Original title: Simulace a analýza MEV v blockchainech typu Proof-of-Stake: Útoky, mitigace a vyhodnocení
Translated title: MEV Simulation and Analysis in Proof-of-Stake Blockchains: Attacks, Mitigations, and Evaluation
Authors: Češková, Simona ; Malinka, Kamil (referee) ; Perešíni, Martin (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Tato diplomová práce se zaměřuje na problematiku MEV útoků, které jsou provedené v prostředí blockchainu postaveném na proof-of-stake protokolu. Tyto MEV snižují tak bezpečnost, stabilitu a důvěru sítě. Práce se nejprve se zabývá teoretickým úvodem do problematiky, spolu s analýzou jednotlivých MEV útoků: front-running, back-running, sandwich útok a arbitráž. Jednotlivé útoky jsou ohodnoceny podle jejich vlivu na síť, uživatele, transakce a konsensus. Dále se práce věnuje existujícím mitigačním technikám a jejich kombinacím, zahrnující řešení permutace, šifrování transakcí, opožděná exekuce bloků a jejich rozšíření. Zároveň se zabývá i aktuální proposal-builder separation architekturou, která je aplikovaná v Ethereum blockchainu. Práce se poté koncentruje na konkrétní návrhy využití těchto mitigačních technik jako je BlindPerm, MEVade a MEV-Boost řešení. Dále se zabývá simulací a analýzou vlivu MEV útoků na tyto mitigační metody. Simulace je rozdělena do několika oddělených experimentů, které se zaměřují na jednotlivé klíčové vlastnosti. Výsledky těchto experimentů na sebe navzájem navazují a tvoří robustní analýzu slabých i silných bodů návrhů mitigačních technik. Tyto výsledky jsou porovnány a diskutovány pro možné další rozšíření práce. This Master’s thesis targets MEV attacks in a proof-of-stake blockchain environment. They affect and disrupt safety, stability, and trust within the blockchain ecosystem. Firstly, the thesis presents a theoretical overview of the subject, outlining MEV attacks, including front-running, back-running, sandwich attacks, and arbitrage. Each of them is then evaluated depending on its impact on the network, users, transactions and consensus. The thesis then concentrates on existing MEV mitigation techniques and their combinations, including permutation, transaction encryption, delayed block execution and their enhancements. It also targets proposer-builder separation architecture for Ethereum blockchain. It then proceeds to examine specific mitigation architectures that incorporate these techniques, including BlindPerm, MEVade, and MEV-Boost based approaches. The thesis focuses on the simulation and analysis of the impact of MEV attacks on these mitigation techniques. The simulation is partitioned into several experiments, each consolidating its key aspects. Taken together, the results of these experiments provide a comprehensive assessment of the mitigation design’s strengths and limitations. These findings are evaluated and discussed with regard to potential extensions of the thesis and avenues for future research.
Keywords: analýza; Blockchain; Ethereum; maximální extrahovatelná hodnota; MEV; mitigační techniky; proof-of-stake; simulace; transakce; analysis; Blockchain; Ethereum; maximal extractable value; MEV; mitigation techniques; proof-of-stake; simulation; transaction

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/260296

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-776841


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses