什么是最大可提取价值（MEV）？

由 Alchemy 撰写

由 Brady Werkheiser 审核

发布于 2022 年 8 月 4 日，阅读时长 5 分钟

虽然区块链总体上承诺了一个公平、无需许可且去中心化的金融系统，并将价值积累给用户，但某些趋势威胁着这一承诺。其中一个趋势是 最大可提取价值 (MEV)，它指的是区块链网络中的区块生产者通过在区块中包含、排除或重新排列交易来从用户那里提取利润的能力。

本文将解释 MEV 的现状、其对用户和以太坊的影响，以及在合并后的以太坊环境中 MEV 和 MEV-Boost 的未来发展方向。

什么是 MEV？

最大可提取价值 (MEV) 涉及区块生产者基于其在区块链网络上生成区块的能力，通过包含、审查或重新排序区块内的交易而获得的（潜在）利润。

MEV 的概念——尤其是在以太坊等智能合约平台的背景下——首次出现在 Ari Juels 等人 2019 年的研究报告 Flashboys 2.0 中。研究人员展示了 MEV 动态如何在实时中发挥作用，并详细说明了其对用户和区块链本身的影响。从那时起，MEV 领域已发展成为一个价值数百万美元的产业，迫使区块链研究人员加大力度，旨在有效应对这一趋势。

“矿工提取价值”是最初用于描述这个概念的术语，但由于以太坊转向权益证明 (Proof-of-Stake) 而被弃用，在权益证明中，验证者通过质押代币——而不是矿工解决工作量证明问题——来生成区块。

MEV 是许多区块链采用的设计的副产品，在这些设计中，矿工/验证者负责构建区块并建议将其添加到链中。为了构建新区块，节点收集存储在 mempool 中的交易，mempool 是存储待添加到链中的交易的位置。

但是，区块链不会强制执行关于区块内容（即交易）或区块中交易顺序的规则。区块生产者可以随意包含、排除或重新排序交易。作为理性的经济行为者，区块生产者通常会根据发送者愿意支付的交易费用来包含、排除和重新排序交易——这就是 MEV 如何成为一个价值数百万美元的产业的原因。

一张图表显示了区块生产者如何按支付的费用对交易进行排序。[来源 https://blog.chain.link/what-is-miner-extractable-value-mev/ ]

MEV 如何运作？

区块链网络中的区块生产者和其他参与者利用各种系统性低效率和机会来获取利润。

通常，这些 MEV 利润是以普通用户为代价的，他们的交易必须先通过公共 mempool 才能执行。在公共 mempool 中，可能会发生两种情况：

1. 区块生产者捕获价值

区块生产者可以拒绝处理交易，因此交易者失去了机会。他们还可以决定通过复制交易的详细信息并创建类似的交易并将其包含在区块中来为自己捕获机会。

2. 另一个 MEV 机器人开始竞价战

另一个正在监视 mempool 的交易者（或交易机器人）可以复制交易详细信息，并将类似的交易以更高的 gas 价格发送到 mempool，因此区块生产者首先执行他们的交易。原始发送者可能会增加他们的交易费用作为回应，从而引发某种竞价战（正式称为优先级 Gas 拍卖）。

假设上述套利机会的纯利润价值 1,000 美元（即区块生产者可以提取的总 MEV）。这是因为区块生产者最终决定了交易在区块中的包含和位置。如果区块生产者决定不捕获该机会，则交易者的利润是可用总 MEV 与为处理交易而支付给区块生产者的费用之间的差额。

为什么 MEV 是个问题？

MEV 会导致多个问题，包括攻击交易者、增加全网交易费用、使网络过载，并且可能对区块链安全性产生负面影响。 让我们来探讨一下每一种情况。

1. MEV 可能导致对交易者的“抢跑”攻击

抢跑是指实体从 mempool 复制交易，并以更高的 gas 费贿赂区块生产者，使其交易包含在原始交易之前。或者，在最坏的情况下，区块生产者会捕获交易机会并审查初始交易。

抢跑会导致“滑点”（即预期代币数量与收到数量之间的差异）。例如，交易者 A 在分析当前代币价格后进行交换或买入订单，但交易者 B 抢跑交易并在交易者 A 的交易可以执行之前触发价格变化。

这将减少交易者 A 将收到的代币数量，或者导致交易失败——如果他们的资金无法以现在已更改的价格购买所需数量的代币。这不仅为交易者带来了糟糕的用户体验，而且否定了 DeFi 为所有用户公平地积累价值的目标。

一张图表显示了由于抢跑攻击而导致的 DeFi 交易失败。[来源 https://rekt.news/return-to-the-dark-forest/ ]

2. MEV 会增加交易费用和网络过载

与 MEV 相关的交易的另一个影响是它们对全网交易费用造成的压力。由于 MEV 机会非常有利可图，因此交易者和机器人有动力通过支付高昂的 gas 价格来表达他们对在区块中包含交易的偏好。gas 价格的上涨也会影响普通用户，他们必须与套利者匹配，否则他们的交易可能会延迟。

此外，优先级 gas 拍卖 (PGA) 涉及交易者/交易机器人多次发送相同的交易，从而增加了通过点对点网络传播的交易数量。这会影响节点运行者，因为他们必须投资更高的带宽才能跟上消息开销。

3. MEV 可能会影响区块链中的安全性、无需许可性和去中心化

如果矿工或验证者开始审查交易并捕获 MEV 机会，则公共区块链的去中心化可能会受到威胁。MEV 还可以鼓励“ 暗池”的激增，这些暗池是由区块生产者运营的、与交易者直接分享 MEV 利润的许可 mempool。暗池可能会破坏以太坊的无需许可性质并导致中心化。

但更重要的是，MEV 对区块链的安全性有影响。

Flashboys 2.0 论文中概述的与 MEV 相关的安全问题是针对捕获 MEV 利润的“时间强盗攻击”。以下是这种类型的攻击如何运作的说明。为简单起见，我们将区块生产者称为矿工，但他们也可能是验证者。

• Bob 和 Charlie 是以太坊中的两个矿工。

• Bob 挖掘包含价值 5,000 美元 MEV 利润的交易的区块 A，然后挖掘区块 B。

• Charlie 没有在 Bob 的区块上构建，而是秘密地重新挖掘区块 A 并插入一笔交易，为自己捕获 MEV。

• Charlie 还重新挖掘区块 B 并挖掘额外的区块 C，以便他的链比 Bob 的链更长。

• Charlie 将新生成的区块广播到网络的其余部分，导致链重组。

• PoW 区块链遵循“最长链规则”（即具有更多区块的链被认为是有效的链）

• Charlie 的链现在取代了 Bob 的链

• Bob 之前的区块只是“消失”了

时间强盗攻击不仅威胁着区块链中最终性的概念，而且可能导致共识的崩溃。由于多个矿工触发链重组，其他节点很难检测到正确的链——如示例所示，“最重链”规则并不总是足以确定链的有效性。

MEV 有什么好处？

虽然 MEV 带有负面含义，但它并不总是有害的。例如，套利交易者确保用户获得资产的最佳价格——尤其是在去中心化交易所上——同时自己也能获得利润。

如果代币在 DEX 上被低估，大量的卖单将降低其标价；如果代币被高估，大量的卖单将降低其估值。如果没有交易者发现去中心化交易所之间的价格差异，DeFi 市场将缺乏效率。

一个例子：套利交易利用稳定币价格的差异获利 89%。[来源 https://www.coindesk.com/markets/2020/08/12/first-mover-how-a-defi-trader-made-an-89-profit-in-minutes-slinging-stablecoins/ ]

什么是 MEV-Boost？

MEV-Boost 是 Flashbots 团队创建的一种解决方案，旨在帮助缓解 MEV 的中心化力量，该解决方案旨在为以太坊转向权益证明共识（即The Merge）做准备。

研究人员希望 MEV-Boost 以及未来的提议者-构建者分离 和 danksharding 将有助于减轻 MEV 对无需许可和去中心化以太坊的真正威胁，并将继续进一步帮助降低用户的 gas 费用和网络拥塞。

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📚 目录

• 什么是 MEV？
• MEV 如何运作？
• 为什么 MEV 是个问题？
• MEV 有什么好处？
• 什么是 MEV-Boost？

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