MEV 分析
- internbreakdowns
- 发布于 2022-07-23 15:22
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本文深入探讨了最大可提取价值（MEV）的概念及其在区块链生态系统中的影响。文章详细解释了MEV的工作原理、各种策略以及相关的道德和经济风险，并介绍了一些正在实施的解决方案，例如Flashbots。通过对MEV的分类和案例分析，作者揭示了这一机制对用户和矿工/验证者的影响，以及未来可能的发展方向。
MEV的快节奏、高风险的世界被比作：
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一片“黑暗森林”，在那里掠夺性的外星文明互相残杀
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加密货币版的 高频交易 (HFT)
MEV就像一出肥皂剧，如果剧中的角色都是交易机器人和加密极客。这里有机器人之间的 战斗，复杂的 盗窃案，以及 数百万美元 在瞬间赚取和损失的故事。如果这还不能激发你想了解更多的话，我就不知道还有什么能做到。让我们深入探讨.
第1层：普通用户
MEV是区块链中构建区块的每个人可获得的潜在利润。 “构建区块”意味着查看用户提交的所有交易，并决定哪些交易应被添加到下一个区块，以及以何种顺序添加。
MEV最初的意思是 “矿工可提取价值” ，因为在像比特币和以太坊这样的工作量证明（PoW）区块链中，是矿工们争先恐后地创建区块。但是随着以太坊转向权益证明（PoS）以及其他PoS链获得市场份额，该术语不得不更新，因为PoS链用 验证者 取代了 矿工。它现在被重新命名为 “最大可提取价值” ，以涵盖所有创建区块的相关方。
MEV是如何运作的？
MEV关乎于利用能将交易包含、排除、重排序或插入到下一个区块的特权。
区块构建者通过查看 mempool 中的交易来做出这一决策——这是一种离线的待处理交易集合，希望能被包含在接下来的几个区块中，有点像一个虚拟的等待区域——并确定如何以战略性地排列交易以获得最大的利润。最大化利润的策略可以是良性的（例如，构建者优先选择愿意支付费用的交易以便包含在内）或更具争议性的（例如，如果构建者观察到一个有利可图的交易，他们可以通过首先包含自己的交易副本来进行抢跑）。
MEV交易通常是由称为 搜索者 的机器人进行的，这些机器人在mempool中搜寻他们可以利用的交易，以快速获利。通过在这些交易最终确定之前观察这些交易——也就是说，在它们从mempool转入区块之前——这些机器人得以一窥区块链的未来。这种提前的知识是极其重要的。
一个例子： 想象一下你在以太坊上拥有代币A。你在观察mempool，注意到一位鲸鱼刚刚提交了一笔出售大量代币A的交易。这场抛售可以说是大得离谱——大到足以让代币价格暴跌。就在鲸鱼的订单被添加到区块的那一瞬间，你的代币A持有价值将会暴跌。
在这种情况下，你会急忙提交一笔出售所有代币的交易，希望你的订单能在鲸鱼的之前被放入区块。因此，构建下一个区块的矿工可以利用他们强大的地位向你收取让你的交易优先发生的权利费用。这种利润就是MEV的一种形式。
在这种情况下，MEV的一个更复杂（但更现实）的案例可能来自于一个对代币A没有先前持仓的 套利机器人。该机器人知道大规模的抛售将会在鲸鱼使用的交易所上使代币A的价格暴跌，但不会立即影响其他交易所的价格。在交易发生后（但仍在同一个交易块内），该机器人可以竞速以折扣价在鲸鱼的交易所上购买代币A，然后在其他交易所将其出售以获得快速而轻松的利润。
MEV赢家
MEV既惠及搜索者，也惠及构建区块的矿工和验证者。搜索者在每笔交易中获利，但他们通常需要支付高昂的费用以激励区块构建者将他们的交易放在合适的位置——例如，立即跟在一笔大型代币交换的后面。多个机器人往往竞争同一笔交易，互相出价并不断提高费用，这一过程被称为 优先 gas 拍卖。
矿工和验证者可以通过被动收取搜索者的这些费用获利，或通过运行自己的交易策略并直接将交易添加到他们生产的区块中来获利。在这里的利润盘子是巨大的——自2020年1月以来，在以太坊上成功捕获的MEV超过了6.64亿美元。
来源: Flashbots
MEV交易也通过使市场更加高效而使整个区块链生态系统受益。例如，套利机器人确保价格在交易所之间稳定，清算机器人使有担保的借贷应用程序能够正常运行。
MEV输家
当然，阴暗的交易机器人也伴随着它们的缺点。各种MEV策略可能导致代币交换时的滑点扩大（更差的价格）、由于交易被抢跑而导致的失败交易，并且历来对所有用户的gas费用有所贡献，因为机器人通过交易淹没了网络。
普通用户额外资源：
第2层：疯狂用户
MEV策略有多种类型。它们可以根据价值提取交易的插入位置进行分类：
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抢跑 (Frontrunning)：在某个目标交易 之前 插入一笔交易
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跟跑 (Backrunning)：在某个目标交易 之后 插入一笔交易
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例如：在一笔大交易后进行去中心化交易所之间的套利
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最高套利MEV交易: $2,848,770.92 的毛利润，几周前完成的交易
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例如：在代币开始时立即购买大量代币
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三明治攻击 (Sandwich Attack)：抢跑和跟跑的组合。涉及在一个目标交易之前放置一笔交易，并在目标交易之后再放置一笔交易
- 例如：迫使用户在使用自动化做市商（AMMs）进行大额交易时产生滑点
谷歌的有用建议
MEV策略也可以通过其 专业化 程度进行特征化。一些机器人专注于非常特定的交易，而另一些则依赖于非常通用的程序，分析各种类型的交易，以判断是否值得模仿。这些 通用抢跑机器人 在白帽或黑帽黑客试图从脆弱的智能合约中提取资金时构成了特别的挑战（经典的 以太坊是黑暗森林 帖子就描述了这样的故事）。在最坏的情况下，尝试救助用户的资金可能无意中会将其直接交给MEV机器人——这对于救助行动来说并不是一个理想的结果。
MEV军备竞赛
一段时间以来，机器人与他们所利用的用户/应用程序之间的关系变成了一场猫捉老鼠的游戏。担心被抢跑的用户可以尝试采取规避措施，例如利用代理合约或将交易分割成多个区块。大额交易可以被分割成小额交易，每一笔交易都不太可能被夹击。而用户可以尝试将交易提交给私有的mempool，而矿工则承诺对机器人的内容进行保密。
甚至机器人本身也学会了警惕其他机器人。除了在gas费用竞价战争中竞争之外，搜索者们还积极相互破坏，寻找彼此策略中的弱点，并欺骗不太复杂的机器人以获取利润。臭名昭著的 Salmonella 策略涉及了一个“蜜罐”智能合约，诱使一个夹击机器人向恶意代币合约发送以太。像这样的聪明战术让交易者在一夜之间赚了数百个以太。
Flashbots
加密货币的早期采用者往往对糟糕的用户体验比较宽容，但不容易被MEV搞得烦躁。而且，这完全没有帮助区块链生态系统的声誉，使其被视为一个充满骗局的荒野，只有多疑的人才能生存。值得庆幸的是，有一家正在努力解决以太坊上这个问题的公司——以一种最违反直觉的方式进行。
Flashbots 是 “一个研发组织，致力于减轻MEV的负面外部性，并避免MEV可能对像以太坊这样资产丰富的区块链造成生存风险。”
他们基本的观点是：如果我们不能预防MEV，至少我们应该尽一切努力使其变得更加公平、透明和无需许可，以便不会削弱区块链的核心价值。他们解决MEV的两个主要方法是 Flashbots拍卖 和 Flashbots数据。
Flashbots拍卖 允许任何人——包括搜索者机器人——绕过公共mempool，直接将有序交易包提交给矿工。一个包可以包含来自任何账户的交易，不仅限于提交该包的账户——例如，一个三明治攻击包可能包含3个交易：搜索者的抢跑 ➡️ 受害者的交易 ➡️ 搜索者的跟跑。
当用户提交一个包时，他们包括一个出价，指明他们愿意为将优选交易包括在下一个区块的顶部而支付多少金额。矿工可以接受出价最高的包并丢弃其余的——这是一个比现行流程更高效的过程，后者是机器人向他们发送可能会失败/回弊的交易，或者可能以不期望的顺序被包括。
大约90%的以太坊矿工已经采用了Flashbots。该公司的核心软件 ( mev-geth 和 mev-relay)，以及帮助人们成为搜索者的 开源指南，通过降低进入门槛帮助实现了MEV的民主化。私有交易池和拍卖机制的结合在实际中对MEV的运作产生了显著影响：
由于Flashbots的努力，以及公众对MEV的普遍增加意识，简单交易策略（例如套利和清算）的利润在很大程度上被竞争挤压。除非搜索者识别出不太可能面临竞争出价的异国MEV交易，否则大多数价值最终以费用的形式支付给矿工。
Flashbots数据 是公司武器库中的第二个武器。一系列API、库和仪表板帮助揭示历来不透明的MEV黑暗世界。通过开源诸如总累积提取的MEV、每个区块中包含的Flashbots交易、总矿工利润以及最大的单笔MEV交易等数据点，这一工具套件支持了Flashbots对透明性的承诺。
疯狂用户额外资源：
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第3层：巨脑
对普通用户而言，MEV是糟糕的，但它是否比交易中的令人讨厌的税更严重？它甚至可能是智能合约区块链的生存风险吗？有些人正是这样辩称。
风险 #1：中心化
在一个只有高级搜索者或资源丰富的高度连接矿工才能捕获MEV的世界中，经济压力将推动区块链朝向中心化。虽然在非链世界中，“规模经济”通常是一个积极的词，但在加密领域中却是要避免的。去中心化依赖于矿工/验证者的资源与他们收益之间（大致）线性的关系，以便更小的网络参与者不会受到显著的不利影响。值得庆幸的是，像Flashbots这样的工具大大减轻了这一风险。
风险 #2：区块重组和时间劫持攻击
区块链依赖于矿工充当合理的经济体，并且网络协议经过仔细构造，让每个矿工的利润最大化策略是遵守帮助保护整个网络的某些规则。“时间劫持攻击” 当MEV奖励打破这一假设时可能会发生。
在某些情况下，矿工采取逆网络最佳利益的行为，通过尝试覆盖现有区块而不是遵循社会最优的挖掘最长链的策略，可能获得更丰厚的利润。例如，一个强大的矿工可能注意到一个大型MEV机会，某个幸运的搜索者在几块之前抢走了该机会。矿工可能不会选择在最新的区块上进行挖掘，因为那样只会提供微薄的区块奖励，而是选择重新挖掘旧区块，获取MEV利润，并希望他们的分叉最终超越原始链。这样做可能对矿工来说具有正EV，但这种频繁的重组会给区块链本身带来混乱，影响确定性和安全性。
这种“偏离型挖矿策略”甚至可能对比特币构成威胁——这是一个通常与MEV无关的区块链——一旦网络停止发行作为区块奖励的新币。这篇著名论文 覆盖了一种策略如何在交易费用制度下发展，削弱比特币安全的博弈论机制。
来源: EtherWorld
虽然这些风险很严重，但MEV对以太坊构成生存威胁的概念可能被夸大了。机会确实会随着区块链应用的复杂性增加而增加，甚至更先进的MEV策略，如DEX/CEX套利和跨链MEV，确实带来了新的挑战。但是，还有许多团队正在努力 解决——或至少减轻——在应用层和协议层最糟糕的MEV影响。
但这并不意味着我们应该忽视当前MEV状态下存在的许多缺陷和现存解决方案。
Flashbots批评
虽然Flashbots的系统——有时称为 “作为服务的抢跑” (FaaS) 或 “MEV拍卖” (MEVA)——帮助降低了gas费用并实现了MEV的民主化，但并不是所有人都是粉丝。许多人认为，资源最好用于尝试 预防 MEV，而不是接受它是不可避免的。有人甚至进一步认为，MEV就是盗窃，因此MEVA就如同“拍卖抢劫和入室盗窃的权利。”
Flashbots的联合创始人很好地反驳了这些批评 这里.（意译）tl:dr 是：
我们不使用武力，我们发布代码。如果便利250行显而易见的代码并将其发布为mev-geth使大量盗窃成为可能，那么智能合约区块链的整个实验就失败了，因为这个系统应该能够应对如此微弱的“攻击”。
在任何情况下，通用抢跑者提出了一些棘手的伦理问题。关于电车难题和“为了拯救你饥饿的家庭，你是否应该偷面包”的哲学辩论，另一个新的困境是：当一个机器人偶然抢跑一次黑客攻击时，谁负责？
除了这些伦理争论，还有对Flashbots实际实施的担忧——具体来说，这是一种中心化应用，其使用需要特定的 信任假设。该公司承认，自Flashbots版本0.4以来，尚未达到其路线图上的一些目标，包括：
来源: Flashbots
MEV的（光明？）未来
随着以太坊转向权益证明，其他PoS链发展更强大的MEV基础设施，MEV利润的流动可能会发生巨大变化。考虑到两项主要因素，这些因素区分了PoS链上的MEV和PoW链的MEV：
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搜索者预先知道在给定的纪元中，哪些验证者被安排生产未来的区块，所以不再需要向所有矿工广播交易。
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寻求抵押资产的用户可以选择与哪个验证者进行抵押，这个决定会影响验证者被选为修建者的几率。
这一第二点创造了一个博弈论的局面，验证者会被激励与抵押者分享MEV利润。飞轮效应将奖励 MEV利润分享验证者 (MPSVs)，同时驱逐拒绝将MEV利润返还给抵押者的验证者（更多信息 这里）：
来源: Ali Sheikh
将我们到目前为止所涵盖的所有想法结合在一起，认为MEV是一个不断发展的市场，起初偏向于 搜索者，然后更加强烈地偏向于 矿工，最终将由于竞争力量的结果开始偏向于 用户 是合理的。
我们甚至可能看到一个世界，在这个世界中，钱包和其他应用程序实际上会使用MEV费用支付给用户，就像信用卡的返现计划一样。
Flashbots（和其他类似工具） ➡️
降低成为搜索者的门槛 ➡️
搜索者MEV利润的竞争损耗 ➡️
随着费用的流入，价值累积于矿工/验证者 ➡️
PoS系统奖励与抵押者分享利润的验证者 ➡️
用户/抵押者获得MEV利润作为激励，以偏爱某些应用程序/验证者
尽管如此，MEV的未来还是复杂和不确定的。在民主化过程的同时，需要为以太坊2.0建立新的基础设施，包括Flashbots合并后的软件称为 mev-boost，这将使提议者-构建者分离（PBS）在合并后的链上成为可能。甚至有谈论将Flashbots整合到以太坊核心协议本身中的想法。
与此同时，Solana上的MEV可能会受到链上新费用机制的影响——以及来自 Jito Labs 的努力，他们正在构建类似Flashbots的系统。Marlin 正在处理Polygon上的MEV工具，而Nethermind为 xDai 启动了MEV插件。
换句话说，当前正是身处MEV世界的激动时刻。
MEV最小化
最后，值得一提的是一些顽强与MEV抗争的 项目和工具，它们没有满足于此。这些包括：
- 以FIFO顺序串联交易，以生成矿工无法通过删除/插入来修改的输出。
- 在mempool中加密待处理交易。
- 使用一系列预言机对交易进行排序，而不是将这种权力给予单个矿工或验证者。
- 使用基于STARK的可验证延迟函数（VDF）在预定时间内模糊交易细节（在它们被排序时），然后在排序完成后公之于众。
巨脑额外资源：
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