritivas porque boa parte desse trabalho pode ser realizada em paralelo.

Os modelos indicam que três núcleos de CPU são suficientes para um bloco endossador típico de 12 MB. Um atacante que libere propositalmente os corpos das transações com atraso pode dobrar a demanda de pico do processador.

Esses resultados fundamentam limites como o número máximo de transações por bloco endossador, o tamanho máximo de bloco e os limites de execução do Plutus. A taxa de transferência alvo e os requisitos de hardware podem, portanto, ser avaliados em relação ao comportamento de recursos medido antes que os parâmetros de produção sejam selecionados.

O trabalho de segurança também inclui a modelagem da difusão oportuna de blocos endossadores sob condições adversárias, provas formais das propriedades de segurança e vivacidade em Agda e um verificador de traços. O verificador compara o comportamento da implementação com a especificação formal do protocolo para identificar desvios em blocos, certificados e estados de ledger gerados.

O repositório oficial do Leios contém a especificação formal, simulações, visualizadores de rede, análise de custos e ferramentas de verificação de traços. O projeto agora combina pesquisa de protocolo com trabalho ativo de design e prototipagem para futuras implementações de nós da Cardano.

Novos certificados de votação conectam Leios e Peras

A Input Output Research também está desenvolvendo um design otimizado de certificado de votação destinado tanto ao Leios quanto ao Peras. Os objetivos são reduzir o tamanho dos certificados e o tráfego de votação, ao mesmo tempo que melhoram a resistência a modelos adversários mais fortes.

No Leios, os certificados confirmam que os blocos endossadores receberam o apoio exigido do comitê. No Peras, os certificados de votação dão suporte ao reforço de blocos, um mecanismo que confere peso adicional a uma cadeia suficientemente endossada e acelera a liquidação.

O design se baseia em trabalhos anteriores da Input Output Research, incluindo as multissinaturas limiares baseadas em stake do Mithril e a abordagem Fait Accompli para seleção de comitês. Um artigo de pesquisa descrevendo os certificados otimizados está programado para ser concluído até o fim de 2026.

O plano de pesquisa para o segundo semestre também inclui um relatório técnico sobre componentes que poderiam ser compartilhados entre Leios e Peras, além de uma análise separada da difusão oportuna de blocos endossadores sob ataque. Andre Knispel, Brian Bush, Matthias Fitzi, William Wolff, Yves Hauser, David Rosales e Sandro Coretti-Drayton estão entre os pesquisadores identificados como contribuintes.

As três entregas programadas fornecerão às equipes de engenharia um formato de certificado proposto, vínculos documentados entre Leios e Peras e um modelo de segurança para a difusão de blocos endossadores. Juntas, elas definirão vários dos parâmetros e das suposições adversariais necessários para a próxima etapa de ambas as implementações de protocolo.