MEV 的未來：探討 MEV 在不同加密經濟系統中的最終狀態_MEV

原文標題：《MEV 的未來：MEV 在不同加密經濟系統中的長期最終狀態》

撰文：fbifemboy

編譯：Skypiea

在過去的一年中，最大可提取價值（MEV；以前稱為礦工可提取價值）的現象引起了公眾的注意，部分原因是提取 MEV 所需的明顯高水平技術技能，部分原因是成功提取 MEV 的有利可圖的性質。然而，盡管 MEV 在區塊鏈生態系統中發揮著越來越重要的作用，但對 MEV 的討論往往是混亂和不精確的。由于提取的 MEV 總量可能達到數十億美元（僅通過 MEV-Explore 在以太坊主網上跟蹤的 MEV 就有 6 億美元），因此 MEV 對話的大部分集中在 MEV 提取的利潤上也就不足為奇了；然而，MEV 的范圍、演變和管理是影響深遠的話題，從長遠來看可能對區塊鏈安全產生影響。

在本文中，我們將旨在澄清一些圍繞 MEV 的重要主題。我們將首先介紹并說明 MEV 的精確定義。隨后，我們將討論 MEV 在過去一年中的發展情況并進行推斷，以了解未來幾年 MEV 和更廣泛的加密經濟的持續增長所帶來的關鍵問題和擔憂。我們將特別關注激勵 MEV 生態系統中不同參與者的激勵結構（現有的和新的）。最后，我們以對未來研究方向的簡要調查結束。

區塊生產者、搜索者、協議和用戶在 MEV 的創建和提取中的角色以各種動態的方式相互影響，常常使 MEV 的討論有些混亂。通過本文，我們將從不同系統或提議的解決方案如何使系統中的不同參與者受益和損害的角度來分析 MEV。我們將看到這是一個清晰有效的框架，通過它我們可以開始推導出 MEV 在不同加密經濟系統中的長期最終狀態。

Ethereum.org 將 MEV 精確定義為「通過包含、排除和更改區塊中的交易順序，可以從區塊生產中提取超過標準區塊獎勵和 gas 費的最大值。」乍一看，這似乎與 MEV 的常見概念截然不同，MEV 在流行的詞典中幾乎可以與「運行交易機器人」互換使用。但是，如果我們仔細檢查幾個常見的 MEV 示例，我們將很容易理解它們與正式定義的關系。

回想一下，MEV 最初是由 Daian 等人定義的。 《Flash Boys 2.0：去中心化交易所中的搶先交易、交易重新排序和共識不穩定性?》（2019 年）首先著眼于「區塊鏈系統中套利機器人的廣泛且不斷增加的部署」，然后通過優先排序推斷出更普遍的價值提取現象區塊內和跨區塊的交易。除了套利之外，另一個許多用戶親身體驗過的 MEV 的典型例子是三明治攻擊現象。

除了套利和三明治攻擊之外，還存在許多其他形式的 MEV，特別是所謂的「外來的」或「長尾」MEV。例如，泛化搶先現象在 Paradigm 的 Dan Robinson 的一篇非常流行的文章《以太坊是一片黑暗森林》中生動地說明了這一點，而 Qin 等人在《量化區塊鏈可提取價值：森林有多黑？?》(2021) 中對其進行了更全面的研究。 在本文中，我們不會尋求對所有形式的 MEV 進行全面分類；建議好奇的讀者參考 Flashbots Research Vault。

通過分析套利和三明治攻擊，我們可以看到兩者都從區塊生產者任意重新排序交易的能力中獲得價值，因此被恰當地視為 MEV：

套利。 套利機會的特征在于一系列交易，使得交易者以較大數量的初始資產結束交易序列。 當以原子方式執行時（即整個交易序列包含在單個交易中，每個部分僅在整個套利成功時執行），該利潤是無風險的（扣除交易費用）。

假設兩個市場上的價格（例如，包括同一 AMM 上的兩個獨立流動資金池）對于同一資產有足夠的差異，從而存在有利可圖的套利機會。 這種「不平衡」狀態必須是用戶與相關市場進行交易的最終結果。 假設用戶創造了套利機會（例如，進行了非常大的購買或銷售）； 然后礦工可以在創建套利交易之后立即插入他們的套利交易以捕獲套利。

在這種情況下，原則上，套利機會可能會在許多區塊中無人認領。然而，區塊生產者因能夠「支持」套利交易而享有特權，這使得他們的利潤本質上沒有風險。相反，試圖利用套利機會的非區塊生產者實體必須向區塊生產者支付在創建套利交易后立即插入套利交易的特權，或者如果套利機會在此之前消失，則冒著交易失敗的風險。因此我們看到，在這種常見的情況下，即使外部（非區塊生產者）用戶獲得了部分套利利潤，他們也從根本上依賴區塊生產者對交易進行重新排序以確保無風險利潤的能力。

三明治攻擊。 「三明治攻擊」是用戶的交易被兩次交易「夾在中間」的現象。一般來說，區塊生產者有能力監控待處理的交易（這些交易還沒有被排序和組裝成一個經過驗證的區塊，它們位于一個稱為「mempool」（內存池）的位置，是「memory pool」的縮寫），因此，在某些目標交易之前插入自己的交易，這種做法稱為「搶先交易」。在注意到用戶將要購買給定資產時，夾心者 (1) 在目標交易之前立即插入對同一資產的大量購買（搶先交易），并且 (2) 在目標交易（所謂的「回溯」）。由于在兩者之間執行目標交易，因此銷售以比購買更好的價格執行，從而為夾心者 (sandwicher) 帶來利潤。

我們立即看到，三明治攻擊的理想執行依賴于事務排序特權。如果無法根據需要對交易進行排序，其他交易可能會發生在三明治攻擊的兩半之間，這可能會導致三明治攻擊者的損失。與套利機會類似，許多三明治攻擊是由非區塊生產實體進行的；然而，這些實體仍然依賴區塊生產者的特權，并通過向區塊生產者支付費用來競爭獲取這些特權的價值。

Marlin宣布Polygon MEV Dashboard新增顯示每日費用數據:4月26日消息，Marlin發推稱，已更新Polygon MEV Dashboard的功能，可以追蹤運行mev-bor的MATIC驗證者收到多少額外費用，mev-bor是由Marlin構建和維護、用于Polygon的flashbots客戶端。4月24日，InfStones從MEV捆綁包區塊中獲得248%的額外費用。explore.marlin.org已支持顯示每日套利統計數據等信息。[2023/4/26 14:27:38]

在這兩個例子中，很明顯 MEV 是如何依賴于重新排序交易的能力，這是給予區塊生產者的特權。

偶爾有人聲稱 MEV 的這個定義「過于寬泛」，這種批評更適用于套利的例子，而不是三明治攻擊；然而，即使在套利的情況下，對交易進行排序的能力也顯然具有非零價值，因此套利交易直接放置在創造套利機會的交易之后。因此，我們或許可以區分「MEV 機會」的兩種替代定義：

嚴格定義。 MEV 機會的特點是通過交易排序特權捕獲的大部分或全部價值。

許可定義。 MEV 機會的特點是至少有一小部分價值被交易排序特權所捕獲。

然而，在這兩種情況下，至少有一些價值（即使相對較小）是通過交易排序特權獲得的。 未能區分 MEV、嚴格定義的 MEV 機會和許可定義的 MEV 機會可能是造成對「是」或「不是」MEV 的一些混淆的原因。

有時會假設 MEV 的一個更具限制性的標準，其中提取的價值必須接近無風險，在實現利潤之前將風險存儲在最低限度。這個定義不包括所謂的「概率 MEV」，其中 MEV 機會的價值不是完全可計算的，而是從某個分布中隨機抽樣的。盡管讀者可以自由地定義他們喜歡的 MEV，但我們不認為對 MEV 過分嚴格的定義實際上是有用的。最終，關于 MEV 的風險和收益的考慮不僅適用于從復雜的交易重新排序計劃中獲得的無風險利潤，其中大部分價值在沒有重新排序特權的情況下是無法獲得的，相應地，MEV 的更廣泛、更具包容性的定義被證明是具有最大的實用性。每當用戶對其交易在給定區塊甚至一系列連續區塊中的確切位置并非完全不敏感時，他們愿意支付以減少其交易相對位置的不確定性就代表了加密經濟意義重大的 MEV 的存在。

如上所述，盡管 MEV 本質上與區塊生產特權相關，并且相應地，與任意重新排序交易的能力相關，但圍繞 MEV 提取已經發展成為一個復雜的經濟體，因此區塊生產者不是 MEV 提取的唯一受益者。由于識別和處理 MEV 提取機會的復雜性，目前絕大多數 MEV 是由外部「搜索者」提取的，他們將交易提交給區塊生產者以包含在未來的區塊中。在某些（也許很多）情況下，區塊生產者本身可能是搜索者。如果不是，搜索者通常會向區塊生產者支付費用，以將其交易放置在區塊內的所需位置（通常在頂部），付款最常見的方式是通過優先 gas 拍賣（PGA）或密封拍賣確定（例如，通過 Flashbots）。

除了區塊生產者和搜索者之外，更廣泛的生態系統可能會因 MEV 提取而獲得普遍利益或遭受各種成本。例如，特別是在 EIP-1559 實施之前，PGA 經常將以太坊主網上的 gas 價格抬高到極高的水平，由于昂貴且不可預測的交易成本，大大降低了普通用戶的網絡可用性。然而，與此同時，AMM 池之間的有效套利確保了跨市場資產價格的一致性和價格發現的傳播。此外，一些協議依賴套利者「正確」運行，例如 Balancer，其中外部套利是重新平衡用戶固定權重資產組合的機制，或 Primitive，其中外部套利將用戶的期權頭寸演變為正確的回報。因此，設計適當的 MEV 提取來激勵正和行為并為正確的參與者累積獎勵對于任何給定區塊鏈的長期健康都具有深遠的意義。

由于 MEV 生態系統中有大量參與者，最簡單的方法是從分析區塊生產者獲得的收益開始，因為它們在區塊鏈功能中發揮著重要作用。比特幣和以太坊等早期區塊鏈依賴工作量證明（PoW）作為共識機制，其中礦工是區塊生產者。然而，隨著區塊鏈架構的發展，我們已經看到了權益證明（PoS）區塊鏈的發展，在這種區塊鏈中，驗證者通過其質押代幣激勵良好行為，充當區塊生產者的角色。 （以太坊主網本身計劃在 2022 年過渡到權益證明，這一事件被稱為「合并」。）權益證明區塊鏈的日益普及是促使從「礦工可提取價值」轉變為「最大可提取價值；」同樣，一般考慮區塊生產者而不是單獨考慮礦工將擴大我們分析的適用性。正如我們將看到的，檢查區塊生產者的觀點也將讓我們了解推動搜索者的動態，因為將這兩個角色整合在一起具有巨大的優勢。

區塊生產者通過兩種主要方式受益。首先，區塊生產者可以通過運行軟件來自行提取 MEV，以在他們提出區塊時搜索提取機會。其次，他們可能會向搜索者出售交易重新排序權。在第一種情況下，它們捕獲所有提取的值；值得注意的是，在第二種情況下，當競爭搜索者提交更高的出價時，它們目前獲取的提取價值的比例越來越高（即，競爭搜索者愿意接受越來越低的提取價值份額，以獲得提取任何價值的權利）。

這里有許多引人入勝的動態：

增加網絡主導地位。實施不同 MEV 搜索策略的獨立區塊生產者被強烈激勵合并并形成越來越大的實體。通過結合他們的 MEV 戰略和更大的投資于搜索者研發的能力，合并允許雙方提取比他們自己能夠獲得的更多的價值（即，MEV 提取受規模經濟的影響）。特別是，沒有足夠資本來開發具有競爭力的 MEV 策略的小型區塊生產者可能會被更大的集成搜索者區塊生產者集團收購，從而威脅到整個區塊鏈的去中心化。盡管諸如 Flashbots 拍賣之類的拍賣機制通過允許即使是小型驗證者獲得 MEV 收入的大部分份額來減輕這種風險，但增加 MEV 復雜性可能會導致集成搜索者 - 區塊生產者（下文討論）的不同表現，這將及時加劇通過區塊生產者并購帶來的中心化風險。

慢霧：昨日MEV機器人攻擊者惡意構造無效區塊，建議中繼運營者及時升級:金色財經報道，慢霧分析顯示，昨日MEV機器人被攻擊的問題原因在于即使信標區塊不正確，中繼仍將有效載荷（payload）返回給提議者，導致了提議者在另一個區塊被最終確定之前就能訪問區塊內容。攻擊者利用此問題，惡意構造了無效的區塊，使得該區塊無法被驗證，中繼無法進行廣播（狀態碼為202）從而提前獲得交易內容。mev-boost-relay昨日已緊急發布新版本緩解此問題，建議中繼運營者及時升級中繼。

據此前報道，昨日夾擊MEV機器人的惡意驗證者已被Slash懲罰并踢出驗證者隊列。[2023/4/4 13:43:37]

此外，能夠更有效地提取 MEV 的區塊生產者將在其他條件相同的情況下獲得越來越多的網絡主導份額。在一個沒有 MEV 和一組具有恒定哈希率或權益的固定區塊生產者的世界中，獎勵大致按比例分配，并且不同區塊生產者的相對權力隨著時間的推移保持不變。因此，如果某些區塊生產者通過優越的 MEV 提取以比其他區塊生產者更高的比率得到有效補償，他們將漸近地主導網絡。

MEV 提取的獎勵本身可用于獲取更大一部分網絡；此外，在權益證明區塊鏈中，他們可以通過向用戶提供流動性權益衍生品來誘使用戶將代幣委托給他們的權益，這些衍生品可以捕獲委托權益產生的 MEV 利潤的一部分，例如最近發布的 Eden Network yyAVAX .請注意，MEV 提取本身與網絡優勢呈超線性擴展，其中一個直接的線性組件來自重新排序交易的能力，直接隨哈希率或權益份額擴展，另一個組件來自于跨多個連續區塊重新排序交易產生的新 MEV 機會。話雖如此，這些贏家通吃的動態可能需要一些時間才能發揮出來，這證明了盡管 Ethermine 禁止包含 DEX 交易搶先交易的捆綁包，但仍維持著以太坊總哈希率的很大一部分（目前為 30%）

綜上所述，這些構成了 MEV 普遍討論的中心化風險。隨著中心化程度的提高，區塊鏈會面臨 51% 攻擊或惡意重組等不利行為。然而，值得注意的是，隨著任何給定區塊生產者的網絡主導地位的增加，他們越來越受到激勵來保護整個網絡的價值，這可能會降低對鏈的真正破壞性攻擊的風險。

搜索者與區塊生產者的集成。如果區塊生產者在 MEV 提取方面沒有接近最大的能力，那么他們會受到很大的激勵來向搜索者出售重新排序交易的權利，因此 MEV-Geth 越來越受歡迎，它支持已知交易捆綁的封閉投標拍賣系統作為 Flashbots 拍賣。

可以想象，MEV 提取的競爭性市場將導致絕大多數區塊生產者的最大利潤將來自出售其在該市場的再訂購權，而不是自己提取 MEV。因此，一些人假設 Flashbots 或類似 Flashbots 的機制將在未來幾年占據主導地位，因為搜索者之間的競爭將搜索者的利潤率逐漸降低到非常低的水平，并相應地允許區塊生產者以接近于零的方式獲取絕大多數 MEV 邊際投資。

然而，正如 Doug Colkitt 所指出的，這僅適用于所有參與者都同意給定交易重新排序的價值時。目前絕大多數 MEV 機會都是這種情況；例如，原子套利的價值很容易計算。然而，隨著區塊鏈交易復雜性的增加，很自然地期望搜索者在評估任何給定交易集中總可提取 MEV 的能力方面將變得越來越不同。在這種情況下，成為一個綜合的搜索者 - 驗證者而不是一個單獨的搜索者變得非常有利，因為如果其他搜索者對重新排序機會的估值比你更高，他們會相應地出價，你將能夠提取零值。相反，如果你是一個集成的搜索者 - 驗證者（或者你與區塊生產者建立了排他性的私人關系等），你將能夠對你的私人信息采取行動并捕獲相關的價值。

從本質上講，上述情況類似于經典拍賣理論中的「贏家詛咒」，參與者收到有關被投標物品價值的私人信息。如上所述，私人信息，即任何給定交易重新排序機會的不同估值，可能會隨著區塊鏈交易的復雜性增加而出現，其中復雜的搜索者將比天真的搜索者具有顯著優勢。然而，除了任何給定區塊鏈中交易的復雜性之外，不同的估值也可能是統計 MEV 的結果，其中搜索者可能跨時間和 / 或空間分散風險（例如在多個區塊鏈上執行交易），而不是僅僅關注原子，保證盈利機會。最后，Cosmos 生態系統中 Solana 或 appchains 等低費用區塊鏈的日益普及有效地使高復雜性、低利潤的 MEV 機會變得越來越可行，而以太坊主網等高交易費用的區塊鏈則為盈利能力設定了更高的底線 MEV 機會的數量，因此其復雜性的上限較低（在 MEV 機會空間中復雜性與利潤權衡的合理假設下）。這一假設的經驗證據來自于 Jump Capital 在 Solana 驗證者中的主導地位。他們約占 Solana 總質押的 20%，他們很可能正在利用其高水平的人力資本來提取絕大多數可用的 MEV。

普遍的安全利益。盡管區塊生產者捕獲 MEV 的能力可能會導致長期中心化風險，其中占主導地位的生產者如上所述對網絡發起攻擊的能力越來越強，但 MEV 的存在激勵了新的網絡進入者，這直接抵消了高能力的中心化風險搜索驗證者。此外，區塊生產者自身獲得的財務價值增加了整個網絡對外部攻擊者的安全性，外部攻擊者必須部署大量資金來控制網絡的大部分算力或質押量。

因此，MEV 對給定鏈的安全性既有正面影響，也有負面影響。 MEV 對塊生產者的一般應計增加了網絡安全性，而 MEV 對特定區塊生產者的特定應計降低了網絡安全性。

安全團隊：MEV Bot 0x5f32遭閃電貸攻擊，攻擊者獲利約10.8萬美元:金色財經報道，據CertiK監測，MEV Bot 0x5f32遭到閃電貸攻擊。攻擊者0xa7f5...獲利約10.8萬美元。

攻擊者合約地址: 0xf0be9805fe8e393e8f768fe8fe4d8b8531d2f61e。[2023/1/19 11:20:30]

從根本上說，隨著交易復雜性和搜索能力隨著時間的推移而增加，區塊生產者提取 MEV 的能力差異會加劇是非常合理的。因此，可以想象這樣一個世界，其中最有能力的搜索者與區塊生產者集成，最終構成網絡算力或質押的很大一部分，以及幾乎所有其他搜索者（與頂級搜索者相比，私人信息相對較少）通過類似 Flashbots 的拍賣機制捕獲越來越少的 MEV。盡管這對于提高整體網絡安全性可能是一個可接受的折衷方案，但已經提出了一些進一步降低中心化風險的策略，我們將在下一節中討論這些策略。

除了區塊生產者和搜索者之外，普通用戶還可以從高效的 MEV 提取中獲得好處（除了前面討論的普遍的安全好處）：

跨市場價格穩定。流動性池之間的套利確保資產價格不會在不同的 DEX 和區塊鏈之間出現巨大差異，允許用戶自由交易，而無需事先檢查數十個市場的價格。

有條件的交易。某些系統依賴于在滿足特定條件時及時執行某些事務。例如，借貸平臺依靠用戶清算低于其最低抵押率的頭寸。協議也可能希望某些實用功能在固定的時間間隔后運行。在這兩種情況下，搜索者之間都存在競爭，以賄賂區塊生產者，以便以某種方式重組區塊，使搜索者成為第一個獲得與所需交易相關的獎勵的用戶。因此，這些機會雖然被一些人認為只是「鏈上機器人」，但最終在某種程度上確實符合 MEV 的要求。

當然，用戶也可能因 MEV 的擴散而遭受負面后果：

交易成本高。如前所述，根據給定區塊鏈交易費用的結構，優先 gas 拍賣（本質上是公開拍賣，搜索者根據他們對競爭出價的觀察反復提交連續更高的同一交易出價）可以推高普通用戶的交易費用。這導致普通交易的費用出現不可預測的飆升，大大降低了生活質量，并使資本不足的參與者根本無法發送任何交易。

網絡垃圾郵件。相比之下，如果交易費用異常低，擴展可能過于緩慢或根本沒有計算復雜性，那么搜索者就會被激勵向網絡發送大量低價值交易的垃圾郵件，以便在它們出現時立即抓住 MEV 機會。即使對于任何給定的搜索者而言，這些機會中只有一小部分實現了，但交易定價過低也會導致凈盈利。我們在實踐中通過 Polygon 和 Solana 等多個區塊鏈觀察到這一點。與優先 gas 拍賣類似，這也降低了普通用戶的生活質量，除了面臨高昂的交易費用外，非搜索者根本無法以任何合理的概率確認他們的交易，因為他們只是被海量的網絡垃圾郵件的數量。

提取搶先。 最后，某些形式的 MEV 純粹是從用戶那里榨取價值，并為更廣泛的加密經濟提供零收益。 一個簡單的例子是三明治攻擊的存在，這是從用戶到捕獲 MEV 的各方的純價值轉移； 應該清楚的是，除了直接 MEV 受益人之外，沒有任何實體可以從三明治攻擊的存在中受益。 更一般地說，幾乎所有形式的搶先交易都是純粹的榨取行為，并通過增加成本和不可預測性降低最終用戶的生活質量。

因此，MEV 對普通用戶的凈效應是大量不同因素的總和，正還是負往往不清楚。 正如我們將很快看到的那樣，已經提出了不同的系統，試圖將這種計算轉向用戶凈收益的方向。

隨著時間的推移，區塊鏈開發人員開始意識到 MEV 的復雜性及其在現代加密經濟系統中不可或缺的一部分。 相應地，他們試圖重組區塊鏈架構和激勵系統，以減輕 MEV 的負面影響，同時保留或放大積極影響。 這些嘗試主要分為兩類：

在區塊生產者之間平均分配 MEV，以避免中心化風險，同時獲得 MEV 提取的網絡安全優勢

通過減少純提取的 MEV 和 / 或將 MEV 利潤分配給區塊鏈生態系統，減輕 MEV 對普通用戶的負面影響

這些策略已經在基礎架構層以及協議或應用層進行了嘗試。舉例來說，EIP-1559 的實施是一種架構變更，旨在減輕優先 gas 拍賣對普通用戶的負面影響，但幾乎沒有改變 MEV 利潤在區塊提議者之間的分配。相比之下，Flashbots 式的交易排序特權拍賣允許區塊生產者利用競爭激烈的搜索市場，為其 MEV 提取效率提供有效的下限，從而縮小 MEV 提取方面最差和最佳區塊生產者之間的差距，但不采取任何措施來防止提取 MEV。在下文中，我們將涉及一些較新的系統或提議的更改以及它們的相對優勢和劣勢。

天真地，消除交易搶先運行的最簡單方法是對交易處理實施先進先出規則。如果單個中心化方擁有訂購所有交易的權利，這很容易實現；在這種情況下，有一個明確的到達順序，只要中心化方可以信任，搶先交易實際上是不可能的。例如，Arbitrum One 目前就是這種情況，它是以太坊主網之上的一個樂觀匯總，它有一個由 Offchain Labs 運行的單一許可全節點，具有總交易排序權限。 （請注意，排序器的使用是 Arbitrum Rollup 技術的可選部分，它允許對交易進行近乎即時的確認。）但是，將交易排序集中到單個排序器自然會使所有用戶面臨來自該排序器的惡意活動的風險，因此，最終轉向分散模式是可取的。

安全團隊：某MEV機器人被利用，損失約187.75WETH:10月14日消息，BlockSec監測顯示，MEV機器人（0x00000.....be0d72）被利用，損失約為187.75WETH。其中攻擊者用Flashloan借了1WETH并發送給機器人，隨后機器人將WETH換成USDC并發送到攻擊者的合約，攻擊者將USDC換成WETH并提現。[2022/10/14 14:27:39]

然而，在成千上萬個節點可能在不同時間接收交易的去中心化環境中，實現公平到達順序的精確概念并非易事。 Kelkar 等人撰寫的《拜占庭共識的秩序公平》（2020 年）在這個方向上取得了一些進展。 它提出了「公平排序」的正式定義以及一系列協議，稱為 Aequitas，它提供了公平排序的各種保證。在非常高的層次上，這些協議試圖確保如果許多節點在收到交易 B 之前收到交易 A，那么由此產生的排序應該將交易 A 放在交易 B 之前。Arbitrum One 計劃最終在協助下實現這樣一個公平的排序協議 Chainlink 預言機的去中心化網絡。

在未來幾年中，我們將看到公平排序算法的進一步發展是合理的，并且 Arbitrum One 等區塊鏈對這些共識協議的實際使用將顯著降低某些場所中提取交易的嚴重性。然而，值得注意的是，依賴先進先出范式并非沒有缺點：

延遲優勢。節點延遲最低的參與者將能夠比沒有節點的參與者提取更多的 MEV。這有利于資本充足的實體，它們能夠將資源投入到節點附近并建立快速網絡連接。一般來說，網絡延遲的差異會系統性地使世界上連接性較低的地區處于不利地位，而這些地區也正是最有可能極度缺乏經濟資源的地區。

網絡垃圾郵件。為了增加他們的交易盡快通過網絡廣播的可能性，用戶，特別是 MEV 搜索者被強烈激勵向網絡發送相同交易的垃圾郵件，反復將它們發送到許多不同的端點，并顯著增加普通用戶的單一交易的可能性。交易將被丟棄或延遲。

用戶和排序器之間的中介。根據用戶通常如何將交易發送到排序器（或用于公平排序的去中心化預言機網絡等），中介本身可能是風險的來源。例如，如果用戶通過 RPC 將交易發送到基于 Arbitrum 的區塊鏈，這些 RPC 原則上可以對交易進行重新排序并提取 MEV，然后再將它們傳遞給定序器。

歸根結底，「公平排序」只是相對于一組特定的優先級而言是公平的；最終，當前提議的實施可以簡單地被認為是相對于其他 MEV 經濟體的一組替代權衡。

替代依賴一組預先確定的實體來對交易進行排序（例如，實現公平排序的去中心化 Chainlink 網絡），另一種選擇是，在 N 個區塊的連續窗口內任意重新排序交易的能力可以由區塊生產者拍賣。這種機制為 MEV 提取權創造了一個競爭性市場，同時確保用戶有保證他們的交易最多只會延遲 ~N 個區塊。 該策略最著名的實施是 Optimism（以太坊主網之上的 Optimism Rollup），它將這些拍賣稱為「MEVA」（MEV 拍賣），旨在利用 MEVA 收入來資助公共產品的開發。

從個人受益人的角度分析 MEVA 的影響是有益的：

原則上，區塊生產者應該能夠通過交易排序權的競標過程來獲取大部分價值。然而，他們的短期利潤可能會減少，因為區塊鏈需要將拍賣收益的一小部分轉用于公共產品資金。這種減少可能會部分或全部通過搜索者捕獲更多總 MEV 的能力得到緩解。

MEVA 的引入將極大地影響搜索者；由于提取多區塊 MEV 的難度增加，搜索者的總利潤可能會增加，但這些收入的分配可能會變得非常不平衡，絕大多數收入都歸于最熟練的搜索者。

例如，假設一個搜索者贏得拍賣，成為 N 個區塊的排序者。搜索者將根據他們的專業知識提取他們可以提取的 MEV；然而，有可能在他們尚未提取的區塊中剩余 MEV。因此，他們可以將提取剩余 MEV 的權利出售給其他搜索者，或者擴展其能力以更充分地提取每種類型的 MEV。然而，當搜索者自己不知道區塊中還有什么 MEV 時，拍賣提取 MEV 的權利在邏輯上是極其復雜的（因為如果他們知道，他們會自己提取它）。因此，MEVA 的引入將加速少數單體 MEV 群體的形成，這些群體擅長提取每一種形式的 MEV，并始終贏得 N 區塊拍賣。

這可能與 Flashbots 密封信封拍賣形成對比，后者僅允許搜索者競標重新排序選擇性交易包的權利。盡管捆綁包原則上可能包含未提取的 MEV，但捆綁包提交的相對目標性意味著與具有多區塊 MEVA 的設置相比，不同類型 MEV 的搜索者組合成單一實體的動機相對較少。

普通用戶從有利于所有區塊鏈用戶的公共產品的資金中獲得輕微的長期收益。然而，明確引入競爭市場來提取多區塊 MEV 以及 MEV 提取的整體中心化可能會導致更高水平的短期損失。

有趣的是，由于拍賣的「贏家詛咒」，如前一節所述，參與者擁有不同的私人信號，如果所有的交易排序權限都必須通過 MEVA 獲得，那么復雜的 MEV 提取程度可能會被限制在一個相對較低的水平。

與公平排序一樣，MEVA 似乎是另一種權衡取舍。區塊鏈用戶從部分 MEV 收入轉移到公共產品資金中受益；然而，這是以 MEV 提取中心化為代價的，從而導致更高水平的整體 MEV 提取。此外，網絡安全可能存在與公共產品資金提取的收入程度相稱的小幅權衡，盡管可能會被更高的 MEV 總收入抵消。 MEV 管理的 MEVA 模式是否被證明比其他模式更具吸引力，還有待實踐中觀察。

Offchain Labs和Matter Labs計劃為Layer 2網絡集成抗MEV機制:以太坊擴容團隊Matter Labs首席執行官Alex Gluchowski和Offchain Labs首席技術官Harry Kalodner都表示將集成可以對抗MEV（礦工可提取價值）的方案。Offchain Labs表示在探索一種相對比較新穎的方案，可能不會在剛開始的時候提供，其聯合創始人和首席執行官Steven Goldfeder，同樣也是MEV學術論文的作者之一，最近聯合發表了一種全新的共識算法論文《Order-Fairness for Byzantine Consensus》，將排序這件事去中心化。Matter Labs表示將通過零知識證明和VDF（可驗證延遲函數）技術隱藏交易內容，徹底避免MEV。[2020/12/7 14:29:20]

可選使用拍賣以使跨區塊生產者的 MEV 捕獲民主化的一個自然擴展是在區塊提議者（組裝完整區塊的實體）和區塊構建者（即證明組裝區塊的有效性。目前，在大多數區塊鏈中，區塊提議者也是區塊構建者，這從根本上賦予了他們從區塊中提取 MEV 的能力，即使許多人可能自愿選擇通過 MEV-Geth 等基于拍賣的機制獲得 MEV 收入。在這個被稱為提議者 / 區塊建造者分離（PBS）的提議方案中，區塊生產者（或者，區塊建造者或證明者）必須接受區塊構建者的最高出價。構建者可能會嘗試自己提取 MEV；或者，他們可能會接受來自搜索者的較小的交易包，然后將其組裝成一個完整的區塊。

在非常高的層次上，人們可能會認為 PBS 大致類似于要求所有區塊生產者運行（某些版本的）Flashbots 拍賣，他們必須接受最高出價，并且捆綁包含整個區塊的交易價值。從本質上講，它是 Flashbots 拍賣的加強版。從這個意義上說，PBS 可能會進一步民主化 MEV 提取，允許小型驗證者保持一定的競爭力。然而，在存在大量規模經濟和復雜的概率性 MEV 擴散的情況下，傾向于區塊生產者中心化的動態只會受到抑制而不是消除。

在 PBS 的范圍內，已經提出了幾種不同的實施方案，如 Flashbots 最近的一篇文章《為什么構建最有利可圖的區塊很重要》中所述。從廣義上講，這些實現對區塊構建者隱私問題采取了不同的方法，這是成功實現 PBS 的關鍵障礙。本質上，如果為給定區塊選擇的區塊生產者能夠觀察區塊構建者提交的內容并根據該信息提交自己的區塊，他們可以簡單地復制最高出價者區塊的內容，但可以任意出價。高費用，在此過程中捕獲所有 MEV，并最終抑制盈利區塊的建設。解決方案主要分為三類：

交易混淆。可以應用加密技術來混淆來自區塊生產者的提議區塊的內容。例如，交易和捆綁包可以由區塊構建者在英特爾 SGX 等安全區域內編譯。理論上，由于安全飛地的使用也可以通過密碼驗證，這將阻止區塊生產者觀察交易。 （但是，眾所周知，英特爾 SGX 特別容易受到多種攻擊。）

或者，可以使用更直接的加密方案來保護用戶交易的隱私，例如時間鎖加密（解密需要時間的流逝）或閾值加密（解密需要一定比例的區塊生產者的私鑰）。遺憾的是，前者導致可組合性和用戶體驗較差，而后者則容易受到多個區塊生產者的串通。

對提議區塊的預先承諾。在區塊構建者愿意發布完整的區塊內容之前，可以讓區塊生產者預先提交一組特定的區塊頭（每個區塊頭對應于區塊構建者的提議），而不是加密障礙。如果區塊生產者證明一個區塊頭不在他們之前承諾的區塊中，則他們將受到削減規則的約束。因此，區塊生產者無法觀察已構建的區塊，然后使用該信息重新提交投標。 Vitalik 在 提議者 / 區塊構建者分離友好的費用市場設計中更詳細地描述了該提議。

盡管其無需許可的性質很優雅，但該解決方案需要仔細考慮其設計屬性，以便有效地防范攻擊向量。例如，惡意區塊構建者可能會向區塊生產者提交高額費用的捆綁包，但他們在承諾后拒絕發布，如果區塊生產者對他們將提交的區塊數量有任何限制，則可能會擠出合法的區塊提議。削減機制還需要仔細計算潛在的故障模式；如果設計不當，可以想象，攻擊向量可能對區塊生產者保持開放，無論是單獨的還是串通的。

許可式中繼。如果人們愿意接受將受信任方引入系統——這可能是向完全去中心化 PBS 過渡的中間步驟——那么實施就會變得更加簡單。正如 Flashbots 拍賣目前要求將捆綁包提交給可信中繼（假定不會竊取用戶的捆綁包）一樣，在區塊構建者和區塊生產者之間引入可信中繼可確保區塊構建者的提案不會泄露給區塊生產者。在這方面 PBS 的一個具體實現是來自 Flashbots 研究組的 MEV-Boost。

除了特定 PBS 系統的技術細節之外，還有一個意想不到的好處值得特別提及。在基礎層執行 PBS 意味著區塊生產者可能能夠可信地聲稱在包含用戶交易方面完全中立，特別是如果他們不參與 MEV 提取的公開市場。某些形式的 MEV 有可能被監管機構歸類為非法，這與經紀商在傳統金融中搶占客戶訂單被視為潛在違反信托義務的方式非常相似。盡管這種擔憂在很大程度上仍然是理論上的，但值得注意的是，最大的以太坊礦池之一 Ethermine 在半年前因為「合規」而停止接受 DEX 搶先包。如果這種擔憂繼續存在，PBS 可能會允許中心化交易所繼續以具有競爭力的價格提供質押服務，因為它們仍然可以從所有形式的 MEV 中獲得收入，而不會受到潛在的執法行動的影響。

某些 MEV 機會可能被理解為用戶行為或協議設計中的缺陷，這些缺陷允許純提取 MEV 作為正常用戶 - 協議交互的結果。隨著新協議的出現，這些 MEV 機會可能會隨著時間的推移而消失，這些協議會阻止它們的產生。

例如，流動性池的不平衡通常是由用戶在單個池中執行大型原子交換引起的。原則上，用戶可以將交易分散到多個 DEX 上，以降低整體價格影響并以更低的成本執行交易；但是，手動執行此操作既慢又麻煩。因此，DEX 聚合器，如 1inch、ParaSwap 和 Rango，它們確定了交易路由的最佳路徑，以便為用戶提供跨許多不同 DEX 的卓越交易執行（在 Rango 的情況下，也跨多個鏈），變得越來越流行。最終，隨著更多交易量轉移到這些聚合器，可用套利機會的空間將相應減少。 （話雖如此，值得注意的是，通過聚合器進行的較大訂單的單個路由交易仍然可以被夾在中間，并且聚合和非聚合 DEX 之間的套利仍然可能。）

同樣，在 Uniswap V3 上引入集中流動性導致了「即時 (JIT) 流動性」現象，即搜索者在用戶交易前立即插入非常窄范圍的深度流動性，然后立即撤回流動性，因此獲得了很大一部分相關的交易費用。盡管這會導致執行訂單的價格滑點較低，但它極大地抑制了私人流動性的提供，并且在最病態的情況下，可能會達到一種平衡，即所有流動性都是 JIT，并且沒有任何被動流動性迫使交易者向 JIT 索取報價流動性提供者。這可以通過引入使 JIT 流動性基本上不可能的協議級機制來防止，例如 CrocSwap 提出的「生存時間」要求，該要求對用戶鑄造和隨后贖回流動性頭寸的速度實施了一個下限。

其他協議通過采用以前「開放」過程并提高「隱私」級別的一般概念，成功地降低了用戶對 MEV 的敏感性，這樣外部參與者就不能再干擾提取 MEV。例如，CowSwap 在用戶提交的訂單之間執行定期批次的鏈下限價訂單匹配。由于訂單是直接匹配的，這些交易不可能受到夾心攻擊，因為執行價格與流動資金池余額等外部因素沒有相互作用。通過將交換互動的范圍限制為買賣雙方之間的直接互動，可以保護交易免受典型形式的搶先交易。

可以說，范圍限制的另一個有趣應用由 KeeperDAO 系統證實，該系統旨在在特定搜索者（稱為 Keepers）和產生 MEV 機會的平臺之間建立許可通道，例如用戶的不平衡交換產生套利的 DEX 機會。例如，Keepers 的地址可能被列入白名單，以允許他們以較低的費用進行交換；反過來，我們可以為其他類型的協議模擬系統。然后，Keepers 將能夠在非 Keeper 搜索者之前利用 MEV 機會獲利，并且由于他們不參與與更大類別的非 Keeper 搜索者的拍賣，他們也將能夠捕獲更多的 MEV 而不是必然被壓低至極低的利潤率。作為進入這個 MEV 提取的「圍墻花園」的回報，Keepers 然后放棄部分利潤，與 KeeperDAO 和 MEV 生成協議共享。

除了 KeeperDAO，其他協議也提出了類似的 MEV 共享方案，例如 bloXroute 的 BackRunMe，它可以保護用戶不被搶先，同時為特定的搜索者提供更早的反向機會。總的來說，這些安排與傳統金融中的訂單流支付（PFOF）的做法有些相似，特權搜索者受益于更廣泛的搜索者 - 區塊生產者生態系統的「有流」的保護，將他們的利潤降至接近于零就像做市商如何避免高度知情的高頻交易交易的有流動，并且在這兩種情況下用戶都體驗到較低的交易執行成本。這些協議創建的 MEV 生態系統將利潤從區塊生產者（否則他們將能夠漸近地捕捉這些機會的 99% 以上的價值）轉移到加密經濟生態系統的其他部分。以這種方式減少非特權搜索者和區塊生產者的 MEV 收入可能會減輕基于 MEV 的中心化，同時適度降低網絡安全的整體程度。

正如我們所看到的，用戶和開發人員都對在協議級別構建抗 MEV 的區塊鏈生態系統產生了濃厚的興趣。一般來說，如果 MEV 機會是由「把錢留在桌面上」的交易創造的，我們應該期望用戶非常喜歡那些通過允許他們輕松收回至少一部分的協議來提供更大價值的協議效率低下（否則將被視為 MEV）。隨著加密經濟系統的成熟，MEV 搜索者和區塊生產者應該預期可糾正的低效率帶來的「輕松收入」會隨著時間的推移而減少。這可能會推動對特定領域的專業知識和硬件進行大量投資的搜索者轉向日益復雜的 MEV 形式。

目前，大部分 MEV 是以非常「低風險」的方式捕獲的。例如，通過 Flashbots 拍賣提交的原子套利交易或三明治包是完全沒有風險的；要么他們被接受，在這種情況下他們是有利可圖的，要么他們不被接受，在這種情況下，提交者的情況并不比以前更糟。然而，隨著 MEV 的競爭變得越來越激烈，無論是由于越來越多的搜索者不斷涌入 MEV 機會的固定空間，還是由于用戶和協議不斷嘗試消除簡單的 MEV 機會并自己獲取價值，搜索者可能會越來越多地轉向復雜的 MEV 策略。

與現代傳統金融中的量化策略類似，如果 MEV 搜索者增加存儲和管理風險的意愿，他們將能夠獲得更廣泛的 MEV 機會。 也就是說，如果相關風險得到適當的管理和分散，搜索者將能夠通過交易重新排序來提取價值，這不一定是有利可圖的，但可以預期是有利可圖的。

盡管看似抽象，但風險倉儲的一種簡單形式是流動性狙擊，搜索者在創建流動性池后立即競相購買資產。 通常，流動性狙擊手購買的代幣不會立即在同一個區塊中卸載，而是在幾分鐘到幾小時內出售。 我們提出以下意見：

盡管表面上類似于「簡單的機器人」，但我們認為流動性狙擊仍然屬于 MEV 的范疇。簡單的證據是，搜索者通常愿意向區塊生產者支付更多費用，以便在增加流動性后盡快包含他們的購買訂單。對區塊內交易排序的偏好表達清楚地表明了 MEV 的存在。

流動性狙擊手的利潤無法保證。根據預先存在的代幣分配，價格可能會低于其入場價格。然而，在有利的市場條件下，大多數新項目在增加流動性后可能會出現大幅漲價。因此，搜索者正在承擔庫存風險，即使他們的交易具有正的預期價值。

回想一下，做市商的角色的特點是接受庫存風險以換取買賣差價的利潤。在支持中央限價訂單簿上的傳統做市策略的低延遲、高 TPS 區塊鏈中，我們可能會看到做市商和區塊生產者的角色合并，因為交易排序權限將允許他們應用復雜的管理策略其做市策略的庫存風險。 （這可能是 Jump Capital 對 Solana 生態系統進行大量投資的多重動機之一，他們提供了大約 20% 的質押 SOL。）

以類似的方式，我們可能期望 MEV 搜索者也開始在時間維度上分散風險，這與現代高頻交易公司每天執行數十萬筆交易的方式非常相似。這些交易并非全都有利可圖，但由于進行了如此多的交易，大數定律確保它們在數小時或數天的時間尺度上始終保持盈利。沒有特別的理由說明交易重新排序特權應該只導致 MEV 提取機會，這些機會在多個交易的時間范圍內或在單個區塊內是有利可圖的，因此對搜索者來說實際上是無風險的；因此，搜索者策略結合現代金融復雜的量化技術也就不足為奇了，這些技術允許提取低確定性形式的 MEV，尤其是在交易費用低且確認時間快的新型區塊鏈上。

事實上，人們已經可以想象現有的 MEV 提取如何擴展到概率設置。目前，三明治攻擊既可以前運行也可以后運行其目標交易；通過排除三明治兩半之間的任何其他干預交易，三明治攻擊者將風險最小化（例如，在他們可以出售庫存之前價格下跌）。但是，這需要精確放置兩筆單獨的交易，每筆交易都有相關的 swap 費用（在 Uniswap 的情況下為 0.3%）。回想一下，在具有兩個配對資產 A 和 B 的流動性池中，交易是「對稱的」，因為買入 A 大致相當于賣出 B，反之亦然。考慮以下具有兩個獨立的三明治目標交易的交易序列：

三明治攻擊者購買 A

目標交易 #1 購買 A

三明治攻擊者用 A 換 B

目標交易 #2 購買 B

三明治攻擊者賣 B

在上面的例子中，三明治攻擊者只支付了 3 次 swap 費，但如果三明治攻擊者將兩個目標交易分別夾在中間，他們將不得不支付 4 次 swap 費。由于 swap 費用是整個交易規模的 0.3%，因此能夠在目標交易 #1 和 #2 之間承擔一些庫存風險可以帶來顯著更高的利潤（以更高的預期價值交易回報分布的額外差異）。然而，三明治攻擊者必須注意適當地管理他們的庫存風險；例如，如果目標交易 #1 實際上是利用 A 低于市場價格的套利，那么三明治攻擊者不太可能能夠以相反的方向獲利退出夾心（即三明治交易本身可能攜帶有關未來價格走勢的信息）。根據他們的特定設置，概率 MEV 搜索器還可能對所有未平倉交易的頭寸規模施加限制，以防止過度暴露于任何單一資產的特殊風險。

正如 Obadia 等人在《團結就是力量：跨領域最大可提取價值的正式化?》 (2021) 中所討論的，在考慮跨不同領域的 MEV 時出現了概率 MEV 的最后一種形式。對于本身不是所有相關域的區塊生產者的搜索者，跨域 MEV 的提取（例如，跨兩個不同區塊鏈的套利）必然涉及其交易的相對順序或確認狀態的某種程度的不確定性。例如，人們可以想象一個區塊鏈上的購買確認，而另一個區塊鏈上的抵消銷售無法處理，使搜索者持有庫存，可能處于虧損狀態。盡管如此，那些能夠勝任管理這些風險的搜索者將能夠在日益跨鏈的世界中充分利用 MEV 提取。 （然而，值得注意的是，跨鏈 MEV 的盈利能力可能是整體加密經濟中心化的重要驅動力，因為多個區塊鏈或橋梁的驗證者、節點和礦工聚集在一個搜索者的保護傘下將允許極其高效、低風險地提取鏈間和鏈內 MEV。）

對可能的 MEV 搜索者提出警告：由于金融市場是對立的，在概率 MEV 上執行可能會使搜索者面臨非常大的潛在攻擊面，具體取決于從鏈上數據推導底層策略的難度。可以想象能夠將算法「引誘」到某些不利的交易中，就像經常部署「有」流動性池以希望過于天真的流動性狙擊手購買他們的（不可出售的）代幣一樣。

從上面的討論中可以看出 MEV 的巨大復雜性，出于必要性，本文只是粗略地觸及了情況的要點。 但是，對于 MEV 進行更詳細的研究還有很大的空間，例如：

更全面、跨鏈、定量分析 MEV 提取

概率 MEV 的理論和實證研究及其與傳統金融中 HFT 的異同

應用更復雜的拍賣機制來捕獲 MEV 并將其分配給不同的生態系統參與者

未來在這些方向上的工作令人熱切期待。

我將以我個人對 MEV 的看法的簡短離題來結束這篇文章。 盡管這可能接近于毫無意義的抽象或投機，但我已經開始相信，圍繞 MEV 的「斗爭」——圍繞它的提取、受益者和緩解措施——是加密經濟網絡如何在本質上受到競爭力量塑造的一個完美的微觀例證，不斷推動卓越技術的發展。 例如，考慮一下交易運行的復雜性如何直接推動了不同區塊鏈架構和協議的開發，這些架構和協議旨在通過內化本應成為領先者的利潤來為用戶獲取更多價值。 同樣，加密經濟系統的一般對抗性質，其無需許可和開放的性質允許任何有能力的運營商從缺陷中提取價值，迫使這些系統從一開始就優先考慮安全性和穩健性。

這是基礎設施非常理想的品質，有朝一日可能成為新金融體系發展的基礎。例如，比較傳統銀行龐大而笨拙的技術，其特點是網站損壞、短信驗證做法過時、容易受到社會工程的影響，以及普遍存在的無數攻擊向量。這是一個本質上不適應全球化世界殘酷對抗性質的系統的最終結果。盡管加密經濟系統可能需要一段時間才能成熟，但它們會更加持久，部分原因是唯一的幸存者是那些從創世之初就成功適應對抗環境的人。

由于這些原因以及更多原因，我發現 MEV 具有不可抗拒的魅力。這是一場技術成熟和智慧的精彩游戲，隨著參與者一次又一次地加倍努力，整個加密經濟生態系統最終變得更加強大。能夠在未來幾年觀看這部戲劇的展開是一種莫大的榮幸。

Tags：MEV區塊鏈ASHLASHMEV幣區塊鏈技術通俗講解科普DCASH幣Clash of Gods

Filecoin