A&T View: 以太坊 MEV 提取機制的現狀、問題與改進

作者：Liam，A&TCapital

01概要

TL;DR

MEV是指通過按照某特定順序執行N筆交易，為設計這套順序的主體帶來的經濟利益。凡涉及交易排序，MEV的產生幾乎不可避免，如何規范MEV提取對區塊鏈網絡的去中心化性和抗審查性是至關重要的。

以太坊合并后，MEV的提取與分配由Flashbots提出的MEV-Boost體系所主導。MEV利潤流向了四類主體，MEV搜尋者、區塊建設者、區塊提議者和以太坊網絡本身。

從MEV為整個系統帶來的后果看，可以分為有益的、中性的和有害的三類。如何避免有害的MEV提取與如何分配有利的和中性的MEV利潤是MEV賽道下項目要解決的核心問題。

現存的私有RPC解決方案是基于信任假設的，用戶的交易仍可能被泄露、被搶跑，甚至還可能被審查，并且部分區塊建設者對私有訂單流的壟斷地位會使得MEV提取變得更不透明、更中心化。

MEV-Boost體系的MEV利潤分配方案中，并沒有考慮用戶的利益。用戶作為創造MEV提取機會的角色，保障他們的合理利益不被侵犯只是最基本的，不應該只保障他們的交易不被搶跑，也應該將一部分MEV利潤返還。

MakerDAO代幣回購計劃上線后MKR周漲幅近28%:金色財經報道，在DEFI貸款平臺MakerDAO引入代幣回購計劃后， 其治理代幣MKR飆升至接近一年的高價。MKR自去年八月以來首次上漲至1,200美元以上，當前以1,148美元左右的價格易手，過去一周漲幅約28％，根據Etherscan的區塊鏈數據，在過去24小時內，該協議回購了價值約23萬美元的 MKR 。按照這個速度，該協議有望在下個月回購約700萬美元的代幣。[2023/7/22 15:51:52]

要解決“搶跑”問題，應該借助加密技術。基于“加密-排序-解密-執行”，將用戶的交易在本地加密，在不被任何人讀取交易內容的情況下完成排序共識，再解密內容，最后按已共識的排序執行交易。

除了將MEV利潤分配給“發現MEV機會的搜尋者”、“建設最高價值區塊的建設者”、“擁有產出新區塊權利的提議者”外，也應該分配給“創造MEV機會的普通用戶”。

02正文

一、MEV有哪些利益相關者？

*什么是MEV？MEV在不同語境下所指的內涵并不完全相同，為避免混淆，本文選擇一個相對狹義但最精準的定義：MEV是指通過按照某特定順序執行N筆交易，為設計這套順序的主體帶來的經濟利益。MEV有哪些利益相關者？以太坊合并后，MEV的提取與分配由Flashbots提出的MEV-Boost體系所主導。根據mevboost.pics的統計，自2022年11月以來，約90%的區塊都產自MEV-Boost體系。

數據：Gemini于7小時前將95000多枚ETH轉入新的EOA賬戶地址:1月4日消息，據0xScope監測，Gemini于7小時前將95342枚ETH（約1億多美元）轉入新的EOA賬戶地址：0x8c95306141c67e885f9608e7042e450f223b8524。

此前，該95000多枚ETH曾由兩個Genesis地址分別在2020年底和2021年中轉入Gemini部署的合約。2022年11月21日，該合約將ETH轉入Gemini持有的EOA賬戶，而后ETH又被轉入新創建的EOA地址。[2023/1/4 9:51:49]

在現行體系下，以太坊主網上MEV的利益相關者包括用戶、錢包及RPC、MEV搜尋者、區塊建設者和區塊提議者。在MEV價值鏈中，可以拆解為起源和上中下游四個部分：

起源：創造MEV機會，為MEV提取提供可編輯空間

用戶：區塊鏈的一般用戶，出于非提取MEV目的而發起交易的一方。可以是終端用戶、項目方、預言機和交易所等等。這些交易可以視為MEV提取的“原材料”。

上游：完成簽名，然后將交易從本地廣播至網絡中

RPC提供商：能夠率先讀取到用戶交易的內容，并決定用戶的交易被發送至何處錢包：決定用戶的默認RPC

BSN于香港面向海外發布“無幣公鏈”Spartan Network:9月6日消息，區塊鏈服務網絡BSN在香港發布會上宣布Spartan網絡正式上線。

據悉，Spartan網絡定義為“無幣公鏈”，遵循國際標準和技術要求，有開源、匿名、透明等特點。Spartan網絡短期目標是讓主流傳統企業能夠使用公有鏈技術，長期目標則是實踐公共IT系統概念，構建一個具有新操作系統、數據庫和云技術的互聯網公共層生態系統。

目前已知匯豐銀行、IBM、Google、英皇集團、美心集團等國際企業已在Spartan網絡部署應用。[2022/9/6 13:12:07]

中游：在公開或隱私環境中拍賣MEV機會、確定MEV利潤分配方式

內存池Mempool：以太坊網絡內公開透明的交易池，對任何人可見，存儲著待打包上鏈的交易。

私有訂單流：受信任的隱私交易池，只對特定的MEV搜尋者或區塊建設者開放，同樣存儲著待打包上鏈的交易。創建隱私交易池的可以是RPC提供商、區塊建設者或第三方項目。

MEV搜尋者：持續監聽用戶已廣播但尚未被打包的交易，從中搜尋MEV機會，將用戶的交易和能夠提取MEV的交易按一定順序打包成一組交易包，并發送給區塊建設者。

區塊建設者：從其能夠接收到的交易中選取一系列交易打包成一個新的區塊，并發送給中繼，交易來源包括Mempool、MEV搜尋者提交的Bundles和私有訂單流。

上海音樂出版社首發《金陵十二釵》數字藏品:金色財經報道，7月31日，上海音樂出版社聯手當代著名畫家、少數民族藝術博士、中國民族大學美術學院教授付愛民，推出集詩、畫、樂于一身的《金陵十二釵》系列數字藏品。《金陵十二釵》系列數字藏品每款800份，每份9.9元，集齊《金陵十二釵（詩·畫）》白描版系列12款不同藏品，可以生成1份《詩·畫·樂》兌換憑證。持有該憑證可以獲得《金陵十二釵（詩·畫·樂）》彩色有聲版系列藏品，并有機會獲得平臺隨機抽簽的1套珍貴絕版典藏圖書《“紅樓夢”之金陵十二釵（正冊）工筆人物描摹范本》。[2022/8/2 2:53:17]

中繼：從其能夠接收到的區塊中選取支付最高費用的，并發送給區塊提議者。

下游：提議新區塊，使用戶的交易和提取MEV交易被網絡共識，獲得最終性，實現MEV利潤分配

區塊提議者：從其能夠接收到的區塊中選取對自己最有利的，并將其提議上鏈。最有利一般體現為能夠收取最高的費用，實踐中也有出于其他目的而提議了費用相對低的區塊。區塊提議者本身也是驗證者，是根據區塊鏈共識機制選出的。

二、MEV如何被分配？

MEV-Boost體系下，MEV流向了四類主體，MEV搜尋者、區塊建設者、區塊提議者和以太坊網絡本身。

ARK方舟基金賣出Coinbase和Robinhood股票:7月27日消息，ARK方舟基金賣出Coinbase和Robinhood股票。(金十)[2022/7/27 2:40:04]

MEV直接被MEV搜尋者捕獲，并以GasFee形式流向了區塊建設者、區塊提議者和以太坊網絡本身。

提取MEV的交易被執行為創建這些交易的MEV搜尋者帶來了收入，這些收入的成本是MEV搜尋者支付的GasFee；GasFee的一部分根據EIP-1559協議而被燃燒，另外一部分以Tip形式流向了區塊建設者；區塊建設者將大部分的Tip以MEVRewards的形式直接轉賬給了區塊提議者。

MEV=特定順序的交易被執行而產生的收益MEV=MEV搜尋者利潤+區塊建設者利潤+區塊提議者利潤+以太坊網絡所捕獲的價值MEV=+++

對于MEV搜尋者，MEV利潤反映為“MEV搜尋者提交的交易包被執行而產生的收入減去交易包的Gas成本“。對于區塊建設者，MEV利潤反映為”區塊建設者提交的區塊中的執行層收入減去支付給區塊提議者的費用“。對于區塊提議者，MEV利潤反映為“來自區塊建設者支付的費用”。對于以太坊網絡，MEV利潤反映為“依據EIP-1559被燃燒掉的ETH”。

三、MEV的類型

從MEV的策略類型來看，可以分為“跟跑”策略和“搶跑”策略；

從MEV為整個系統帶來的后果看，可以分為有益的、中性的和有害的三類：

實操中，提取MEV利潤的策略層出不窮，針對不同性質的MEV，我們只舉一種最常見的例子。

借貸協議中的清算交易：

這是一種基于“跟跑”策略提取MEV的交易。“跟跑”策略需要緊跟著某筆交易才能夠實現。例如，在超額抵押借貸協議中，當預言機喂價的變動使得某借款人的帳戶達到可被清算的狀態時，緊跟著預言機喂價變動后發起清算是有利可圖的。

及時的清算能夠降低壞賬發生的概率，有利于維持整個借貸協議的穩定性，所以這類提取MEV的交易被認為是有益的。盡管本質上的利潤來源是借款人的損失，但也是對借款人未能及時清償債務的懲罰，且借款人在借出資金時也明確了這一潛在風險。

跨DEX的套利交易：

也是基于“跟跑”策略提取MEV的交易。當用戶在DEX中完成一筆交易后，由于滑點的存在，可能使得不同DEX中相同Token出現價差。MEV搜尋者可以通過一筆套利交易，在價格低的DEX買入，價格高的DEX賣出從而獲利。

三明治攻擊：

這是一種基于“搶跑”策略提取MEV的交易。當MEV搜尋者監聽到用戶在DEX的交易還未被打包確認時，搶在用戶交易前插入一筆交易，使得用戶的滑點變高、執行價格變差，擠在用戶交易后插入另外一筆方向相反的交易，從用戶的額外滑點損失中獲利。

盡管三明治攻擊本身也是套利交易，但它的利潤來源是普通用戶的損失，是在損害其他用戶的前提下獲得利潤，被認為是有害的。

大多數基于“跟跑”策略所產生的MEV被認為是有益的或中性的，因為這些交易不會對在其之前的任何交易產生影響，不會損害其他用戶的合理利益，并且有部分策略對DeFi系統的穩定性也是有益的；而大多數基于“搶跑”策略所產生的MEV被認為是有害的，因為這些交易的收益往往建立在將其他用戶置于不利境地的基礎上。

四、MEV賽道的項目解決了什么問題？遺留了哪些問題？

涉及到交易排序就會有提取MEV的機會，MEV幾乎是無法避免的。這樣的背景下，MEV賽道下的項目致力于解決兩個問題：

1.如何預防有害的MEV？2.如何公平地分配有益的和中性的MEV？

現行解決方案的做法是：

關于“預防”問題：

項目方為用戶提供私有RPC，并承諾通過該RPC廣播的交易不會被搶跑。比如FlashbotsProtect和為SushiGuard提供服務的OpenMEV。

實踐中，私有RPC會將用戶的交易聚合為“私有訂單流”廣播給特定的MEV搜尋者和區塊建設者，而享有“私有訂單流”的條件是遵守放棄基于“搶跑”策略的MEV提取方式，否則會被踢出白名單。

關于“分配”問題：

MEV-Boost創造了一個鏈下MEV機會拍賣市場，MEV搜尋者、區塊建設者和區塊提議者各司其職，共同瓜分MEV利潤。MEV搜尋者比拼硬件和算法，在有限的時間內找到能夠提取MEV的機會，并且需要讓出足夠多的利潤；區塊建設者比拼訂單流資源，使得其構建的區塊能夠包含更高的執行層獎勵，才越有可能被區塊提議者接受；區塊提議者擁有提議新區塊的權利，能夠決定哪些交易被打包上鏈，但它不一定有強如MEV搜尋者的提取MEV能力，也不一定有如區塊建設者豐富的訂單流資源。與其只通過內存池自身構建區塊，不如接入MEV-Boost，“聽從”區塊建設者的規劃，獲得更高的執行層獎勵。

遺留的問題是：

私有RPC的方案是基于信任假設的，用戶的交易仍可能被泄露、被搶跑，甚至還可能被審查。私有RPC帶來了私有訂單流，而部分區塊建設者對私有訂單流的壟斷地位會使得MEV提取變得更不透明、更中心化。在MEV-Boost的分配方案中，用戶的利益沒有得到完全照顧，用戶沒有從MEV提取中獲得任何好處。

五、改進的方向何在？

要解決“搶跑”問題，應該借助加密技術。基于“加密-排序-解密-執行”，將用戶的交易在本地加密，在不被任何人讀取交易內容的情況下完成排序共識，再解密內容，最后按已共識的排序執行交易。這種方案既破除了信任假設，也不再需要私有訂單流。

實現更公平的分配，應該返還用戶應得的MEV利潤。用戶作為創造MEV提取機會的角色，保障他們的合理利益不被侵犯只是最基本的，不應該只保障他們的交易不被搶跑，也應該將一部分MEV利潤返還。

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