ETH:深度研究：MEV 的過去、現狀與未來_區塊鏈

原文標題：《ExtractableValue》

作者：AmberGroup

編譯：郭倩雯，ChainCatcher

導言

19世紀初，邁爾·羅斯柴爾德的五個兒子以法蘭克福為起點進行業務拓展，先后在倫敦、巴黎、維也納和那不勒斯建立了分支。他們建立起信息網絡，使用信鴿、信使和租船在歐洲傳遞信息，速度比任何人都快。通過該網絡，羅斯柴爾德家族比任何人都能更快地獲得新聞和信息，并利用這些信息在套利和事務中獲利。眾所周知，這也使內森·羅斯柴爾德比倫敦的官方信使整整早了36個小時，了解到拿破侖滑鐵盧戰敗的消息。

在所有市場中，信息都具有價值的。人們為了能優先接觸到信息，進行著非常激烈的競爭。即使在今天，在傳統市場上，高頻交易機構和對沖基金在世界各地的發射塔和電纜上花費數十億美元，進行軍備競賽，以獲得僅以毫秒為單位的信息優勢。

加密世界也不例外。在鏈上，對訂單流和下單權優先訪問的競爭愈演愈烈。這種“最大可提取值”的概念已從一個小眾話題出現在幾乎所有加密協議的前沿。我們看到社區內有越來越多關于MEV對協議的透明度、可持續性、去中心化、安全性、審查阻力、估價等的影響的討論。

在本報告中，我們將討論圍繞MEV的幾個關鍵話題。我們首先介紹什么是MEV以及它為什么重要。然后，我們將解釋為什么我們認為MEV是基礎，以及如何權衡MEV。我們還總結了MEV的現狀和該領域的一些主要參與者。最后，我們討論未來趨勢和一些開放問題。

要點：?

了解MEV很重要。MEV影響安全性、穩定性和用戶體驗。這也是區塊鏈代幣增值的一個關鍵組成部分。最重要的是，它影響區塊鏈網絡的兩個基本屬性：去中心化和抗審查。

MEV是基礎。有一些解決方案可以減輕某些形式的MEV。但最終，一定量的MEV將永遠存在。區塊鏈網絡作為智能合約平臺，先天具有無限制和無許可的優勢，但同樣也受到MEV的詛咒。協議和應用程序在處理MEV時需要仔細考慮如何進行權衡。

我們估計，在PoW以太坊，自2020年以來，MEV為礦工貢獻了至少8%的總收入。在主要類別中捕捉MEV機會——套利、清算和三明治攻擊——競爭異常激烈，并被少數搜索者所主導。

盡管跨鏈MEV目前的影響力可以忽略不計，但它可能成為一股高度集中的力量，影響所有區塊鏈發展。MEV對區塊鏈網絡的穩定性也是長遠來看日益增長的威脅。

我們可以預見，在未來的訂單流支付或事務流拍賣的場景，會將一定量的MEV返還給用戶。在這些場景下，最有可能的路徑是更大程度地集中區塊建設者并降低驗證者的產量，但要實現這些目的還需更多研究。

內存池

Daian等人在開創性的報告中首次定義了MEV。研究人員發現并研究以太坊上的多個機器人，他們相互競爭以獲得優先排序，并詳細說明了它們對區塊鏈的影響。該論文還首次提出了MEV的定義，即“在給定的時間框架內，以太坊礦工可以從交易操縱中提取的總量，其中可能包括多個區塊的交易價值。”

以太坊交易的生命周期

假設Joe想在一個去中心化交易所把100ETH換成USDC。于是他導航到Uniswap的前端并連接他的MetaMask錢包。他指定了交易的輸入內容：1000ETH換130萬美元USDC，滑點容差1.0%，然后簽署交易。

他的交易首先通過MetaMask的默認RPC端點發送到Infura。Infura將此請求傳播到以太坊網絡中的其他節點，這些節點再以相似方式傳播到它們所連接的節點。

每個驗證器都有自己的內存池，內存池是每個驗證器維護的掛起交易數據庫。它基于自己的內存池構建交易區塊。通常，這些交易是按Gas費用排序的。或者，驗證者可以運行自定義軟件，根據自己的規則和邏輯對交易進行排序。

BMEX與義億科技有限公司建立深度戰略合作關系:據官方消息，目前BMEX與義億科技有限公司建立深度戰略合作關系，并于4月9日在深圳正式開設工作室。

義億科技是一家金融產品軟件策略開發平臺，目前旗下社區成員逾10萬人。本次工作室的設立，意在通過數字金融行情分析、策略指導與知識普及等板塊知識的傳輸，引進更多合約團隊，從而為更多合約愛好者提供專業安全的數字資產交易體驗。

BMEX是一家數字資產綜合服務平臺，目前已獲美國與加拿大雙監管牌照，擁有一鍵跟單、千倍杠桿、余幣寶等交易模式，致力于為用戶提供多樣、安全的數字資產交易及資產管理服務。[2021/4/8 19:58:24]

每12秒，會隨機選擇一個以太坊驗證者來構建和提出一個交易區塊。提議者向網絡廣播新區塊的產生。一個由其他驗證者組成的委員會會被隨機選擇，來確定區塊的有效性并對其證明。提交交易后，它們將從節點的內存池中移除。

MEV是如何產生的?

所有人都可以查看內存池。由于Joe的交易是公開提交的，它創造了幾個潛在的盈利機會：

三明治：喬的ETH到USDC的交易有一個異常大的1%的滑點容差。雖然他希望得到130萬美元，但他向全世界發出信號表示，他會接受128.7萬美元。監控內存池的其他實體可以看到Joe的態度，并試圖進行“三明治攻擊”，給Joe最壞的執行價格以獲取無風險利潤。他們先于Joe賣出ETH，允許Joe以他定義的最低限額賣出，然后以相對便宜的價格回購ETH，來實現盈利。

套利：在Joe的交易之后，Uniswap和其他dex之間的ETH-USDC對將出現暫時的價差。機器人會不斷尋找這些差異，并將在Joe的交易后自動執行套利以獲取無風險的利潤。

擁有特權的驗證者更能獲取這種利潤。以太坊的共識協議只在區塊級別強制執行協議，允許驗證者選擇每個區塊內發生的交易。因此，驗證者可以決定包含哪些交易以及這些交易的執行順序。

例如，假設有100美元的套利利潤可以通過dex獲得。Alice可以提交交易，試圖從中獲利，支付1美元的交易費。但是，內存池對所有人都是可見的。Bob在內存池中看到Alice的交易，復制了她的交易，并提出支付2美元的費用。其他人可能會蜂擁而至。

若不加管控，用戶就會受到動態激勵，紛紛與驗證者/礦工創建鏈下協議，以保證交易被包含或能被下訂單。或者，驗證者/礦工自己可以提交并優先處理他們自己的交易，以獲取全部100美元的套利利潤。

因此有了“最大可提取值”這個術語，簡稱MEV。該術語在歷史上被稱為“礦工可提取價值”，但也適用于太坊向PoS的轉變以及基于PoS的區塊鏈市場。

MEV供應鏈

從上面MEV的生命周期，我們可以總結出MEV的供應鏈：

用戶：任何想要表達和提交改變區塊鏈狀態想法的人。

錢包/應用程序：將用戶想法轉化為區塊鏈交易的用戶界面。

搜索者：監控內存池并提交交易以提取MEV的實體。

建造者：匯總各種來源的交易，創建一個完整的區塊，理想情況下是一個能最大化回報的區塊。

驗證者：履行共識職責，如提出和證明區塊。

MEV的定義

PoS區塊鏈中MEV的最新定義是：

在給定環境狀態和所有可用操作的情況下，驗證者可以跨區塊提取的總值。

驗證者通常不能改變其環境的狀態，包括區塊鏈規則、區塊鏈上的智能合約代碼、其內存池中的交易集等。

可執行的操作包括重新排序、審查和插入交易。它們還可以加入更多的利基策略，比如改變塊時間戳、操縱“隨機性”、執行其他驗證器等等。

MEV的類型

三個最大和最具競爭力的MEV收入池是套利、清算和三明治攻擊。

BMEX與共贏1319社區達成深度戰略合作:據官方消息，4月7日，BMEX與共贏1319社區達成戰略合作，雙方將攜手打造集幣圈精準資訊和數字貨幣交易等多功能于一體的全方位服務體系，為全球社區提供最專業安全的數字貨幣交易體驗。

BMEX是一家專注數字貨幣衍生品交易的平臺，秉承用戶至上的服務理念，堅持公平、透明交易原則，為全球數字資產用戶提供專業順暢的USDT永續合約交易服務。

共贏1319社區在金融行業五年，從事合約領域三年，擁有豐富的數字貨幣合約投資經驗。為各大社區提供最專業的技術帶單、技術分析、預測行情，目前已和數十家社區進行合作，致力于提供最好的服務給予各大合約社區，讓更多的合約玩家獲得更多收益。[2021/4/7 19:53:30]

套利

套利是MEV收入的最大來源。套利被認為是MEV，因為排序在這里很重要。

套利交易發生在所有市場。傳統市場中的交易者面臨一些庫存不足或時機選擇的風險，但許多MEV交易可以自動進行：要么所有想達成的交易都能順利進行，輕松獲得無風險利潤，要么所有交易都失敗。原子套利在某些情況下，允許搜索者以最少的手頭資本進行操作。但也存在具有庫存和時機風險的經典統計型套利交易，如CEX和DEX之間的價格套利。

原子套利的競爭異常激烈。套利需要：

運行優化的硬件、軟件，在數千組代幣對中快速找到機會

2）提交極其高效的事務，以最大限度地減少Gas費。第二種現象被稱為“Gas高爾夫”，允許MEV搜索者競標事務。

清算?

像Aave、Compound和Maker這樣的貨幣市場允許用戶存入一些資產作為抵押品，并借入其他資產。隨著抵押資產價值的波動，用戶的借貸能力也隨之波動。

如果借款人超出預算上限，這些協議會依賴市場參與者對借款人進行清算，但需付費。為了激勵清算，協議向借款人收取清算費，并將其中一部分費用交給清算人。

這就是MEV的機會所在。搜索者競相監控所有借款人的頭寸，并試圖成為第一個清算頭寸的人，從而為自己收取清算費。

與套利類似，清算事件競爭激烈。在市場急劇低迷期間，清算借款人的競爭導致了巨額Gas費。同樣，能優化代碼的搜索者更最具競爭力，能去競標清算。

三明治攻擊?

區塊鏈上的交易并非立即發生。當用戶發送Swap交易時，他們定義一個可接受的價格變化百分比，該百分比在提交的交易等待處理時可能發生。

如果用戶為他們的交易設置過高滑點，就會發生“三明治攻擊”。搜索者利用這些錯誤，首先將用戶的交易提前到最高可接受的滑點，使交易以不利的價格發生。然后執行用戶的交易，進一步移動價格。在此之后，搜索者會回跑交易，凈賺一筆。

比如，假設搜索者支付了4ETH的Gas和優先權費用，其無風險利潤為3ETH。

一個用戶想用1%的滑點容差將1000WETH交換到USDC。搜索器在公共內存池中看到交易，于是創建一個搶先和回跑交易包，并通過MEV機器人將其發送給驗證者。

三明治攻擊更依賴于交易排序特權。如果三明治攻擊的任何一半部分未能執行，搜索者將面臨損失。

顧名思義，三明治攻擊被視為惡性MEV，為大多數加密社區所詬病。套利和清算活動可能是惡性也可能是良性，但三明治攻擊大多被視為純粹的價值提取。一些搜索者甚至公開聲明他們不會進行三明治攻擊，不然可能會招致批評和反對。

長尾MEV

長尾MEV機會比比皆是。比如：

Apecoin空投：YugaLabs決定向BAYC持有者空投代幣。NFTX是一個將NFT標記為可替換令牌的應用程序。一個MEV搜索者用NFTX買下了所有的同質化BAYC代幣，將整個池兌換成一個真正的NFT，要求Apecoin空頭，然后重新供應NFTX池。這讓機器人獲得了大約6.1萬APE，相當于當時的27.8萬美元。機器人支付了310美元的Gas費用。

廣州市工業和信息化局總工程師：廣州將不斷增強區塊鏈與傳統經濟各領域深度融合:6月17日，廣州市工業和信息化局總工程師胡志剛在第130場廣州市疫情防控和復工復產新聞發布會上表示，廣州區塊鏈發展先行示范區將圍繞技術創新、應用落地、產業發展，加快“建鏈、上鏈、用鏈”，力爭到2022年，突破一批區塊鏈底層核心關鍵技術，培育一批具有安全穩定區塊鏈產品的行業企業，形成一批可復制推廣的區塊鏈典型應用示范場景，成為全國區塊鏈技術和產業集聚中心。廣州將在黃埔區打造廣州區塊鏈國際創新中心、黃埔鏈谷、蟻米區塊鏈眾創空間、區塊鏈未來空間四大載體，推動區塊鏈底層技術開發企業及應用服務商快速集聚。目前，已集聚區塊鏈企業約400家，涵蓋金融、政務、民生、制造業等多個領域。胡志剛表示，下一步，廣州將以黃埔區為核心，推動區塊鏈產業生態“建鏈”、產業資源“上鏈”、實施主體“用鏈”，以區塊鏈產業發展作為服務實體經濟的重要推手，從金融、物流、政務、知識產權、工業互聯網等方面，不斷增強區塊鏈技術與傳統經濟各領域的深度融合，構建經濟高質量發展新引擎。（南方都市報）[2020/6/18]

誤操作：一名用戶意外將一個EtherRockNFT標記為444gwei，而非444ETH，一個機器人立即狙擊了它，并以234ETH的價格出售——當時約為60萬美元。

1inch遺留代幣：1inch偶爾會因某些原因在路由器合約中留下少量代幣。一個被編程的MEV機器人會掃描這個路由器合約來獲利。

MEV很重要?

了解MEV很重要。MEV影響安全性、穩定性和用戶體驗。這也是區塊鏈代幣增值的一個關鍵組成部分。最重要的是，它影響區塊鏈網絡的兩個基本屬性：去中心化和抗審查。

MEV產生的負面外部影響

與MEV相關的活動產生負面外部影響。例如，如果沒有有效的費用市場，對MEV的競爭可能會導致優先Gas費拍賣。在PGA期間，搜索者和機器人戰略性地設置他們的gas費用來相互競爭，使他們的交易包含在某些交易的前面。這導致：

網絡擁塞，這可能導致其他交易被網絡卡住或丟棄

高且不穩定的手續費，使其他其他加密用戶無法參與，并使不太善于計算的參與者處于劣勢

失敗的出價導致不必要地消耗區塊空間

一個典型案例是YugaLab的Otherdeed土地銷售。由于拍賣形式的特殊性，手續費用飆升至荒謬的水平，因為投標人爭相將他們的交易納入一個區塊。幾個用戶出價超過2ETH的手續費，最終卻交易失敗。其他用戶因價格過高，連著幾小時都無法進入以太坊，不得不等待售賣結束。

PGA還導致了關于延遲性的軍備競賽，因為具有較低延遲的搜索者更有可能中標。隨著閃電機器人和其他內存服務的出現，PGA在以太坊上出現的頻率降低。但它們仍然經常發生在高吞吐、低費用的鏈上，如BNB鏈、Polygon側鏈、Aurora等。

MEV會破壞網絡的穩定性

更寬泛地說，MEV極大地改變了對區塊鏈網絡利益相關者的激勵。如果數值足夠高，MEV獎勵可以鼓勵驗證者和挖掘者參與惡意活動，例如執行重組嘗試。事實上，一些社群之前發布的代碼導致以太坊礦工能夠重組以太坊網絡，以獲取先前的MEV收入。在當時，以太坊的社交層對礦工的這種實施做出阻止。

然而，這種威脅已出現在其他區塊鏈上。在Avalanche的之前，任何驗證者都可以提出一個區塊。在驗證者提出一個包含有意義MEV獎勵的區塊后，另一驗證者可以發布一個更長的區塊鏈來“竊取”MEV。因此，一場重組競賽出現了。顯然，這降低了區塊鏈平臺的可用性。即使在今天，其他區塊鏈幾乎每天都在經歷深度重組，這很可能是由MEV推動的。

除了重組，MEV還鼓勵在高吞吐量區塊鏈上進行垃圾郵件交易，導致費用市場失效。例如，垃圾郵件交易導致今年早些時候Solana的宕機。由于Solana上存在大量經濟活動、交易費用較低、搜索者無法為交易訂單偏好進行付費，搜索者受到激勵，向驗證者發送大量交易來提取MEV，有效地進行DOS攻擊。

聲音 | 海通證券黨委副書記：區塊鏈等技術目前深度應用于金融行業的業務場景當中:金色財經報道，11月27日，以“人工智能與金融創新”為主題的2019金融發展高峰論壇在上海舉辦。海通證券黨委副書記、董事、總經理，海通國際控股、海通國際證券董事局主席瞿秋平表示，對于金融科技相關的技術我們用英文字母縮寫為ABCDMI，大家知道A代表人工智能、B代表區塊鏈、C代表云計算，D代表數據，M代表移動，I代表物聯網。這些技術目前深度應用于金融行業的業務場景當中，這些技術與證券行業的經濟業務、投資業務、投研業務、資管業務等業務形態相結合，助力證券公司的轉型。[2019/11/28]

MEV是一股集中力量

MEV是整個區塊鏈的集中力量。

區塊生產者可以通過兩種方式提取MEV：要么他們自己占領MEV，要么他們把再訂購權賣給別人。

第一種情況在驗證者級別高度集中。與單獨驗證者相比，專業區塊生成器更能有效捕獲MEV。專業能帶來更高回報——專業人士可以更好地投資于基礎設施和人力資本，以最佳方式獲取MEV。他們還能更好地確保獨家訂單流，讓他們有更多的交易來構建區塊，或者與搜索者合作，獲得MEV捆綁包的獨家訪問權。此外，市值較大的機構也可也可以采用資本密集型MEV戰略。

因此，垂直整合和水平合并很容易受驅動出現。

在這種情況下，專業驗證者將逐漸從他們自己的利潤中獲得更大的股份。此外，如果允許協議內委托，其他用戶也會受到激勵將他們的代幣委托給這些驗證者，從而進一步加強他們的領先地位。

在第二種情況下，如果區塊生產商自己不能有效地運行MEV策略，他們可以將再訂購權出售給其他人。以太坊的路線圖有效計劃分離區塊生產者和區塊建造者來體現這一點。這將MEV的集中力量從驗證者轉移到了區塊構建者身上。然而，要找出這種結構的最優解，仍需解決一些問題。

而且，在這兩種情況下，MEV獎勵都是高度可變的。這種動態有利于大型機構和驗證者池，它們可以改變MEV獎勵，因為大多數用戶更喜歡穩定和可預測的收入。

MEV的利潤可能會超線性增長。單個區塊內的MEV提取與網絡的哈希算力成線性比例。除此之外，隨著網絡優勢的增長，捕獲多區塊MEV的潛力也在增加。

MEV有助于經濟安全?

MEV收入導致區塊鏈的安全預算增加，但價值需要被提取，才能保持區塊鏈的安全。善意和惡意的行為者都應該試圖提取盡可能多的MEV。否則，剩下的MEV將成為惡意行為者攻擊協議的補貼。

這并不是說區塊鏈應該盲目增加平臺上的MEV來增加經濟安全。如上所述，許多類型的MEV會降低用戶體驗。如果這種類型的MEV繼續增加，用戶將放棄網絡，降低費用和經濟安全。盡管如此，一定量的MEV是不可避免的，這是用戶活動的結果。

一個良好的區塊鏈設計應使MEV提取民主化，每個驗證器都能以大約相同的速率提取MEV。正如Chitra和Kulkarni所指出的，MEV再分配系統也有助于提高經濟安全。同時也應努力讓新玩家容易進入該領域，推動這個領域的競爭，而不再是寡頭壟斷。

MEV降低成本

MEV還可以降低用戶的成本。例如，在DEX上進行掉期交易的用戶依賴套利者來確保dex上的價格與CEX一致。事實上，一種名為JITliquidity的MEV就提高了交易者的執行價格。

MEV還有助于保持算法穩定，限制貨幣市場協議上的壞賬數量，并實現獨特的DeFi設計

MEV創建代幣價值

驗證者從發行獎勵、基本交易費和MEV/優先費中獲得收入。發行獎勵實際上是所有權從被動持有人到股東的再分配。基本交易費用在很大程度上非常低，趨向于零。

因此，我們認為L1/L2代幣的長期價值在于貨幣溢價和/或MEV。從根本上說，區塊鏈出售區塊空間。更大的MEV機會意味對塊空間的更大需求。

動態 | 《2018國內外石油科技發展與展望》在京發布 高度關注與區塊鏈等深度融合:據人民網報道，11月16日，國家高端智庫建設試點單位中國石油經濟技術研究院在北京發布《2018國內外石油科技發展與展望》。《展望》高度關注石油工業與大數據、人工智能、虛擬現實、物聯網、區塊鏈等新技術，以及納米、石墨烯等新材料的深度融合，認為這些新技術、新材料將助力石油工業向數字化、智能化轉型。[2018/11/17]

因此，平臺需要仔細考慮如何創建和捕獲MEV，以免讓它泄露給其他實體。

下面，我們列舉了當前協議捕獲和內化MEV的一些設計示例：

Optimism：進行MEV拍賣。Optimism是以太坊L2。目前，它運行一個集中的序列器來確定交易訂單流。根據最新消息，其目標是運行MEV拍賣，將N塊窗口內重新訂購交易的權利拍賣給出價最高的投標人。這些拍賣的超額利潤將通過追溯性公共產品資金用于協議開發。

Aurora：管理和內部化MEV訂單流。Aurora是在NEAR上作為智能合約實現的EVM。Aurora過去提供零手續費交易，但后來網絡不斷受到垃圾郵件交易的打擊。Aurora最近宣布一項MEV項目，用于管理MEV流，以減少垃圾郵件交易和對Sybil攻擊的激勵。他們正在與Kolibr.io合作，為訂單流支付創建一個開放和競爭的市場，在交易轉移到公共內存池之前，要檢查其是否存在MEV機會。

Osmosis：最小化和捕獲MEV。滲透是一個CosmosDeFi應用程序鏈，旨在通過閾值加密長期降低MEV。它還旨在實施一個允許滲透到“MEV自身”的系統——如大額交易后的套利——利潤流向滲透利益相關者。

宇宙-創造跨鏈塊空間市場。Cosmos是區塊鏈的互聯網，創建了幾個重要區塊鏈的主干，包括BSC、Polygon和Cronos。但一個常見的批評是，原生令牌ATOM沒有從Cosmos的貢獻中獲取價值。最近，。一個提議包括鏈間調度器，它創建了一個跨鏈塊空間市場，從跨鏈MEV活動中產生收入。

MEV將增加

MEV隨著復雜性而增長，我們預計MEV在未來十年將呈指數增長。

即使僅在以太坊上，由于新協議和原語的增長，自FlashBoys2.0發布以來，MEV增長也有了階躍變化。全新資產類別的興起以及與之相關的各種金融實驗也極大地擴大了MEV出現的媒介。

這種趨勢必將繼續下去。區塊鏈網絡作為智能合約平臺，先天具有無限制和無許可的優勢，但同樣也受到MEV的詛咒。

MEV已經單獨存在于每個鏈上。但是因為不同的區塊鏈有不同的信任假設，所以在邊界上總會存在額外的MEV。

為了更好地理解MEV動態，需要將區塊鏈分解為三個基本要素：

虛擬機：虛擬機決定維度——協議能做什么：從極其有限到圖靈完備。如上所述，更大的復雜性為MEV創造了更寬的向量。允許任何開發者部署價值數十億美元的智能合約既是好事也是壞事。

共識機制：區塊鏈的一個基本特征是就有效交易及其執行順序達成共識。加密記錄是為了證明交易是有效的，并向我們展示世界的狀態。但是同時有很多人試圖改變世界的現狀。將會有用戶對他們提議的世界有所偏好，并且愿意花錢來獲得這種偏好。

區塊空間市場：區塊空間有限。市場需要有效地分配塊空間。由于上述因素，如果市場設計不當，用戶將轉而進行鏈外訂單。

我們認為，由于上述因素，只要區塊鏈允許任何人部署智能合約并轉移價值，MEV就會顯現。

因此，我們認為，與其考慮如何消除MEV，不如考慮在這三個維度上權衡MEV。下面我們將詳細介紹每個因素的一些注意事項。

區塊空間市場

也許最容易實現的目標是設計一個合適的區塊空間市場。設計上的微小變化可能導致用戶體驗和外部性的巨大變化。

思考不同的設計如何在重大市場事件中發揮作用，例如火熱的加密拋售或受歡迎的NFT造幣。在這些事件中，訂單偏好最為重要。

大多數沒有有效拍賣機制的市場鼓勵實體向區塊鏈不斷發送交易，如果贏得一個MEV機會就可以產生數百萬美元的利潤，并且鏈上下訂單按照“先到先得”的順序，搜索者會毫不猶豫地向驗證者發送數千筆交易來獲得利潤。

共識機制

減少有MEV的更好解決方案之一是加密內存池，如何有效地做到這一點仍有爭議。

這里的一個關鍵權衡是延遲性。委員會的加密是帶寬密集型的，特別是對于大型和去中心化委員會。即使使用像SGX這樣的可信硬件也會給系統帶來額外的延遲。這些系統還為協議引入了更大的復雜性、技術風險和額外的信任假設。

共識機制的其他考慮因素包括：

實現單一秘密領導人選舉防止受MEV激勵的DOS攻擊

單插槽終局性S.中間態到最終性V.S.可能最終性

將構建者和提議者的分離體現在協議本身中

虛擬機

限制虛擬機的功能會降低MEV。例如，比特幣網絡在它能做的事情和基于其應用程序的廣度方面相當有限，因此平臺上存在最低MEV。

開發者還可以決定創建一個許可平臺，允許區塊鏈專注于特定的垂直領域，幫助管理用戶體驗。例如，Osmosis和Sei是為DeFi設計的區塊鏈。開發人員需要提交提案并獲得批準，然后才能部署智能合同。這大大降低了MEV可能出現的概率。

MEV的現狀

閃電機器人在不斷塑造以太坊上MEV的情況。不久前，美國財政部制裁Tornado現金智能合同和相關地址后，在此之后加密社區一直在努力解決其在訂單流和塊構建中的作用。

起源?

閃電機器人是一家研發機構，成立于2020年7月，旨在減輕MEV的負面外部影響。

他們在2021年推出了“MEV-geth”，為以太坊創建了一個鏈外私人事務池，和一個密封區塊塊空間拍賣。這使得搜索者可以創建和發送事務的“捆綁包”。捆綁包允許搜索者描述在什么條件下應該執行一組交易。值得注意的是，它們具有原子性：要么所有交易都通過，要么一個都不通過。這對于某些類型的交易尤其有利。

搜索者將包裹發送到一個閃電機器人中繼者，用于驗證包并減輕DOS攻擊。然后，有效包被發送給礦工，礦工可以評估他們收到的捆綁包，創建一個利潤最高的區塊。

這種架構的優點包括：

隱私——交易只有在被包含在一個區塊中后才會公開披露。失敗的交易不會被公開。它們也不需要手續費。因此，搜索者更有信心能捕捉到MEV，而沒有其他機器人識別和搶先發現機會的風險。

效率——該設計為MEV機會創造了一個高效的市場。對最明顯MEV機會的競標將十分激烈，但不會消耗鏈上不必要的資源。新進入者可以利用長尾或利基機會自由進入市場。

需要注意的重要一點是，該設計不是一個無需信任的解決方案。中繼者和礦工都可以看到搜索者提交的捆綁包。他們可能偷了包裹。然而，這種架構也在進行聲譽維護，從而使系統盡可能完善完整。

PoW里的MEV?

從2020年1月到合并，閃電機器人從部分DeFi協議的套利和清算中獲得的MEV總毛利約為6.75億美元。這個數字應該被認為是MEV的最低估計值，不包括三明治攻擊、NFTMEV機會、長尾DeFi活動等。它也只計算閃電機器人數據，但其實搜索者也可以使用其他解決方案。

此外，ChorusOne估計，自2020年8月以來，三明治事務的利潤接近10億美元。在同一時期，Messari估計以太坊礦商的總收入約為289億美元。

這表明，從2020年到合并，MEV貢獻了至少5.8%的礦商總收入。

在PoS中提升MEV

MEV-geth的設計在合并后無法發揮作用。在PoW以太坊中，只有少數礦池運營商主導算力。任何通過竊取閃電機器人捆綁包進行“欺騙”的運營商都可能受到懲罰。對大多數礦工來說，失去這項業務是不值得的。

合并后，任何人都可以啟動驗證器。先前的MEV-geth設計無法發揮作用。如果你向單一驗證者發送捆綁包，他們偶爾會受到激勵，將高價值的MEV事務占為己有。懲罰并不能阻止他們的行為。此外，如前所述，驗證者既是構建者又是提議者，因為可以作為一種集中力量——但單獨運營商在構建優化區塊塊方面不太可能像機構運營商那樣有效。

因此，閃電機器人合并后，MEV解決方案“MEV-boost”被推出，專業“構建者”的概念出現了。構建者是只專注于接收交易和構建優化塊的實體。

驗證者可以選擇通過中繼者從構建者那里接收完整的區塊，并獲得獎勵。這些塊是不可見的——驗證者在交易被發送到網絡之前看不到交易，如果他們試圖竊取MEV，就會受到懲罰。

最終，這種架構減輕了MEV對驗證者的集中影響，將中心化推向了區塊構建者。

審查和過濾?

這種新的架構引入了新的審查點。只有少數實體經營繼電器和建設者，其中一些實體必須遵守當地監管機構。值得注意的是，一些中繼者和建設者，都過濾掉了OFAC批準的地址。它們將不包括與美國財政部指定的智能合同或地址進行交互的任何事務。

事實上，只有占mev-boost市場份額12.5%的3個中繼者不審查事務。

那為什么這件事突然受到人們的關注？在以太坊采用PoW時，審查問題并不普遍，因為礦池就是他們自己的區塊建造者。即使閃電機器人試圖審查事務，這些礦工也可以在閃電機器人的捆綁包之后附加審查過的交易。

未來趨勢和開放問題

跨鏈MEV

假設L1以太坊上的Uniswap和Arbitrum上的Uniswap存在價格差異。ETH在以太坊上售價1400美元，在Arbitrum上售價1300美元。該如何套利呢？

官方橋：在Arbitrum上購買1個ETH，使用Arbitrum的官方橋將ETH移動到L1以太坊，需要8天。希望到那時價格不會波動太大。然后在L1以太坊出售。

第三方橋：使用第三方橋將ETH移動到L1以太坊。需要5-20分鐘，取決于用戶對速度、安全性和收益的優先級考量。

CEX：一些事務所直接接受Arbitrum的存款。從存款到取款時間不定，但大致在5-20分鐘之間。

自營資產負債表：在兩條鏈上持有ETH和USDC的組合，并在機會出現時在兩條鏈之間進行套利。不時重新平衡，以確保兩條鏈上都有足夠的庫存。

顯然，備選方案4幾乎總是能使你獲利。但這種策略也是最資本密集型的選擇，有利于專業做市商和機構。

事實上，這種動態刺激了跨多個鏈的連結。跨鏈MEV執行是概率事件，一個機構可以在多個鏈上設置驗證者，以最大程度降低風險并更有效地捕獲MEV。

多區塊MEV?

受功率限制，多區塊MEV以前在以太坊上是不可行的，因為沒有人事先知道下一個提議者是誰。

然而，合并后，任何人都知道誰將在一個紀元內提出接下來的32個區塊。目前有超過44.5萬個活動驗證者，看起來一個驗證者似乎不太可能被選中在一個紀元中提出多個區塊，更不用說多個連續區塊。然而，多個驗證器通常存在于一個實體或池下。僅比特幣基地就控制了13%的活動驗證者——這讓他們有大約39%的機會連續提出至少2個區塊。

也許，多區塊MEV帶來的最大威脅就是操縱TWAP價格預言機，從而利用貨幣市場協議。雖然這不是主要威脅，但當TVL回歸時，這些攻擊的風險就會增加。

但這只是一個可能，我們還沒有看到多區塊MEV有這樣的動機，特別是持續幾個區塊都有這種動機。五個連續的區塊意味著一個實體可以在以太坊上控制整整一分鐘的區塊生產。

PFOF與交易流拍賣

用戶意圖和交易流是MEV的主要來源。因此，我們可以想象一個場景，錢包或應用程序將它們的交易流拍賣給構建者。錢包、應用程序和基礎設施提供商處于有利地位，可以從聚合和拍賣訂單流中受益，從而獲得收益。

結語

前景似乎十分黯淡——加密貨幣的市場結構正趨向于傳統金融:交易進入黑箱，由特權中介機構管理，將結果從另一端展示出來。

好在，我們看到越來越多的人參與到MEV中，從討論什么是公平，研究適當的市場設計，到實際實施緩解EV的整個供應鏈解決方案。

這是一個很長的報告，我們只觸及了MEV的表面。因此，我們在下面列出了一些參考資料，供有興趣深入研究某些主題的讀者參考：

FlashBoys2.0—Daianetal.:SeminalreportinvestigatingMEVanditsimpactonEthereum

EthereumisaDarkForest—Paradigm:Rivetingfirst-handaccountofavoidinggeneralizedfrontrunnersonEthereum

EthereumBlockspace—WhoGetsWhatandWhy—Paradigm:FirstprinciplesbasedapproachtounderstandingblockspacemarketsandMEV

MEV…watdo?—PhilDaian:ArguingwhyMEVisfundamentalandhowtomanageMEV

MEVManifesto—DelphiDigital:DeepdiveintoMEVdesignandsolutionsonEthereum

Optimism’sMEVAProposal:Optimism’soriginalproposalofMEVauctionsonL2

MEVA(Whatisitgoodfor?)—EdFelten:ArgumentforwhyMEVAuctionsareharmfultouserexperienceandmakescentralizationworse

FormalizationofCross-DomainMEV—Obadiaetal.:Investigationandformalizationofcross-domainMEV

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Luna