量化MEV：介绍MEV-Explore v0

我们首次深入观察了 MEV，并通过 MEV-Explore 发布了我们的研究成果，这是一个公开的仪表板和实时 MEV 交易浏览器。在从 2020 年第一个区块开始抓取以太坊区块链后，我们分类了超过 130 万个 MEV 交易，自 2020 年 1 月 1 日以来发现至少有 3.14 亿美元（$314M）价值的提取 MEV，以及 450 万美元浪费在失败 MEV 交易上的Gas费，相当于 4500 个以太坊区块的浪费区块空间。

引言：

MEV 是一个指标，表示可以从区块链上生产的区块内交易的重新排序、包含或审查中无许可提取的总价值。截至目前，以太坊上的 MEV 提取主要由 DeFi 交易者和机器人操作员通过执行交易顺序很重要的交易策略进行，只有一小部分提取到矿工手中，这部分来自于这些行为者 MEV 交易的Gas费。MEV-Explore v0 并不是关注在任何给定区块中 可能被提取的 理论值，比如矿工从他们所生产的区块的交易重排序中独自获得的 MEV，而是专注于正在以太坊上发生的 MEV 活动的实证证据。

以太坊上提取了多少 MEV？DeFi 交易者和机器人操作员捕获了多少 MEV？针对哪些 MEV 交易，矿工（生产工作量证明解决方案的矿工）花费了多少Gas？最常见的 MEV 提取策略是什么？哪些 DeFi 协议包含了最多的 MEV？成功和失败的 MEV 交易各自占用了多少网络资源？

在考虑这些问题的前提下，我们抓取了以太坊，覆盖超过 8 个主要 DeFi 协议及其克隆，自 2020 年 1 月 1 日以来收集了超过 130 万个上链 MEV 交易，以此提供对提取 MEV 的初步下限。我们现在通过 MEV-Explore v0 发布我们的发现：explore.flashbots.net，这是一个公共仪表板，几乎实时跟踪 MEV 的总体指标和以太坊上的最新 MEV 交易。

自 2020 年 1 月 1 日以来至少有 3.14 亿美元的提取 MEV

从 2020 年第一个区块（9193266）开始抓取以太坊区块链后，我们发现自 2020 年 1 月 1 日以来至少有 3.14 亿美元（~540k ETH）价值的提取 MEV。这包括成功的、被撤回的和检查过的 MEV 交易及其关联的Gas费。

图 1：自 2020 年 1 月 1 日以来累积提取的 MEV（以美元计算）

总提取 MEV 大幅增长：在 2021 年 1 月，我们记录的总提取 MEV 为 5700 万美元（47.6k ETH），这一绝对美元金额增长超过 300 倍，或 以 ETH 计算增长 43 倍，从我们为 2020 年 1 月记录的 18 万美元（1.1k ETH）来看。这个数字为自 2020 年 1 月 1 日以来的 MEV 确立了一个 下限 ，并为交易排序中至少存在的价值提供了一个指示性数字。我们相信实际提取的 MEV 要高于我们的测量结果，因为我们在数据收集过程中对协议和交易类型的覆盖不够全面。我们还预计，该指标将继续增长，不仅因为反映 DeFi 的增长和以太坊日益复杂性，以便开辟新的将价值从交易排序中提取的途径，同时也因为随着更复杂的 MEV 提取方法的出现。

MEV-Explore v0 标志着我们通过 MEV-Inspect 量化和分类 MEV 活动的共同努力的第一个里程碑。目前，支撑这些指标的数据收集检查了下表中列出的 8 个协议（见图 2）。有许多新兴的 DeFi 协议暴露出显著的 MEV 风险（例如 ESD/DSD），以及在最近 DeFi 增长之前大部分 MEV 存在的 OG DeFi 协议（例如 Bancor、Kyber、Etherdelta、Airswap），我们计划将它们涵盖在 MEV-Explore v1 中。此外，我们目前还未覆盖相当大的一部分 MEV 活动，如多交易机会（例如，三明治交易）和 CEX-DEX 价格套利。我们邀请社区参与改进仪表板指标，完善我们的数据收集和清理过程，以及撰写更多 MEV 检查器，以增加 MEV-Explore 的数据覆盖。

图 2：协议覆盖

提取 MEV 中包含了什么？

如上所述，MEV 当前主要由依赖交易排序的交易机会所捕获的交易者所捕获。这包括在 Uniswap 上不同代币之间的价格套利机会、在 dYdX 的 oracle 更新后的贷款清算、以及来自 Empty Set Dollar 这样的协议的优惠券赎回。

我们将提取 MEV 中包含的 MEV 交易分为两大类：成功的和失败的。在失败中，又细分为两种子类别：被撤回和检查。

成功的 MEV 交易 是指成功捕获 MEV 机会的交易。

被撤回的 MEV 交易 是指试图捕获 MEV 机会但未能实现的失败 MEV 交易，可能是因为其他人抢先一步、因为Gas耗尽或市场条件发生不利变化所致。

检查的 MEV 交易 是指另一类失败的 MEV 交易，其中失败更加微妙，发送者首先检查机会是否仍然存在，然后再发起他们的 MEV 交易，以节省Gas。尽管发送者仍然需为检查付Gas费，但其成本显著低于直接发起交易的成本。

让我们来看看几个例子：

例子 1：来自优先Gas拍卖的成功 MEV 交易

在 Balancer ETH/USDC、Sushiswap USDC/SIL 和 Sushiswap SIL/ETH 这 3 个流动性池之间的 3 次套利运行中，支付了 12 ETH（当时价值 14,100 美元）的交易费用，提取的 MEV 价值为 16.7 ETH（当时价值 19,600 美元）。 https://etherscan.io/tx/0x2bde6e654eb93c990ae5b50a75ce66ef89ea77fb05836d7f347a8409f141599f

高交易费暗示发送者通过替换其现有交易来迭代性地提高他们套利交易的Gas价格，替换为一个同一 nonce 但Gas价格更高的交易，以便与其他也追逐同一机会的交易员竞争。一位在Gas拍卖中落败的人最终在这里损失了 1.18 ETH 的“检查” MEV（见例3）。上述成功的交易最终支付了 51.6k gwei 的Gas价格，比当时的平均Gas价格（94 gwei）高出 547 倍，但仅比落败者的 27.6k gwei 高了 2 倍。

交易 #1 的提取 MEV 分解: 发送者 4.7 ETH（当时价值 5,500 美元），F2Pool 12 ETH（当时价值 14,100 美元），是该区块的矿工。

交易 #2 的提取 MEV 分解： F2Pool 1.18 ETH（当时价值 1,400 美元），是该区块的矿工。

例子 2：失败（被撤回）的 MEV 交易

这是一个试图从 Cream Finance 清算中捕获 MEV 的交易，但由于Gas耗尽而失败，导致发送者损失了 5.75 ETH（当时约价值 10,000 美元）的交易费用。

https://etherscan.io/tx/0x8cfb46876ce1d40250e9690482bdaaffc1f6b60e18c3405ff5e98b636840875f

使用 150 万的Gas和支付了近 6 ETH 的费用，这笔交易请求了一笔 8.8 万美元的 USDC 闪电贷，用以清算 Cream Finance 头寸。在中途失败，部分原因是Gas不足而导致失败。尽管表面上交易 0x8cfb4 显得无辜，但其内部交易显示出超过 237 笔交易。这是一笔复杂且耗费逻辑的交易，在 EVM 计算中耗费了 150 万的Gas，最终占用了其所包含的区块 近 13% 的Gas！然而，无论Gas消费多少，该交易依旧失败，而发送者最终损失了 ~5.75 ETH（约价值 10,000 美元）的交易费用。

在这笔“被撤回”的交易后，机会依然存在，并且被第二好的Gas（或者第一位落败者）拍卖参与者 在此被捕获，提取的总 MEV 为 4.125 ETH，其中 3.75 ETH 被用于支付Gas费。

交易 #1 的提取 MEV 分解: 发送者收入为 0，Sparkpool 约 5.75 ETH（当时约 9,300 美元），是该区块的矿工。

交易 #2 的提取 MEV 分解： 发送者 #2 收入为 0.375 ETH（当时价值 600 美元），Sparkpool 约 3.75 ETH（当时约 6,000 美元），是该区块的矿工。

例子 3：失败（检查）的 MEV 交易

这是一个检查 Uniswap WETH/PRT、Uniswap SFI/PRT 和 Sushiswap SFI/WETH 流动性池中的 3 趟套利机会的交易，发现目前没有现有机会，并优雅地返回，仅消耗了 43K 的Gas并让发送者损失了 ~0.01 ETH（当时价值 19 美元）的交易费用。

https://etherscan.io/tx/0xf629036e2740a98e1ca5ce32fff85f27337d224e94cbeee6c3d7aabb7507b050

一些交易员在执行复杂逻辑且消耗大量Gas的交易之前，会进行‘检查’以确认机会是否仍然可用。我们也将这些视为失败的 MEV 交易，因为检查返回时，机会已经消失，MEV 交易最终并未发出。

提取 MEV 分解: 发送者收入为 0，Ethermine 约 0.01 ETH（当时价值 19 美元），是该区块的矿工。

MEV 交易非常引人入胜，有时因其复杂性而引人注目，有时因其失败的方式而略显优雅，或有时因其对匿名用户讲述的故事而引人关注（例如 这个套利 由于一个似乎错误的交易簿订单，使得发送者为 73 美元的交易费赚取了 190 万美元的收入）。在 MEV-Explore 的 实时 MEV 交易浏览器 中深入了解更多 MEV 交易，并帮助我们识别在“当前审查中的异常 MEV 交易”标签中错误分类的交易！

MEV 提取的网络开销

DeFi 交易机器人操作员通过参与抢跑交易/优先Gas拍卖（如例 1）和参与 尾随交易（即希望与特定交易（如 oracle 更新）在同一块区块内尽可能接近，并通过在网络上发送多笔交易以稍低于或等于目标的 gas 价格来实现， esperança 包含其中一笔）。

这两种做法对以太坊造成了严重影响，因为它们使链膨胀，并对Gas价格施加了向上的压力，如我们从例 2 的Gas价格中可以看到。考虑到当前我们所看到的高Gas价格，这个问题尤其相关。这种价格增加迫使小用户退出网络，因为对他们来说成本过高，从而削弱了以太坊的无许可性。

此外，由于单个交易将赢得 MEV 机会，我们发现以太坊区块链上充斥着被撤回的和检查过的交易，这些交易被我们分类为失败的 MEV 交易。我们认为这些失败的 MEV 交易根本不需要记录在链上，并占据了宝贵的区块空间。

自 2020 年 1 月 1 日以来，提取的 MEV 活动在以太坊网络上的总体Gas消耗中占据至少 ~3% （见图 4）。放大被撤回和检查的 MEV 交易后，我们发现它们的Gas消耗足以填满至少 4500 个以太坊区块，这些浪费了大量宝贵的区块空间！

图 3：自 2020 年 1 月 1 日以来，相对于整体网络Gas使用量，可提取 MEV 的Gas使用情况，按成功（绿色）和失败（红色）的 MEV 交易划分

MEV 的演化：M̶i̶n̶e̶r̶ 最大可提取价值

在今天的以太坊上，以及在其转向权益证明共识之前，矿工在交易的包含和排序方面拥有最大的权力，因为他们是区块生产者。因此，“MEV”一词最初由 Phil Daian 等人在 2019 年的研究论文 Flash Boys 2.0: Front Running, Transaction Reordering, and Consensus Instability in Decentralized Exchanges 中引入，意为 矿工 可提取价值。然而，MEV 在所有智能合约区块链上都存在，只要有方对交易排序负责，包括非矿工参与者，如 ETH2.0 的验证者和优化卷改进的提供者。因此，我们建议将 MEV 更名为 最大 可提取价值，以扩大覆盖范围以涵盖其他区块链体系，同时仍然具有与初始名称“向后兼容性”（即暗示由在交易排序方面最强大方的权利设定的上限）。

去除 MEV 名称中的 矿工 一词还解决了另一个常见的误解：矿工是唯一捕获这一价值的参与者。如上所述，现实情况是迄今为止以太坊上的 MEV 提取主要是由非采矿的 DeFi 交易者和机器人操作员进行的。

图 4：自 2020 年 1 月 1 日以来，MEV 交易发送者与 MEV 交易矿工（Gas费）之间提取的 MEV 分割

然而，最近几个月，我们已开始看到来自矿工对 MEV 游戏更活跃的参与，无论是通过直接通过运行电池提取，还是通过与 DeFi 交易者达成利润分享协议，或通过采用 MEV 提取市场基础设施（如 Flashbots 的 MEV-Geth）。

避免 MEV 危机

正如我们在之前的文章中 Introducing Flashbots: Frontrunning the MEV crisis 所述，MEV 危机可能从多个方面发生：矿工激励不均衡导致共识不稳定、单方面的矿工-交易者交易导致不公平的信息不对称，以及网络开销导致以太坊无法使用等问题，都是我们所描述的少数几个。这场危机难以解决，因为任何试图阻止矿工或交易者接触 MEV 收入流的尝试都可能会激励潜在不透明的协议外市场的创建。然而，以太坊的复杂性日益增加（即新智能合约的部署、新用户的加入、新的可组合层）暗示 MEV 将只会继续增长。

我们认为 MEV 提取是不可避免的。为了避免 MEV 危机，这一提取必须以无信任、公平且高效的方式进行。我们避免这场危机的第一步是创建一个 概念证明，以实现高效和公平的提取，我们正在努力提高其信任保证。

我们的第二步

尽管许多人共享对 MEV 的担忧，但这个话题直到最近几个月才很少离开理论领域，如 Zhou 等人在 Quantifying Blockchain Extractable Value: How dark is the forest 的研究论文中所讨论的，我们也在 1 月 21 日的 MEV Workshop 上提到。之所以如此，可能是因为量化 MEV 比较麻烦，因为它需要大量的基础设施、数据分析和对智能合约交互的深入了解。更糟糕的是，随着越来越多的关键安全基础设施移至链外（例如，清算机器人交易逻辑转移至链外），随着链的状态和规模的增长，理解 MEV 将变得越来越复杂。

在我们发布这个 MEV-Explore 的 v0 版本时，我们正朝着解决这场危机迈出第二步，通过照亮 MEV 活动并为社区提供急需的数据。这是我们向社区发布的仪表板的第一个版本，尚未作为最终产品发布，而是作为我们认为足够有用且更重要的是，可以进行改进的版本。量化链上 MEV 活动是一个无限制的问题，总是有更多的 DeFi 协议需要检查，更多的指标需要衡量，更多的数据清理工作可以通过开启一个关于 MEV-Explore 的 github issue 或在该库的 讨论板 中开始讨论来参与。

我们认为 MEV 的讨论是以太坊未来的重要话题，在 2021 年将会越来越引人注目。无法将以太坊的社会维度与技术维度分开。最终，MEV 的辩论与以太坊的未来，也将与社区将达成一致的社会规范相关联。我们希望 MEV-Explore 能在这些规范的讨论中有所帮助。

特别感谢 Danning Sui、_ Tom Schmidt 和 _ Ryan Noble 对 MEV-Explore v0 的贡献，以及感谢 Flashbots 核心开发者及社区贡献者 Georgios Konstantopoulos、_ Jason Paryani 、_ Scott Bigelow、_ Austin Williams、_ Alejo Salles 、_ Tina Zhen、_ Andrei Anisimov 和 _ Alex Manuskin 。

我们是谁：Flashbots 是一个研究和开发组织，旨在减轻矿工可提取价值 (MEV) 对智能合约区块链（以太坊开始）所带来的负面外部性和生存风险。

我们并不是一家典型的初创公司，我们的原则基于 海盗黑客集体 的理念。如果你是一个自力更生、自我导向的人，把集体成功置于个人之上，并致力于解决具有非对称影响和机会的难题，你将会在这里找到归属。

开放职位：

1. 系统工程师 — 隐私 2. 数据工程师

资源：

• MEV-Explore v0
• 为 MEV-Explore 做贡献
• Flashbots: Frontrunning the MEV crisis
• Flashbots Github
• Flashbots Discord

• 原文链接： medium.com/flashbots/qua...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～