摘要
- 最大可提取价值(MEV)是公共区块链上的一个复杂、系统性问题,尤其影响那些交易量显著的智能合约区块链,例如以太坊。
- 在不存在中心化中介的情况下,MEV 是市场参与者可以提取的价值——通常是矿工或质押验证者,也可能是其他人——这种价值因区块链的区块生产流程而变得可获取。
- 如果放任 MEV 不受约束,它可能带来系统性的共识层漏洞,从而对任何一条区块链及其用户构成生存级风险。
- MEV 存在潜在解决方案,但取决于具体实现方式,它们也可能带来不同的外部性或权衡。
- 一条区块链上的所有参与者——从机构用户到零售用户,从开发者到投资者——都应当了解所选择区块链上的 MEV 风险、某些参与者正在攫取的机会,以及规划中的缓解措施或解决方案。
MEV 的产生,是在区块链上进行交易的市场参与者偏好相互重叠的结果。
MEV 是区块链面临的一个复杂、系统性挑战,存在多种潜在解决方案、实施路径和外部性。1 以太坊,尤其是公共内存池(mempool,即等待确认、尚未确认的交易集合),曾被形容为“黑暗森林”。这个说法借用了中国作家刘慈欣的科幻概念,意指“在一个环境里,被发现就意味着会被高级捕食者杀死;在这样的环境中,公开指出另一个人的位置,几乎等同于直接摧毁他”。本文试图照亮这片黑暗森林,回答一个问题:MEV 到底是什么?
MEV 无法被彻底消除。一旦用户发送交易、等待其被纳入区块,MEV 供应链上受到经济激励的独立参与者,就会寻找通过重排、插入、审查或抢跑任意交易来提取价值的方式。
根据 Flashbots——目前致力于缓解以太坊 MEV 负面影响的首要研发组织——的说法,以太坊上今天 99% 的 MEV 提取活动属于套利。而这部分价值只有最成熟、最复杂的参与者能够捕获。
在本文前半部分,我们会定义 MEV 的参与者是谁、他们如何捕获价值,以及 Flashbots 是如何偶然出现并发展起来的。随后,我们会解释 MEV 供应链:它在工作量证明(PoW)时期的以太坊上如何运作,以及合并(Merge)后在权益证明(PoS)以太坊上如何运作。
在后半部分,我们会考察该领域顶尖研究者正在开发的应用层与共识层缓解、再分配策略。最后,我们会讨论跨域 MEV 带来的生存级威胁,并推演 MEV 的终局——最终把用户放到一个历史上由矿工占据的特权位置。2
概括而言,我们认为,任何希望构建基于区块链的解决方案、或希望在公共区块链上交易的市场参与者,都必须意识并理解这一主题。最终,那些具备可组合性、并优先缓解 MEV 负面外部性的区块链,将减少自身的生存风险;为更广泛的跨域 MEV 防护作出贡献;并提供反脆弱、抗审查的公共区块链,使大规模采用能够在更安全的环境中发生。
前言
在铸币(specie,硬通货)被发明之前,商人面对的是“需求的双重巧合”问题。举例来说,如果一个鞋匠想要面包,他就必须找到一个愿意用面包交换鞋子的面包师。通用交换媒介——先是金属货币,后来是法定货币——解决了这个问题:商品可以用一个计价单位来标价,而这个计价单位同时承担价值储藏(由硬通货支持)和交换媒介的作用。鞋匠不再需要考虑“一双鞋能换多少条面包”,他可以先以 1 美元卖出鞋,再用这 1 美元购买面包。这既帮助面包师避免滑点,也为买卖双方创造了更多流动性。
自此,资本市场开始扩展到全球。随着资本市场逐渐发展成我们今天所熟悉的现代体系,套利者也随之诞生。这些市场参与者在全球价值转移结构的边界内行动,根据其他市场参与者交易中的低效率来提取价值。
加密货币市场虽然在解决需求双重巧合问题上取得了显著进展,但整体市场结构仍在快速演化,其成熟度远未达到传统资本市场可比的水平。链上交易是一种根本全新的价值交换方式,因此也诞生了新的套利者。这些市场参与者在不同区块链的约束范围内行动,并提取被称为 MEV 的价值。
在各种智能合约区块链中,以太坊拥有最先进的链上市场结构。因此,我们会深入以太坊的区块生产流程,定义其中的参与者,讨论他们相互重叠的偏好,并考察这些动机如何围绕 MEV 形成一个谢林点(Schelling point)——即在人们无法沟通时,往往会默认选择的解决方案。
本文不分析、也不讨论中心化交易所或托管机构相关的市场结构与活动。相反,它关注的是 MEV 在今天的以太坊上如何存在、未来可能以何种形态出现,以及有哪些缓解机制。我们会尽可能简化,但仍预计读者会感到有一定挑战;建议读者预先具备一定的链上交易知识。
引言
什么是 MEV? MEV 最初指 miner extractable value(矿工可提取价值),后来其含义演化为 maximal extractable value(最大可提取价值)。MEV 是一场发生在链上的游戏中可以捕获的价值,参与者包括矿工、搜索者(searcher)、区块构建者(builder)、钱包和用户。提取价值的机会,来自对那些在执行前已经能够在公共内存池中看到的用户交易进行排序、审查,以及/或者在其前后插入交易。3 历史上,矿池一直处于特权位置,因为它们可以选择哪些交易被纳入区块、哪些不被纳入。4
MEV 为任何链上参与者提供提取价值的机会。尽管竞争极其激烈,但准入是无需许可的。Flashbots 估算,2021 年以太坊上通过 MEV 活动捕获的价值超过 7.2 亿美元。5 需要注意的是,MEV 机会在不同区块中并非均匀分布。它们不可预测,因此一旦出现,也可能极其丰厚。
理解 MEV,是理解 PoW 与 PoS 网络区块生产流程不可或缺的一部分。区块空间市场的动态,会直接影响用户支付的交易费,以及交易被处理的先后顺序。
MEV 本身是一种中性的力量。 但 MEV 可以以恶意方式、或极不平等的方式被捕获。因此,这一领域的领导者正在认真思考:如何缓解恶性 MEV,同时把 MEV 的访问权民主化给所有用户,并让区块生产尽可能经济高效且去中心化。6
我们将从以太坊的视角,通过以下方面解释 MEV:
- MEV 的类型
- 这场游戏中的参与者
- 区块生产供应链
- MEV 的演化与 Flashbots 的角色(优先 Gas 拍卖 PGA 与 bundle)
- 长期解决方案(密码学、排序)
- 终局与结论
MEV 领域近期还出现了若干以太坊及非以太坊区块链上的新进展,本文没有展开讨论,但在下面做一个概述。这些进展是本文所讨论内容的自然延伸;随着它们继续演化,我们未来可能会再提供观点。如果你已经掌握本文的核心概念,并希望紧跟快速变化的 MEV 解决方案,就需要继续关注这些新主题:
- 下文会详细讨论 MEV 生命周期里的 builder 概念。市场普遍认为,参与者会寻求专业化成为 builder,这会对协议产生中心化倾向,威胁抗审查性与整个网络的韧性。因此,Distributed Builder(分布式构建者)7 是一个开放研究问题,已有多位研究者提出不同方案。
- 一个相关主题是 crLists(也称 Inclusion Lists 或 Forward Inclusion Lists,纳入列表/前向纳入列表)。8 这种潜在功能试图限制区块构建者的中心化。例如,当 proposer 给出一个 inclusion list,也就是一组它要求必须被纳入区块的交易时,除非 builder 能把一个区块完全填满,否则这些交易就必须被包含。
- 自 Merge 与 Tornado Cash9 制裁之后,围绕以太坊上的 MEV 与 OFAC 制裁合规出现了大量讨论。10 下文会详细介绍的 Flashbots 软件 MEV-Boost 新增了 Min bid11 功能,使验证者能够在本地构建低 MEV 区块、同时仍把高 MEV 区块的构建外包出去,以此最大化以太坊的抗审查性。使用该功能存在机会成本——这就是韧性的价格。
- SUAVE12 是 Flashbots 新近宣布的项目,目标是去中心化区块构建流程。SUAVE 是一个独立网络,可以作为任意区块链的即插即用 mempool 与去中心化区块构建者。SUAVE 虽然是一条新链,但它并不是一个与以太坊或其他参与链竞争的通用智能合约平台。
- 订单流拍卖(order flow auctions)13 获得了更多关注。其机制是允许任何 Searcher/Builder 对用户订单流出价。例如,一个钱包可以向所有 searcher/builder 提供拍卖服务,暴露一条尚未签名的交易流,让他们竞价。
- MEV Capturing AMM14 是正在传播的一种想法:设计新型自动做市商(AMM),把交易排序权至少部分转移给 AMM 设计者和流动性提供者。这些结构可以让 AMM 捕获一部分目前只被区块 builder 与 proposer 收割的 MEV。
- Solana15 与 Cosmos16 生态的 MEV 领域也在迅速成熟,出现了 Solana 上的 Jito、Cosmos 上的 The Scheduler、Osmosis 上的 Fair Ordering Protocol 等产品和概念。虽然迄今以太坊核心开发者与 Flashbots 在 MEV 研究上发挥了主要引领作用,我们预计 Cosmos 与 Solana 团队也会以有趣的方式继续创新。
0.1 黑暗森林
欢迎来到黑暗森林,在这里,任何弱点都会被利用。2020 年,Paradigm 的 Dan Robinson 写了一篇题为《The Dark Forest》的文章,讲述了一次协作式救援:有一名用户误把资金发送到了一个 Uniswap LP token 合约,约 12,000 美元的资金被卡在其中。此时,任何人都可以调用 Uniswap 合约上的 burn 函数,将这 12,000 美元据为己有。因为担心通用型抢跑机器人,救援团队设计了一套混淆策略。
所谓通用型抢跑者(generalized front runners),也就是机器人,会看到交易出现在公共 mempool 中,然后复制这些交易,以高于用户的 Gas 价格竞价,让自己的交易先被纳入区块。这样原用户的交易就会在链上回滚:交易失败,但用户仍然要支付 Gas 费。
救援团队的混淆策略要求把救援交易拆成两部分,使通用型抢跑者无法从第一笔发出的交易中解读出完整意图。然而,团队的本地节点当时已经失去同步,于是他们决定使用 Infura。第一笔交易失败了,可能是因为 Infura 节点的负载均衡问题。
时间正在流逝,团队必须尽快调用 burn 函数救回用户资金,于是决定放弃混淆策略。在令人窒息的等待确认后,他们的交易回滚了。团队检查区块后发现:一个通用型抢跑机器人偷走了他们的救援交易,并从 Uniswap 合约中领取了这笔用户资金。
始终有人盯着以太坊的 Mempool,寻找可提取价值的机会。 mempool 为一场对抗性游戏提供舞台,这场由理性经济参与者玩的游戏就是 MEV。最初,这场由 Flashbots 研究集体识别出来的游戏(见第 4 节)只发生在通用 mempool 中,以 PGA 的形式存在;PGA 是一种全支付拍卖,参与者相互竞价,以让彼此竞争的交易被纳入区块。后来,Flashbots 把游戏从公共 mempool 移到链下拍卖中,searcher 通过竞价让自己的 bundle 被纳入区块模板。Merge 之后,则存在两层拍卖:builder 竞价让 proposer 选择自己的执行区块,而 searcher 仍然竞争进入 builder 的区块。
0.2 一笔以太坊 PoW 交易的生命周期
我们先简要回顾以太坊工作量证明时期一笔交易的生命周期:用户交易如何提交、传播、排序,并最终被挖出、纳入 PoW 区块。这里介绍的概念,有助于读者建立第 3 节 MEV 供应链的直觉。随后在第 5 节,我们会考察 MEV-Boost——一种插入 PoS 以太坊架构中的中间件,届时读者会更清楚 Merge 后的区块生产。
- 用户产生交易意图后,登录 Web3 手机钱包或浏览器钱包,通过钱包连接去中心化应用的前端。
- 钱包签署用户交易(TX),与 Web3 API 交互,再把交易发送到本地节点。有些钱包依赖 Infura 之类的节点服务提供商。
- 本地节点收到已签名交易并验证其正确性,然后传播给对等节点。
- 全节点通过 gossip 传播待处理交易,并将其存入通用内存池(mempool)。
- 矿池从 mempool 中取出交易,并使用按照手续费排序的贪心算法进行排序。每个区块的 gas 上限为 3000 万,目标区块大小为 1500 万 gas。
- 矿池创建区块模板,把区块头发送给矿工;矿工竞争解决难度谜题,最终让获胜区块在分叉选择规则中获得权重。
- 当一个有效区块被挖出后,矿工通知网络,区块被广播并由全节点传播;全节点检查区块内所有交易是否有效,并可以拒绝不符合共识规则的无效区块。
在这个例子里有四类不同的经济参与者:用户、钱包、builder(矿池)和矿工。各方有各自的激励。希望交易被纳入区块的用户支付 Gas 费;希望获得更多用户的钱包尽量提供最低延迟;矿池倾向于纳入支付费用最高的交易;矿工则被有效挖出区块后收到的 coinbase 奖励所激励。
矿工处于一个特权位置,因为他们独占了排序或审查用户交易、同时插入自己交易以捕获可提取价值的能力。举例来说,一个用户想在去中心化交易所里用 ETH 兑换 Token X。因为用户接受了非零滑点,这笔交易泄露了价值。矿工可以抢跑用户:复制用户的买单并把自己的交易放在前面,从而获得更好的成交价;然后再在用户交易之后放一笔卖出 Token X 的交易,捕获由此形成的 back-run 机会。这就是所谓的三明治(sandwich)。矿池可以自行决定是否把它原子化地纳入同一个区块并执行。这只是矿工从用户创造的价值中提取收益的一种方式。第 1 节将系统介绍 MEV 的一般类别。
1. MEV 的类型
MEV 一般可以分为四类:套利、清算、三明治(前置/后置交易)和长尾 MEV。17
1.1 套利
套利机会占所有被捕获 MEV 的 99%。18 套利在链上发挥重要作用,因为去中心化交易所(DEX)依赖套利者,使其 AMM 的价格与竞争 AMM 以及链下预言机价格保持一致。
常见的套利机会,是不同 DEX 中包含相同代币交易对(例如 ETH-DAI)的 AMM 之间出现失衡(价值背离),从而允许通过买入或卖出把两个 AMM 的价格重新拉回一致。另一种例子是中心化交易所与 DEX 之间的链下到链上套利。本文不讨论,也不推演这类套利。
1.2 清算
当链上债务头寸变得抵押不足时,就会发生清算。希望从链上资产中获得流动性的用户,可以把资产作为抵押品借款。当贷款低于规定的贷款价值比(LTV)时,债务头寸进入清算。MakerDAO 等协议会拍卖需要清算的抵押品,用所得偿还贷款并把债务从系统中移除。
清算人(liquidator,也称 keeper)除了可以折价买入抵押品,还会因为提供清算服务而收到费用。由于清算可能非常有利可图,searcher 之间会激烈竞争来捕获这类 MEV。正如上方图表所暗示的那样,清算可能极其丰厚,对于有能力抓到它的 searcher 而言,是最好的 MEV 机会之一。
| 史上前 10 大 MEV 交易 | 矿工支付汇总 | Gas 使用汇总(gwei) | 毛利润汇总 |
|---|---|---|---|
| 套利 | $84,511.82 | 783,001 | $4,789,881.26 |
| 2022-06-16 11:57 PM | $84,294.51 | 539,041 | $2,848,770.92 |
| 2021-10-14 3:21 PM | $217.32 | 243,960 | $1,941,110.34 |
| 清算 | $39,555.58 | 5,338,682 | $16,345,268.83 |
| 2020-11-26 9:13 AM | $4,032.15 | 1,297,423 | $4,383,348.37 |
| 2021-02-23 9:17 AM | $10,519.03 | 556,359 | $3,264,587.08 |
| 2021-02-23 9:14 AM | $8,089.28 | 585,789 | $1,952,805.68 |
| 2020-11-26 9:06 AM | $252.27 | 698,616 | $1,791,674.77 |
| 2021-02-23 9:15 AM | $15,755.83 | 609,329 | $1,784,883.97 |
| 2021-02-19 10:12 AM | $385.28 | 890,742 | $1,714,368.40 |
| 2020-11-26 9:03 AM | $512.76 | 700,424 | $1,453,600.56 |
| 总计 | $124,067.40 | 6,121,683 | $21,135,150.09 |
来源:Flashbots MEV Dashboard v0.1。
1.3 三明治
三明治攻击大概是最广为人知的 MEV 形式,因为它直接面对用户。三明治攻击发生在用户向通用 mempool 发送一笔允许非零滑点的 swap 交易时。searcher 部署的 MEV bot 会抢跑用户:先在用户交易前放一笔自己的交易,以更好的价格成交;同时通过在用户交易执行前推动价格变化,把用户的成交价推到其最大可接受滑点。随后 bot 会在用户交易之后放一笔交易,即 back-running,以捕获价格被抬升后产生的利润。最终,用户因为滑点为 swap 支付更高价格,而且被三明治之后持有的资产价值,会低于没有被 front-run/back-run 时的情况。
用户可以通过 Flashbots Protect、RFQ 订单、批量拍卖,或其他直连矿工的中继服务(Ethermine、Blockroute)来缓解三明治攻击。
还存在其他新型三明治攻击,比如即时流动性(Just-in-Time, JIT liquidity):它能让希望在 Uniswap V3 获得更深流动性的交易者受益,但 MEV 的捕获是以流动性提供者为代价的。机器人会看到 mempool 里的订单,创建一笔抢跑交易,在目标交易前加入流动性以收取 LP 费用,然后在 swap 完成后移除流动性。目前 JIT 流动性占 Uniswap V3 交易的不到 0.1%。19
三明治攻击经常被拿来证明“MEV 对用户永远是坏事”。根据上面的解释,确实可以看到它对单个用户是负面的——用户会得到自己所能容忍的最差价格。不过,研究者也在研究,从整体角度看三明治是否可能具有正面作用,例如迫使用户避开糟糕路由、并平滑网络拥堵。20
1.4 长尾 MEV
长尾 MEV(LTMEV)指的是上面没有提到的、不常见或低频发生的 MEV 类型。长尾 MEV 反而可能最有利润。它通常通过与较少人知道的协议交互、采用事件驱动策略,或利用某些设计机制来捕获。
例如,一个 MEV bot 可以抢跑欺诈证明者(fraud prover):先一步把欺诈证明提交到网络,然后领取成功证明欺诈的奖励。Rainbow Bridge 遭遇攻击尝试时,就发生过这样的事情。21
1.5 通用型抢跑
通用型抢跑有时被视为一种“恶意”的 MEV。通用型抢跑机器人会在 mempool 里寻找有利润的交易,然后复制该交易,把发送者地址换成自己的,再把竞价(Gas 价格)提高到 price + x,以便先被纳入区块,从而抢在原 searcher 前面。从某种意义上说,这可以被看作是偷 MEV。
为了减轻这种影响,searcher 会使用私有中继。不过,即使 searcher 通过私有中继反复使用同一种策略,交易最终仍然会落到链上并被观察者看到;观察者仍可以针对特定模式编写抢跑算法。
NFT 抢跑是一种新出现的抢跑形式,可以利用用户试图铸造稀缺 NFT 的行为。searcher 可以利用铸造规则,通过支付更高交易费反复排在最前面,并把自己的 mint 交易插入区块、放到其他人之前。取决于 mint 合约的逻辑,searcher 甚至可能用一笔交易把整个系列全部铸完。22
2. 游戏参与者
2.1 用户
用户是在网络上进行交易的个人,既包括机构层面的用户,也包括零售用户。成熟用户可以通过 Flashbots Protect 之类的服务发送交易,从而获得不被抢跑的执行——即没有人能够提前看到用户交易并把订单插到它前面。此外,用户也可以通过 COW Swap 或 Archer Swap 等服务进行交易,从而获得抢跑保护。用户的订单流会创造 MEV 机会。默认情况下,用户往往把交易发送到公共 mempool。
2.2 钱包
钱包是用户与链上世界交互的媒介。钱包可以让用户通过私有中继发送交易,由中继把交易送入私有 mempool,再纳入区块。未来,钱包预计会因提供订单流而从 searcher 那里获得支付,并把收益以更好的订单执行和/或 Gas 返还形式回馈给用户。
2.3 Searcher(搜索者)
Searcher 会扫描公共 mempool 寻找套利机会。他们寻找的是:全球状态发生变化时,能否插入自己的一笔或多笔交易来捕获价值。随后,searcher 会构造一个交易“bundle”,通过 Flashbots、Blockroute、Ethermine 等私有中继发送;某些情况下,searcher 也会直接把交易发送给区块生产者。
Searcher 会有选择地决定把交易发送给谁,以避免长尾机会受到关注,或者定制自己的排序偏好。23
通常,searcher 会专注于某一种 MEV,而不是同时做所有类型。随着套利机会越来越拥挤,有利润的 searcher 已经把注意力转向长尾机会。虽然很多 searcher 独立运作,但也存在 Project Blanc 这样的 MEV 集体,searcher 会协作捕获 MEV,同时拿走机会中很大一部分价值。24
Searcher 还是节省 Gas 的优化专家,这种游戏被称为 gas golfing(Gas 高尔夫)。有些人会反复生成合约地址,只为得到一个带尽可能多前导零的地址。25 EVM 的 Gas 费表对交易输入数据中的 0 字节收费更低。熟练的 searcher 还会用更低层的汇编语言 Yul 编写合约,让代码更接近 EVM Byte Code(与人类可读源码相反的机器字节码),从而进一步提高 Gas 效率。
过去,searcher 也会使用 selfdestruct 或 Gas token26 来支付交易。27 这些 token 可以在 Gas 价格更低时买入。为了省 Gas、从而在拍卖中有更多竞价空间,searcher 不会放过任何优化细节。
2.4 Builder(区块构建者)
在 PoW 时期,builder 的角色由矿池承担,矿池负责选择哪些交易进入区块。随后 builder 把区块头的哈希发送给矿工,矿工竞争寻找“golden nonce(黄金 nonce)”28,即一个数值低于目标值的 nonce。
当矿池或 builder 通过 Flashbots 之类的私有中继收到 searcher 的交易 bundle 后,它们会参与一场拍卖:选择利润最高的 bundle。Builder 会并行模拟多种区块构造,以判断包含 n 个 bundle 的区块能有多大利润。
Builder 之所以有动力把 searcher 的 bundle 放到区块顶部,是因为它会收到 searcher 支付的费用:要么是 bundle 执行时支付的 Gas,要么是直接通过区块的 coinbase transfer(挖出区块的奖励)支付。使用 Flashbots 的矿工同时还必须为公共 mempool 中的交易预留空间。
2.5 矿工
矿工扮演区块 proposer 的角色。矿工从 builder(矿池/MEV-Geth worker)那里收到区块模板,并通过哈希算法对它进行证明,这赋予区块经济权重,使挖矿参与者能够达成共识。29 矿工会得到用户支付的优先费,以及挖出区块后获得的 coinbase 奖励。因此,一笔交易相对于 mempool 中其他交易支付的费用越高,它被纳入区块的概率也越高。
3. 区块生产供应链
| 参与者 | 行为与激励 |
|---|---|
| 用户 | Alice 希望得到尽可能好的成交执行。她的激励是避开公共 mempool。 |
| 钱包 | 钱包提供商希望让 Alice 方便地访问链上 API。它有动力提供默认 API,确保 Alice 的交易通过 P2P 网络广播、进入公共 mempool,并最终被纳入区块。 |
| Searcher | Searcher 扫描公共 mempool 寻找套利机会;再通过私有中继发送一个交易 bundle,请求纳入区块。为了让 bundle 进入下一个区块,searcher 有动力从自己的利润空间中出尽可能高的价格。 |
| Builder | Builder 是负责选择交易进入区块的矿池。它会因为 searcher 支付的费用而有动力把 searcher 的 bundle 放到下一个区块顶部;同时也会为公共 mempool 的交易预留空间。 |
| 矿工 | 矿工收到 builder 的区块头并竞争挖出正确 nonce,通过哈希算法为区块作证。矿工有动力去挖经济价值最高的区块。 |
对矿池而言,区块生产逐渐变成一个越来越复杂的流程。优先 Gas 拍卖增加了区块空间与交易纳入的竞争和需求。因此,矿池与 searcher/交易公司之间开始出现私下关系。30 这原本可能导致一个高度中心化的区块生产卡特尔。
但 Flashbots 创建了 MEV-Geth,这是一套定制的以太坊客户端实现:它为 searcher 提供可信的 MEV relay 来向矿池发送交易 bundle,同时也为矿池提供软件,用来模拟 searcher bundle 与 mega bundle,并与 vanilla Geth 区块(使用贪心算法)比较,确保利润最大化。31
Searcher 与矿工之间形成了一个高度依赖信任的协议,由 Flashbots 充当中介。32 Searcher 同意不向矿工发送大量无利润 bundle 进行垃圾轰炸;矿工则同意不拆解 searcher 的交易 bundle。某种意义上,这种关系通过确保最大经济价值被提取,保障了区块生产市场的运行。因此,Flashbots 在矿工中的采用率曾超过 90%。33
4. Flashbots 与 MEV-Geth 的演化
Flashbots 是一个研发组织,致力于缓解当前 MEV 提取技术的负面外部性,并避免 MEV 对以太坊这类“状态丰富(state-rich)”区块链造成生存风险。它最核心的目标,是建立一个无需许可、透明且公平的 MEV 提取生态,其工作可以归纳为三个目标:
- 让 MEV 的访问民主化
- 提升 MEV 活动的透明度与认知
- 重新分配 MEV 收入
Flashbots 当时维护 MEV-Geth、MEV-Inspect、MEV-dashboard v0.1 和 MEV-Boost。Merge 之后,面对社区反馈以及 OFAC 对 Tornado Cash 的制裁,Flashbots 开源了自己的 relay 和 builder,以确保形成健康、竞争性的 MEV 生态。
4.1 优先 Gas 拍卖(PGAs)
Priority Gas Auctions(PGA)是《Flash Boys 2.0》论文提出的术语,用来描述 MEV bot(抢跑者和套利者)为了让自己的交易最先被纳入区块而进行的高度竞争性游戏。MEV bot 会不断发送多笔订单(同一账户、同一 nonce),每次提高 Gas 价格,直到自己的利润空间被竞争耗尽。
机器人可以通过发送一笔只消耗 21,000 gas 的替代交易来取消原订单——这是最便宜的以太坊交易——相对于潜在 MEV 机会,只需付出很小的费用。实际上,套利机器人在进行一种由矿工主持的英式拍卖/全支付拍卖混合体:彼此不断提高费用竞价。矿工则有动力按最高出价(手续费)来排序相互竞争的交易。
PGA 会带来以下负面影响:34
- 不必要的点对点(P2P)网络负载;
- 矿工与 searcher 协调低效;
- 失败的竞价会在链上回滚 → 制造人为区块空间需求 → 造成失衡;
- Searcher 无法表达细粒度偏好。
这些负面外部性最终由普通以太坊用户承担:他们对交易能否被纳入区块更缺乏确定性,同时长期面对波动剧烈的 Gas 价格。于是,MEV-Geth 出现了。
4.2 MEV-Geth
在 Merge 之前,Flashbots 在区块生产供应链中提供了一项关键服务:把 PGA 游戏从公共 mempool 移出,使 MEV 捕获更加高效。为此,Flashbots 团队构建了 MEV-Geth(Maximal Extractable Value – Go Ethereum),即 Flashbots 定制的 Geth 实现,让矿池可以把寻找与排序交易的任务委托给 searcher。35
Geth 当时、直到今天仍然是使用最广泛的以太坊执行客户端实现。Searcher 彼此竞争,寻找利润最高的交易排序,再使用一种标准化模板——transaction bundle——对进入下一个区块的权利出价。
这些 bundle 会在由矿池主持的密封竞价拍卖——Flashbots Auction——中被评估。拍卖的目标是产生一个区块模板,其中包含开始挖矿所需的交易顺序信息。出价最高的 bundle 会被放在区块顶部。普通 mempool 交易不能插进一个 bundle 的内部;bundle 中的交易必须在区块中按顺序连续执行。
Searcher bundle 提供了更强的细粒度和表达能力。Searcher 可以指定特定区块高度、交易执行顺序等参数;如果条件不满足,交易会在链下回滚。这相比 PGA 是重大改进,因为 PGA 中回滚交易仍会让 searcher 支付无谓费用,而且能否被纳入区块并不确定。
一个 searcher bundle 可以包含一笔或多笔交易。bundle 中可包含的交易数量没有固定上限,但受以太坊 3000 万 gas 的区块 gas 上限制约。
Searcher 可以把自己的 bundle 发送给专门负责合并 bundle、或形成 mega bundle 的 relay。矿工会指定愿意接收哪些 relay 合并 bundle 的白名单。Mega bundle 在 MEV-Geth Alpha v0.4 版本中加入,要求在区块顶部执行,并严格按照 bundle 提供的顺序执行交易。只要 mega bundle 比当前已知最优区块更有利润,矿工就会采用。这让利润显著提升,约 +50%。36
Searcher bundle 会由多个 worker 并行模拟,比较多种区块构造,找到最有利润的模板。最终选定、装入交易后的区块模板,其区块头会被发送给矿工,由矿工继续寻找 golden nonce。37, 38
不过,MEV-Geth 并不只是软件。通过建立一个可信的 MEV-relay 中介,Flashbots 向 searcher 提供了强保证:它们的交易 bundle 不会在供应链下游被拆开,否则下游可能直接偷走 MEV。Flashbots 同时也向矿池保证,searcher 的 bundle 会包含高价值交易。
过去,searcher 理论上可以用充满低价值交易、执行成本高于可提取价值的 bundle,对矿工发起分布式拒绝服务(DDoS)攻击。反过来,searcher 也不得不与单个矿池建立信任关系,以确保自己的 MEV 不被偷走。
5. MEV-Boost
MEV-Boost 是 Flashbots 为 PoS 以太坊构建的一种 proposer-builder separation(PBS,提议者-构建者分离)实现。它是一种与客户端无关的 sidecar(中间件)软件,位于执行客户端与共识客户端之间,这一点不同于 MEV-Geth。该 sidecar 负责 relay、escrow(托管)、选择最有利润 payload 的利润切换逻辑,并在 relay 断开时提供回退机制,切回 Geth 之类的本地执行客户端。39
市场上会存在多个 relay 服务,而 builder 很可能会通过这些 relay 路由。劳动分工的一项显著好处,是角色能够专业化并不断优化,从而提高区块生产供应链的利润与效率。
- 验证者可以自己生产区块,但预计多数不会这么做。相反,builder 会对区块中的交易排序,包括 searcher 发来的 bundle,以及公共 mempool 中的交易。
- 随后,builder 把带有支付金额(bid)的区块头发送给 proposer,并把对全部交易的承诺发送给 relay;relay 再与当前 slot 的 proposer 通信。
- Relay 专门处理拒绝服务防护与网络通信。它会验证并把 builder 的执行 payload 路由给 proposer。
- 中间的 escrow 由 relay 在数据可用性与隐私方面信任,负责从 relay 接收完整执行 payload。
- 受到最高出价激励的 proposer,会选择费用最高的 payload,并对去掉内容后的执行 payload 进行签名。
- 随后 proposer 把区块头返回给 relay 与 escrow,让它通过 P2P 网络传播。
在这种结构下,builder 处于特权位置:它们可以排序交易、插入交易、审查交易并合并 searcher bundle。
这种设计的权衡包括:
- 信息泄露导致中心化——大型 builder 很可能同时运行 relay 与 validator,这可能形成中心化的区块生产结构;
- Relay 提交恶意/错误 payload——payload 不准确、价值不准确、数据缺失;
- 密封竞价 vs. 公开拍卖——若采用公开拍卖,builder 可能为了等待尽可能低的价格而导致 slot 被错过;
- 协议外贿赂——builder 可能串谋故意提交很低的 bid,再在协议外与 validator 分享 MEV;
- 交易审查——协议内 PBS 将包含抗审查列表。
Merge 之后,以太坊路线图的一个核心基准,是实现带抗审查列表的区块 proposer-builder 分离。PBS 不仅会把上述 MEV-Boost 式架构固化到协议层、移除可信中介的概念,也有助于以太坊解锁 rollup 的可扩展性,因为 Danksharding 需要 PBS。40
回顾前面的区块生产供应链,我们应当记住:把供应链中的角色拆分,可以通过劳动分工激励专业化。这些激励会进一步强化去中心化的区块生产流程。
因此,为防止验证者权力合并,并确保在家运行节点、偶尔负责提议区块的验证者也能平等接触 MEV 机会,以太坊正在推进 PBS。Builder 会向 proposer 提供多个候选区块头,其中包含对区块体的承诺、支付给 proposer 的金额,以及 builder 的签名。Proposer 会选择费用最高的区块,这与上面描述的现有 MEV-Boost 实现类似。
在 PBS 中,用户会直接把交易发给 builder,或者通过 searcher 实体发送。不过,仍然需要公共 mempool,以确保那些没有被 builder 处理的交易仍能得到纳入保证、不能被审查。这个保证可以通过一种证明博弈来执行:当前区块的 proposer 在发布 beacon block 的同时发布一个 CrList(它认为必须纳入区块的交易列表),并与下一个区块的 builder 形成约束。41 该列表会发布到 P2P 网络。
假设延迟足够低,下一个区块的 builder 必须向后续 proposer 证明:在当前区块之后,CrList 中已不存在仍然有效但未处理的交易;或者当前区块已经达到 3000 万 gas、确实被填满。
PBS 方案把复杂性从 proposer 身上移除,并在协议层固化 MEV 民主化。在 PBS 正式实现之前,Flashbots MEV-Boost 会继续承担 builder 与 proposer 分离的功能。
从理论上说,PBS 与 MEV-Boost 的结构几乎相同。但一个核心差异在于,relay 与 escrow 如何在协议内部实现。因此,builder 与区块 proposer 之间的信任关系会由以太坊本身保证。目前,以太坊基金会正在研究两种 PBS:2-slot 与 1-slot。原文所示流程图展示了 2-slot PBS 机制可能的运行方式:
- 发布 execution header;其中包含执行区块哈希、bid,以及 builder 的签名;
- Beacon block 截止时间;beacon block 必须包含获胜的 execution header;
- Beacon block attestations;只有一个委员会参与;
- Intermediate block 截止时间;获胜 builder 发布 intermediate block,其中包含执行区块体以及可见的 beacon block attestations;
- Intermediate block attestations;剩余 N-1 个委员会对 intermediate block 作证;
- 聚合 intermediate block attestations 的签名(BLS);
- 发布下一个 execution header。
在这种 2-slot PBS42 场景中,每个 slot 大约持续 8 秒。实际上,同一个 beacon chain 区块会有两轮 attestation:一轮只针对执行区块头,另一轮针对完整区块体。如果 beacon block 没有在截止时间前出现,下一个 slot 会从 intermediate block 切换为 beacon block。43
6.1 单一秘密领导者选举(SSLE)
在 beacon chain 的语境中,SSLE(Single Secret Leader Election)要求一组 validator 随机选出且只选出一个 validator,并加上一项限制:proposer 的身份只被被选中的 proposer 自己知道。具体实现细节尚未最终确定。
Vitalik Buterin 最近提出了一种 shuffle protocol(洗牌协议),依赖一个 size-2-bind-and-swap 原语:它能够证明两个输出承诺是两个给定输入的重新加密,却不泄露哪一个输出对应哪一个输入。44
该洗牌协议会大量使用这类 bind-and-swap,对承诺进行洗牌。最终其中一个承诺被选为 proposer。Proposer 必须揭示自己的身份,才能领取提议区块的机会;但在区块发布之前,proposer 的身份始终未知。45
目前,区块 proposer 会在自己的 slot 到来之前提前公开。这使 validator 因暴露 IP 地址而容易遭受 DDoS 攻击,直接影响在家质押者捕获 MEV 的能力。46 如果攻击者恰好是下一个 slot 的 proposer,他就可能有动力实施这种攻击:对当前 slot s1 的 proposer 发起 DDoS,使 s1 的 proposer 错过 slot;攻击者随后就能拥有两个 slot 的 MEV 可供提取。
6.2 可验证延迟函数(VDF)
VDF(Verifiable Delay Function)是一种用于随机性的 commit-reveal(提交-揭示)机制,并人为引入时间延迟。例如,beacon chain 每个 epoch 有 32 个 slot;在第 32 个 slot 会为未来 epoch 生成随机数 r。在这个 epoch 期间,proposer 会被要求揭示自己此前承诺的秘密。经过哈希的秘密共同生成随机数 r。采用 VDF 后,r 的值要等到该 slot 已经完成最终确认相当一段时间之后才会揭示。47
如果没有 VDF,第 32 个 slot 的 proposer 可以选择不揭示秘密、从而偏置随机性;理论上,它就有机会把自己安排到某些特定区块高度担任 proposer,以利用某一次 NFT mint 或 token launch。原文称,以太坊基金会正在推进一种名为 NOVA folding protocol 的方案来实现这一点。
6.3 单时隙最终性(Single Slot Finality)
以太坊已经从 PoW 转向 PoS,因此其抗女巫机制和区块生产共识也发生了变化。Ghost LMD 像 PoW 的 GHOST 共识(Nakamoto 家族)一样提供动态可用性,同时也通过 Casper FFG 提供可证明最终性。这意味着区块可以在 2 个 epoch、也就是 64 个 slot 之后完成最终确认。
不过,即使存在“最重链”分叉选择规则,多区块重组(multi-block re-org)仍然可能发生。48 因此,以太坊研究者正在研究如何为 beacon chain 实现单时隙最终性,让以太坊区块在每一个 slot 内就完成最终确认。这将彻底消除与 MEV 相关的多区块重组。
限制因素是 BLS 签名聚合。每个 slot 都需要聚合几十万份签名。BLS 签名支持签名聚合。今天的签名聚合发生在 P2P 子网中:每个委员会的签名会在自己的子网里被聚合;系统随机指定 16 个具备特权的聚合者,它们生成聚合签名,并把结果提交到主子网。49 Proposer 再把各委员会的聚合结果合并成一个总聚合签名。
这种方案给子委员会 validator 带来很高负载。以太坊基金会当前的研究正聚焦于这一问题,预计距离落地仍需两年或更久。
6.4 MEV 平滑
平滑 MEV,意味着降低每个 validator 实际捕获 MEV 的方差,目标是让每个 validator 的奖励分布尽可能接近均匀:这样,一个 staker 得到的奖励份额就会像发行奖励一样,与其质押比例相称。50
在以太坊上,基于委员会的方法可能是最佳方案,因为网络依赖数十万个 validator 参与共识。在这种情形下,负责提议区块的 validator 不会独占 MEV;对该区块有效性作证的 validator 与 proposer 会得到等额的 MEV 分配。也就是说,区块 proposer 不会拿走区块里的全部 MEV,而是与做出 attestation 的委员会成员分享。该方法假设 proposer-builder separation 已经实现。
7. 执行层的长期解决方案
随着以太坊扩容以容纳更多用户、开发者与应用,MEV 正从以太坊 L1 内嵌的执行环境迁移到 L2。“Layer 2”是一个宽泛术语。在以太坊语境中,L2 通常指 rollup——包括 optimistic rollup 与 zero-knowledge rollup——也包括 Validium、optimistic chain,以及允许用户在完全链上安全与仅使用结算之间进行选择的新型混合结构,例如 Voltions 或 Celestiums。
这些 L2 结构通常采用比以太坊更中心化的区块生产方案,很多时候只使用单一 sequencer。Rollup 的 leader selection 流程以及协议规则,会决定 MEV 如何在 rollup 上被提取。Optimism 重点研究 MEV 拍卖,而 Arbitrum 重点研究公平排序。除此之外,Chainlink 与 Shutter 等服务还计划提供额外的门限加密方案,与上述机制结合后,可能有助于消除通用型抢跑活动。
7.1 公平排序与门限加密
公平排序(fair sequencing)指预先规定交易排序方式。这里的直觉是:在协议规则中明确规定交易如何排序,之所以“公平”,是因为它有助于防止信息泄漏,而这些泄漏原本可以被用于提取 MEV。
以太坊 optimistic rollup Arbitrum 当前就以这种方式处理交易。51 回想一下,在 rollup 中,用户把交易发给 sequencer;sequencer 对交易排序、收集成 batch,再把 rollup 区块数据以 calldata 形式提交到以太坊。如果 sequencer 是诚实的,交易就按先到先得(first come, first served)处理。Sequencer 的输出完全决定 rollup 的状态。52
对 Arbitrum 而言,先到先得排序的优势是:用户能获得快速的交易预确认;如果信任 sequencer,也不用担心被抢跑。一旦 sequencer 把一批 rollup 数据发送到 L1 合约,该结果就是最终的,除非有人通过交互式欺诈证明博弈证明存在欺诈。
如果 builder——或者在 rollup 中的 sequencer——不能重排交易,也不能插入自己的交易,那么优化速度的 searcher 会成为新的特权参与者:它们会有动力像高频交易公司一样,把服务器与 sequencer 放在同一个数据中心。这样一来,MEV 仍然可以通过区块顶部套利、back-running、乐观式三明治以及特殊套利等方式被提取。
公平排序可以有多种形态。例如,先到先得排序可以与 commit-reveal 协议结合,也可以使用带延迟恢复的变体,还可以结合门限加密。53 这些密码学技术的共同特点是:先隐藏交易数据本身,等待共识层的顺序确定,再揭示交易数据进行处理。这样可以保留区块链实际执行交易之间的因果顺序。
门限方案需要一个门限委员会来生成加密密钥与解密密钥。委员会执行以下动作:
- Commit——提交私人信息的承诺;
- Sequence——对订单进行排序;
- Reveal——排序最终确定后揭示承诺。
委员会可以是 keeper 之类的专门实体,也可以是无需许可环境中的 rollup sequencer,或一个 Decentralized Oracle Network。比如,Chainlink 正在开发一种公平排序实现 Fair Sequencing Services(FSS);Cosmos 生态的 app-chain DEX Osmosis 也在开发门限加密方案。54
这种方法的缺点之一,是会给网络增加显著的通信开销。采用先到先得排序时,MEV 也可能泄漏到结算层,因为审查交易仍存在经济激励。此外,不是所有交易元数据都能加密:为了执行交易,Gas 价格、Gas limit、账户签名等元数据必须保持透明。这就形成前面提到的信息泄漏,可能被用于乐观式抢跑。
即便如此,公平排序与门限加密依然是一组很强大的组合;如果实现得当,可以改善上述部分权衡。
7.2 MEV 拍卖(rollup sequencer)
当时,结算在以太坊上的 optimistic rollup Optimism 依赖一个由 Optimism Foundation 控制的中心化 sequencer。未来,Optimism 计划出售参与其去中心化 sequencer 网络的权利。实际上,潜在 sequencer 会通过竞价来获得生产区块的权利。
Optimism DAO 会把在一个 N-block 窗口中重排交易的权利拍卖给最高出价者。这种 MEV Auction(MEVA) 允许拍卖赢家重排已提交交易、并插入自己的交易,只要它不把任何一笔特定交易延迟超过 N 个区块。这应该能帮助量化某个区块的 MEV 价值,因为潜在 sequencer 最多只会出价到其预计总利润空间的某个阈值。55
MEVA 可以在具体 slot 很久之前就完成,从而实现某种基于时间的 MEV 平滑:竞拍者无法按单个区块进行细粒度竞价。这样 DAO 可以提前锁定 sequencer 收入。虽然在这种情况下,DAO 可能错过价格波动和长尾机会——而这些机会可能让 sequencer 获得更高利润——但它也因此锁定收入,并缓解围绕 slot 竞价产生的串谋问题。
OP DAO 通过收取费用获得的价值,会被用于追溯性公共物品资助。它的思路,是让 MEV 通过 retroactive public good funding 来补贴 Optimism 的增长。治理层仍需面对这种做法的道德与伦理问题。与此同时,这种“罗宾汉式”的策略是否会促使用户更愿意在 Optimism 而不是其他 rollup 上交易——即使他们知道自己的 MEV 正在资助公共物品——仍有待观察。
方便的是,MEVA 可以与公平排序和门限加密方案组合。在这种情况下,sequencer 竞得的是 back-run 用户、以及赢得每个区块顶部套利机会的权利。
这种方案的权衡包括:许多交易的延迟会显著增加;如果协议规则没有明确限制,不诚实的 sequencer 可能审查交易,因此可能需要要求 sequencer 提交保证金,并为审查用户交易设置 slashing 条件;sequencer 还可能把自己赢得的权利再次转卖,并依据链下贿赂来排序交易。
7.3 批量拍卖
批量拍卖(batch auction)一直是一个热门研究方向,被视为缓解高频交易中价格不一致问题的方案。在批量拍卖中,订单先在链下提交和收集,并不立即执行。随后,订单被聚合并按批次结算:系统要么直接寻找用户之间的需求双重巧合,要么通过环形交易(ring trades)来匹配用户。目前,以太坊上最流行的批量拍卖实现是 Cowswap。56
CoW Swap 的批量拍卖按如下方式运行:用户在链下签署交易,订单被路由给一个“solver”。任何提交 batch(订单结算)解决方案的人都可以成为 solver。Solver 彼此竞争,寻找最佳订单执行方案:利用用户流动性直接匹配需求双重巧合,或者利用多名用户的订单构造环形交易,帮助完成订单匹配。
例如,当多个交易者各自持有其他人想要的资产时,系统可以直接在这些用户之间匹配、结算订单,而不需要外部做市商或流动性提供者。流程结束后,还会剩下一部分余额,需要提交链上执行;未填满订单的剩余部分则通过 DEX 聚合器路由,完成交易。57
因此,批量拍卖在同一笔交易中结合了链下交互与链上交互。这样,一个“batch”中的所有交易者都能以相同价格执行订单,同时保持对通用型抢跑和三明治攻击的防护。
8. 终局
跨域 MEV(Cross-domain MEV)是区块链去中心化面临的生存级风险。跨域 MEV 指的是:在多个域(L1/L2 区块链)之间,以指定顺序执行套利交易所捕获的价值。58
跨多个域运行的成熟运营者,天然处于有利位置,可以捕获普通市场参与者无法获得的机会。例如,在上图 Westerngate 的案例中,交易流从以太坊上的 44,961 MATIC 开始,最终在 Polygon 上变成 46,747 MATIC。59 大型玩家可以用这种方式顺序执行跨链套利,并依靠比普通用户更低的网络延迟获得优势。由于这种执行依赖跨链消息传递和多次合约交互,因此仍然存在执行风险。
但更重要的是,一个大型运营者可以同时在多条链上担任 validator,并在任何时刻都持有大量 token 库存,从而实现跨链原子套利。如果这些跨链运营者同时还是共识 validator,问题尤其严重:由于它们更成熟、更复杂,会比同类赚取更多奖励;随着其 PoS 验证权重不断增加,它们最终可能主导 MEV 市场。
对大型玩家而言,审查交易、寻找新的方式从用户身上收租,可能会变得轻而易举。巨型跨链参与者之间还很可能形成串谋或协作。这种情形会削弱区块链的去中心化,并固化一个寻租寡头体系:它们通过独占区块生产供应链来剥削用户。
不过,正如 Vitalik 在《Endgame》文章中所指出的,区块生产者很可能最终屈服于 MEV 的力量并趋于中心化:要么某个 rollup 取得主导地位,要么多个 rollup 同时占据主导,但背后使用同一组区块生产者。在这种情况下,真正保证协议完整性的,是以太坊基础层本身的去中心化。
Danksharding 通过 data availability sampling 实现数据可用性,Verkle Tries 实现无状态化,distributed validator technology 让更小的质押池能够参与;最终,用户可以作为轻量验证节点参与共识,对有效区块作证、拒绝无效区块。通过提高用户参与共识流程的程度,这些机制将帮助网络保持去中心化。
8.2 订单流支付(Payment for Order Flow)
在传统金融市场中,payment for order flow(PFOF,订单流支付)非常常见,但在区块链领域仍是一种新现象。
在这种场景下,searcher/builder 会向钱包或应用支付费用,以获得订单流。例如,某个 searcher/builder 可能专精套利,因此能够对自己的运营利润率给出较稳定的保证;这就让它可以拿出利润的一部分,竞价购买钱包的交易订单流。60
- 钱包通过这种机制可以为用户争取“无 Gas”或低滑点 swap;searcher 则得到稳定可靠的订单流。
- Searcher 收到订单流后,会有动力向 builder 提供最优 bundle,以最大化自己的利润(Flashbots auctions)。
- Builder 可能选择与 searcher 合并,也可能直接建立特定关系,锁定某些钱包的订单流。
- Builder 会在自己最低利润空间允许的范围内向 proposer 出价,使自己的区块被 proposer 选中并签名,随后发布并附加到 canonical chain 上。
如果订单流支付以开放、去中心化的方式实现,供应链上下游的每一方都可能受益。劳动分工将帮助用户参与谈判游戏规则,把用户放到提取价值的特权位置。最终,订单流流向哪里,选择权在用户手中。钱包与 dapp 会在构建 MEV-aware 系统中扮演重要角色。在这样的世界里,权力会重新回到用户手里。
9. 结论
随着密码学发展、软件工程进步以及资源需求下降,在协议层缓解 MEV 很可能成为现实。以太坊会逐步实施 SSLE、VDF、Single Slot Finality、zero-knowledge Ethereum Virtual Machine 等共识变更。像 PBS 这样需要社会共识的变化,则需要获得强有力的支持。
在共识层,最有希望的解决方案是基于委员会的 MEV 平滑。在这种方案里,委员会成员会根据每个 epoch 的 attestation 平等获得 MEV 分配。当前,每个 validator 至少会在每个 epoch 中 attestation 一次;MEV 奖励可以与这个 attestation 绑定,例如在每个 finalized checkpoint(两个 epoch、达到 2/3 多数共识)之后线性释放 MEV 奖励。
这会激励更多 staker 自己运行 validator,或者参与更小的质押池,因为委员会 attestation——每个 validator 都对共识做出的工作——是平等的。单独质押者不再因为一年只能提议少数几个区块,而相对于能够在内部平滑奖励的大型质押池处于劣势。作为正外部性,这可能长期强化更合理的质押分布,让以太坊在 Verkle Tries 之后更好地利用 stateless client。
MEV 平滑也可能迫使社区展开更多讨论:究竟哪些 MEV 是可以接受的? 在 PBS 世界里,proposer 有动力接受 builder 的最高 bid;但在 MEV smoothing 世界里,proposer 不再拥有同样的私人激励,因为它接受的是代表所有参与 validator 的 bid。
这可能引发新的社会共识讨论:区块里是否应当包含三明治攻击或其他从用户身上提取价值的 MEV?Builder bid 所代表的被提取 MEV,是否应该被 burn?这里一个明确的好处,是社区可以围绕 MEV 形成社会共识。
MEV 会以某种形式一直存在。 在市场基础设施层和应用层仍然快速演化的今天,就承认 MEV 的存在至关重要。中心化区块生产供应链之类的生存风险确实潜伏其中,但可以通过提升人们对跨域 MEV 的认识、并在生产环境中测试缓解策略来避免。以太坊 rollup 会提供一个强健的试验场。
最终问题变成:你愿意接受什么样的权衡?你能多快执行?
我们认为,任何希望构建基于区块链的解决方案、或在公共区块链上进行交易的市场参与者,都必须意识并理解这个主题。最终,那些具备可组合性、并优先缓解 MEV 负面外部性的区块链,会降低自身的生存风险;为更广泛的跨域 MEV 防护作出贡献;并提供反脆弱、抗审查的公共区块链,使大规模采用能够在更安全的环境中发生。
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