掘金黑暗森林：以太坊 MEV 的昨天、今天和明天_MEV

1MEV很重要

MEV，是指通過在區塊內插入、排除和對交易重新排序，從區塊生產中提取的價值。Billions項目組

在以太坊合并前，由于這部分收益廣泛地被礦工占有，它指的是礦工可提取價值。

1.1規模近7億美元，僅次于Opensea

所有鏈上交易用戶均可能受到MEV“攻擊”。根據Flashbots的統計，截至2月5日，已有6.9億美元MEV被提取。

參考Foresightnews的觀點，如果將MEV總體視作一個項目，則截至2月5日，其總收入僅次于以太坊、Filecoin、AxieInfinity和Opensea。

1.2驗證者第三大收入來源，占10%+

在質押收益和交易小費之外，MEV是以太坊驗證者的重要收入來源。根據ultrasound.money的統計，截至2月7日，MEV是以太坊驗證者第三大收入來源，占13%，僅次于出塊獎勵和交易小費。

1.3以太坊第四大經濟活動，占2%，僅次于DeFi、NFT、L2

以太坊基本費由網絡擁堵情況決定，會被系統“燃燒”，以其為觀測維度，可以觀察到以太坊鏈上經濟活動的活躍度。

根據ultrasound.money的統計，截至2月7日的1天內，MEV是以太坊鏈上第四大Gas費基本費消耗大戶，共消耗了59ETH，占2%，僅次于DeFi、NFT、L2。

2特定條件下，MEV必然存在

這部分將從MEV在區塊鏈世界存在的前提、常見應用場景和其“狙擊”方案尚不成熟等角度討論MEV存在的必然性。

2.1MEV在區塊鏈世界存在的前提

根據Blocknative的梳理，現實生活中的多種現象展現出MEV“通過改變交易排序獲利”的特點：

?二手交易軟件中/演唱會外的黃牛：了解到你有購買某物品的需求和出價，給出比你高的價格，先于你購得物品，再以更高價轉售于你；

1,873枚比特幣從未知錢包轉移到Coinbase:金色財經報道，WhaleAlert數據顯示，1,873枚比特幣(56,640,515美元)從未知錢包轉移到Coinbase。[2023/7/15 10:56:25]

?搜索引擎競價排名：搜索引擎廣告主通過出比競爭對手更高的價格，希望在用戶搜索結果頁面獲得更靠前的排序，從而獲得更好的銷售額；

?航空/航海管制：不同航空公司/海運公司和機場/海港簽訂合作協議，好讓自己的航班/貨船相較于競爭對手，能優先使用航線/海港，尤其是在擁堵時段。……MEV在區塊鏈世界存在，根植于類似前提。

2.1.1前提一：內存池中交易公開可見

“黑暗森林法則”出自科幻作家劉慈欣的小說《三體2：黑暗森林》，它指的是“宇宙是座黑暗森林，每個文明都是帶槍獵人，某個文明一旦被發現，就必然遭到其他文明的打擊”。在這層意義上，我們認為黑暗森林法則也適用于區塊鏈——只要人們的交易訂單被其他人看到，就一定會被利用。眾所周知，區塊鏈的鏈上交易公開透明、難以篡改，而如下圖所示，交易在上鏈前，在各節點自己的mempool內也公開可見。

2.1.2前提二：交易結果在一定概率上可以預測

這里指的是，用戶在mempool看到交易后，在一定程度上可以判斷交易的影響，例如，用戶看到某加密貨幣的大額買單，可能認為該資產的價格將出現上行，反之則反，當然，這一判斷還需要“該資產的流通盤相對較小”等前提。

2.1.3前提三：交易上鏈競價規則清晰：價高者得

以第二大區塊鏈以太坊為例，區塊鏈交易的規則是“Gas費更高者可先行上鏈”。Gas可以理解為，用戶為了完成交易，向系統和礦工支付的服務費。原因是以太坊為區塊規定了Gas的上限，則礦工為了使自己得到的Gas費最大化，會優先讓Gas費出價更高的交易上鏈。

這一規則不同于部分交易場所主要基于訂單發出請求的時間的成交原則，如“先到先得”，也跟交易本身的金額沒有直接關系，但有時用戶可能愿意為了大額交易支付更多Gas費，以免交易成交緩慢、成交前標的資產價格發生大幅波動。

2.2MEV第一大應用場景：套利

根據Flashbots統計，截至2月5日，在歷史上的3268564筆MEV交易中，99%為套利交易，僅1%為清算交易。

其中，MEV在清算中的應用主要指的是，當抵押借款人的抵押物價值下降，不同于傳統金融市場，只能由交易平臺自身清算用戶抵押物，區塊鏈世界，由于鏈上交易公開，任何用戶都可以“替”抵押借款人出售抵押物來償還債權人，并獲得一大筆清算費用，于是POW時代的礦工和POS時代驗證者通過自己組建區塊的權力，優先讓自己的清算交易置于區塊中、成交，來獲利；本報告重點介紹套利交易。

V Ventures未能償還Zipmex債權人100%債務:金色財經報道，Zipmex的救援投資者未能兌現其100%的承諾，V Ventures現在只想向Zipmex債權人償還每一美元中10到20美分的債務，該公司最初承諾提供100%的付款。

此前報道，V Ventures最初于去年年底與Zipmex簽署了一份價值1億美元的協議，以換取其90%的股份。上個月，V Ventures未能向Zipmex支付價值125萬美元的第四筆款項，導致該公司無法支付特定員工的工資，面臨清算的風險。[2023/4/14 14:04:11]

?搶跑：復制他人訂單，搶先交易。

例如，1、用戶甲看到用戶乙在某交易所低價購入某加密貨幣的訂單。2、用戶甲看到該幣在其他交易所價格較高。3、用戶甲給出比用戶乙更高的Gas費，先行買入該幣。4、用戶甲在其他交易所拋售該幣種，實現獲利。

?跟跑：消除歷史交易的影響，填平價差。

例如，如下方左圖所示，1、用戶甲看到用戶乙將在去中心交易所C大量拋售某加密貨幣的訂單。2、用戶甲預計該幣價格將下跌，然而此時去中心交易所D中該幣價格尚未變動。3、用戶甲給出比其他用戶更高的Gas費，緊隨用戶乙提交買入該幣的訂單。4、用戶甲在去中心交易所D拋售該幣，實現獲利。

?“三明治”：先搶跑，再跟跑。

例如，如下方右圖所示，1、用戶甲看到用戶乙低價購入某加密貨幣的訂單。2、用戶甲看到該幣在其他交易所價格較高。3、用戶甲給出比用戶乙更高的Gas費，先行買入該幣。4、用戶甲給出比其他用戶更高的Gas費，緊隨用戶乙的買入訂單拋售，實現獲利。

2.3MEV“狙擊”方案各異，尚不成熟

一種觀點是“MEV是好的”，比如套利能促進價格發現，幫助各大去中心交易所更新資產價格，與市場價格保持貼合，也有很多觀點認為“MEV是惡性的”，原因是它推高了用戶的交易成本，使鏈上空間擁堵阻塞、浪費鏈上空間，應當在共識層或應用層消滅它。

基于第二種觀點和MEV在區塊鏈世界存在的若干前提，部分項目推出了對MEV的狙擊方案：

?通過加密，使交易在被進入內存池和納入區塊前保持不公開可見狀態：ShutterNetwork、CosmosIBC、SubmarineSends；

?集中流動性池，以縮小滑點、縮小MEV空間：例如UniswapV3；

幣安宣布Binance Liquid Swap已開設四個新的USDC流動資金池:金色財經報道，幣安官方宣布Binance Liquid Swap已開設四個新的流動資金池，分別是BNB/USDC、BTC/USDC、ETH/USDC、USDT/USDC，幣安提醒向流動資金池中添加資金會帶來一定的風險。您贖回的數字資產數量可能與您添加到流動性池中的數字資產數量不同，在向流動性池中添加數字資產或從流動性池中贖回數字資產時，可能會產生交易費用。[2023/3/20 13:14:46]

?改變“Gas高者得”的交易上鏈規則，改為按“時間”先后對交易排序：ZeroMEV、以太坊二層網絡Rollup；

?防止套利者獲利：Kattana。

我們認為，從MEV存在的原因考慮，MEV難以避免，在MEV盛行的當下，與其狙擊它，不如利用它。

3MEV的過去：Flashbots鏈下競標，終結礦工“暗箱”

長期以來，MEV挖掘和區塊生產被有特殊權限的暗池、大交易商和礦工把持，直到研發項目Flashbots推出MEV-geth和MEV-Relay。

在這一階段中，Flashbots服務的MEV的挖掘流程是：

1、MEV搜尋者在鏈下向中繼發送包含自己交易排序偏好的交易包“Bundle”；

2、中繼則向安裝了MEV-geth客戶端的礦工轉發有效的Bundle；

3、礦工將對自己而言最有利可圖的Bundle置于區塊頂端；

4、失敗交易不上鏈。

這一流程使MEV搜尋者可以在鏈下公開競價，使MEV挖掘規則透明化、公開化，使其走出了礦工自行提取的“暗箱操作”階段，但同時還是使MEV的利潤大大轉向了礦工，因此獲得了MEV搜尋者和礦工雙方的廣泛支持。

上述流程的主要問題是：

?開放性不足，只有部分礦池有權參與：雖然所有MEV搜尋者都可以未經許可地提交Bundle，但礦工能看到所有Bundle的明文，所以Flashbots只允許部分礦池參與；

?兼容性不足：作為以太坊客戶端geth的分叉，MEV-geth只能跟一個以太坊客戶端兼容；

?競拍在中心化的基礎設施上開展。

4MEV的現在：產業鏈競爭格局

4.1“制霸”MEV挖掘，90%區塊由MEV-Boost構建

根據mev-boost.pics的統計，2022年9月以太坊合并以來，按以太坊區塊生產的最小單位Slot看，截至2月5日，91%的Slot由MEV-Boost構建。

Web3社交圖譜協議Lens Protocol發布Lens UI Kit:12月7日消息，Web3社交圖譜協議Lens Protocol發推稱，已發布Lens UI Kit，開發者只需兩行代碼即可構建社交應用。[2022/12/7 21:28:04]

4.1.1MEV-Boost和PBS的含義

POS時代，Flashbots推出了MEV-Boost，它是一個中心化接口，它讓驗證者多了一種獲得高收入區塊排序的方式，驗證者可以自行去內存池為交易排序、將其打包，也可以選擇MEV-Boost“推送”來的經過區塊構建者排序過的。

數據顯示，大部分時間，通過MEV-Boost，驗證者收入可以大幅增加，因此，大部分驗證者選擇了接入MEV-Boost，而不是自己排序。

MEV-Boost對接多個中繼而不限于Flashbots，它創建了區塊構建者這一新角色，并將它和區塊出塊者分離，這就是PBS。

MEV-Boost的運作流程是：

1、MEV“搜尋者”競相向“區塊構建者”提供包含自己交易排序偏好的“交易包”。

2、“區塊構建者”從中選取Gas費最高的搜尋者，也可能從自己的獨有渠道獲得訂單流。“區塊構建者”競相向“區塊驗證者”提供包含了交易包的、自己“組裝”的“區塊”。

3、“中繼”將“區塊構建者”構建的“區塊”發送給“區塊驗證者”。

4、“驗證者”只需從“區塊構建者”經由“中繼”遞送來的交易包中，選擇給自己最多費用的區塊。

根據以太坊的出塊規則，“驗證者”會被隨機選為“出塊者”，當選的“驗證者”會將其選中的區塊上鏈。

4.1.2MEV-Boost的進步性

相較于POW時代的挖掘流程，MEV-Boost作出了若干改進。

?更去中心：通過增加“承諾-披露”機制，放松對區塊生產者的信任要求，使每個以太坊質押者都能參與進來。由于獲取MEV需要制定復雜策略，POW時代只有大礦工和礦池才能做到，PBS降低了驗證者獲取MEV的門檻，在這層意義上，能防止大礦工強者恒強。

?兼容性更強：推出側車機制——獨立于信標節點的開源軟件，用戶可以通過MEV-Boost的區塊構建者API，跟任何以太坊客戶端一起工作，這也使得任何人都能成為區塊生產者，而不只是Flashbots，這意味著區塊構建者可以充分競爭，而驗證者可以選擇其中向自己出價最高的。側車機制還意味著，MEV-Boost使用過程中的失敗不影響驗證者在共識層的出塊。

諾基亞相信元宇宙將在未來取代智能手機:金色財經報道，諾基亞是最早創建手機系統的制造商之一，它預測今天已知的移動電話趨勢將在元宇宙中衰落。雖然手機仍將存在，但元宇宙體驗將成為本世紀后半期的主要通信形式。

雖然增強現實設備還有很長的路要走，但諾基亞相信觀眾對此類設備的興趣將會增加，這將推動元宇宙的發展。諾基亞預測，所有這些連接都會造成安全漏洞，該公司還在努力保護虛擬世界中的用戶。[2022/10/25 16:38:12]

?Gas競價轉為暗拍。

將“交易通過Gas競價排序”轉為暗拍，MEV搜尋者看不到別人的出價，只能按照自己的心理價位一錘定音，不占用Mempool資源了，并避免了推高其他用戶交易成本，失敗交易不上鏈，也避免了浪費相關鏈上空間。

4.1.3MEV-Boost的問題：Builder和Validator的新集中MEV-Boost也有自己的問題。

比如，區塊構建者和驗證者通過跟部分服務商簽訂專屬協議獨占訂單流和跨域挖掘MEV，實現新的中心化。其中，區塊構建者可以修改交易規則，這樣就算共識層部分交易有效并付費了，但還是被審查和被拒絕，以太坊網絡的去中心性質被損傷。

4.2MEV-Boost統治下的產業鏈格局

4.2.1搜尋者：對普通用戶而言門檻較高

根據Flashbots的統計，截至2月5日，在累計6.87億MEV收入中，MEV的搜尋者要將36%付給礦工，因此其毛利率為64%。

相比于大部分生意，是相當高的毛利率。但承擔該角色需掌握計算機技術并擁有先進的MEV搜尋算法，對普通用戶而言，門檻較高，適合有此專長的個人或機構。

4.2.2構建者：Flashbots第一，占23%，前三家占64%

根據mevboost.pics統計，截至2月5日的14天內，整個區塊構建者市場，Flashbots占23%，builder0x69占23%，beaverbuild.org占18%，僅這三家即占64%。

4.2.3中繼：Flashbots獨占半壁江山，且未商業化

中繼是MEV-Boost生態中的重要組成部分，它負責將區塊構建者排序的交易包轉發給驗證者。根據Blocknative的統計，不考慮人工成本和7*24小時運營監控和支持成本，運營一個中繼的成本是6萬美元/年。然而，MEV-Boost模式中，Flashbots要求中繼不向市場收費。

?Flashbots中繼免費被認為阻絕了其他競爭者的進入。目前，除了Flashbots，市場上只有Dreamboat一家開源中繼。截至2月4日，

?根據mevboost.org的統計，僅有10個活躍中繼；

?根據Flashbots的統計，87%的驗證者已經注冊使用Flashbots的中繼服務；

?根據Flashbots的統計，1月23日至29日，57%的區塊由FlashbotsMEV-Boost中繼提議生產；從區塊15537940開始，截至2月4日，53.8%成功上鏈的區塊中50.2%由FlashbotsMEV-Boost中繼提議生產。

?Flashbots中繼免費還被認為會導致MEV挖掘產業鏈的垂直整合。

例如，中繼自身不掙錢，但部分中繼向上游發展，擁有了自己的區塊構建者，從后一種角色種獲益，這會導致它們拒絕其他區塊構建者投遞來的交易包。

4.2.4驗證者：格局穩定，Lido第一，占26%，適合散戶

以太坊驗證者市場格局較為穩定，Lido約占26%。自以太坊合并依賴，以太坊驗證者市場競爭格局變化不大，根據mev-boost.pics的統計，截至2023年2月5日，Lido第一，約占26%，Coinbase第二，約占13%，Kraken第三，約占8%，Binance第四，約占6%，這四家共占51%。

成為驗證者，對散戶而言門檻較低。

根據Rated統計，截至2月5日，在眾多以太坊驗證者中，Lido獲得的年化質押收益率最高，約為6.07%。

更重要的是，對散戶而言，相較于MEV-Boost產業鏈上的其他角色，通過Lido等質押服務商成為以太坊驗證者的門檻最低，而Lido通過接入MEV-Boost能獲得可觀的MEV收入。

5MEV的未來

5.1以太坊路線圖：將PBS寫入協議，擴容后第一要務

根據以太坊創始人VitalikButerin2022年11月公布的以太坊發展路線圖，“合并”后的第二次重大升級即為解決MEV風險問題、保證中性的區塊上鏈政策，為此會將PBS寫入協議。這使得用戶將不必信任Flashbots這樣的中心化機構。

例如，雖然在MEV-Boost主導的MEV挖掘產業鏈中，搜尋者和區塊構建者角色已經十分去中心，但中繼仍然承擔了其上下游的信任：

面向上游，它要承擔區塊構建者的信任，即它在出塊者支付構建者費用前，不讓前者查看構建者區塊基礎交易；

面向下游，它要承擔出塊者從信任，在不允許出塊者查看基礎交易的情況下，確認區塊和出價的有效性，這非常重要，因為無效的區塊將導致出塊者被罰沒。

雖然該升級完成的時間節點未知，但由于已公布，市場對此有較大預期。

以太坊官方有將MEV相關改動寫入協議層的成功先例，即著名的EIP1559提案。EIP1559使區塊手續費用的BaseFee隨擁堵情況而變化，并有1.125x上限，使Gas費更好預測、更平滑，方便用戶提升交易成功率，降低了MEV的競價空間。

5.2Flashbots：L1和L2共享“唯一”內存池和“交易排序層”

針對MEV-BoostMEV挖掘過程中存在的若干問題，Flashbots提出了SAUVE計劃。SAUVE致力于成為以太坊L1和L2共享的“唯一”內存池和“交易排序層”。

SAUVE的三個特性是：

?統一的“交易偏好”提交場所：用戶提交“交易偏好”到SAUVE；

?充分競爭的執行市場：“交易偏好”被傳遞到“執行市場”，“執行者”監聽SAUVE內存池交易，并為將用戶“交易偏好”的執行而競價，他們還會將部分MEV返還給用戶；

?去中心的區塊生產網絡：它獲得收集的用戶“交易偏好”，該網絡能最大化區塊構建者和驗證者的MEV收入，同時讓區塊構建者去中心，他們之間共享訂單流，訂單流將保持不公開可見狀態。

SAUVE致力于針對性地解決MEV-Boost當前遇到的問題：

?針對MEV-Boost目前面對的審查，加密內存池。

?針對區塊構建者的集中，將其去中心化。

?解綁內存池和區塊構建者，用即插即用型工具取而代之。

?共享相同的排序層來保證去中心，區塊構建者捕捉跨域MEV，驗證者最大化自己的收入，用戶執行最佳交易。

?針對獨占訂單流：去中心地為用戶賦能。◆在交易被確認前，用戶的交易應該不公開可見，以及用戶有權獲得他們創建的任何MEV。◆用戶的事務應該是不公開可見的，但是對所有的區塊生產者開放。

?針對跨域MEV：去中心地為區塊構建者賦能。

◆不同鏈的區塊生產者必須合作，就像當初FlashbotsAuction整合Searcher和礦工一樣，必須是用開放和無需許可的方式。

SAUVE的實現在遠景上還需要至少以下條件：

?基于SGX的訂單流拍賣、區塊構建者器和網絡。

?跨域MEV解決方案：允許用戶表達和執行跨域的MEV交易偏好。

5.3Flashbots的挑戰者們：激勵中繼等

不過，Flashbots競爭者的舉動也會倒逼Flashbots創新，或許會有競爭者能成功為中繼提供激勵，增加市場的競爭。例如，排名靠前的區塊構建者0x69允許MEV搜尋者撤回或替換交易包。

另外，以前交易包默認順序不變并連續，當前部分區塊構建者自己可能也會合并交易包或打破各交易包內部交易的排序。例如，它可能會為了獲得更多MEV，將交易包ABC和DEF，從原來的ABCEDF排序為ADBCEF。

風險提示

區塊鏈技術發展不及預期。

區塊鏈屬于新興科技產業，其技術發展進度存在較強不確定性。

區塊鏈監管趨嚴。

區塊鏈產業天然具有全球性，其在各地面臨不同且不斷明確的監管。

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