探寻PoS世界中MEV 的演变和影响

在区块链生态系统中，***大可提取价值（MEV）成为了一个重要的研究领域。它不仅关乎技术实现，也涉及市场行为和经济效益。随着以太坊转向权益证明（PoS），MEV的概念经历了显著的演变。验证者如今成为了新的关键参与者，他们不仅能够控制交易顺序，还能通过多种策略来优化利润。这种转变促使我们重新审视MEV的定义及其在不同共识机制下的表现。

Bing Ventures始终致力于探索行业前沿，本篇文章将通过深入技术分析，帮助大家理解MEV带来的挑战和机遇。

MEV的变迁

***大可提取价值（MEV） 指的是矿工或验证者在网络上从区块生产中提取的价值总量，这超出了标准的区块奖励和燃气费。在工作量证明的背景下，MEV***初被称为“矿工可提取价值”，涉及矿工利用他们选择交易的顺序和包含在区块中的能力来***大化利润。这可能包括各种策略来操纵交易顺序以获取财务收益。

随着以太坊在2022年转向权益证明，MEV的概念已经扩展和发展。现在的术语包括“***大可提取价值”，以反映不仅是矿工（现在在PoS系统中是验证者）可以提取价值，还包括其他网络参与者。在PoS系统中的验证者，就像PoW系统中的矿工一样，控制交易的顺序，并可以影响哪些交易被包含在区块中。

MEV的关键参与者

1. 验证者/矿工：他们有***权力来排序和包括交易，允许他们直接提取MEV。

2. 搜索者：这些是使用算法和机器人来识别有利可图的MEV机会的独立参与者。他们通常支付高燃气费用给验证者以优先包含他们的交易，这间接地允许搜索者从MEV中受益。

MEV提取策略

• 前置交易（Front-Running） 这涉及到机器人在mempool中检测有利可图的交易，并以更高的燃气费用放置自己的交易以先行处理。例如，Flashbots提供一个市场，旨在通过允许用户和矿工提前同意交易顺序，使这一过程更加透明和公平。

• 三明治攻击（Sandwich Attacks） 一种更恶意的策略，其中机器人在去中心化交易所（DEX）上的大额交易前后放置订单，以操纵市场价格并从引起的滑点中获利。这直接影响了原始交易者的财务结果。

• DEX套利（Dex Arbitrage） 搜索者利用不同DEX之间代币的价格差异。通过在一个交易所以较低价格购买代币，并在另一个交易所以较高价格出售它们，他们帮助对市场价格进行了对齐，提高了市场效率。

• 清算（Liquidations） 在DeFi借贷中，借款人需要存入一些加密货币作为抵押。如果借款人无法偿还贷款，协议通常允许任何人清算抵押品并从借款人那里赚取清算费用。MEV 搜索者将竞争确定哪些借款人可以被清算，并为自己收集清算费。

市场规模：Cancun Upgrade后的新变化

MEV 赛道的龙头 Flashbot提供一个市场，旨在通过允许用户和矿工提前同意交易顺序，使得 MEV 能够在更加平衡和有结构的环境下进行。回看过往半年在“基础建设”这板块下的项目，MEV 代表Flashbot 在截***四月前都有着出色的收入表现，更在十二月的单一星期录得$1.428M 的收入表现，冠绝板块的其他项目，可见MEV 赛道曾经有着出色的盈利能力。 然而在以太坊三月的 Cancun Upgrade后， Flashbot 的收入大幅减少，当中的原因如下：

1. EIP-4844（原型分片技术）:

• 透明度和可预测性提高: 通过引入数据块（blobs），该协议改变了交易数据的处理方式，使得网络处理大量数据的方式更加高效和可预测。这种改变减少利用交易延迟或重排序的MEV机会。

• 网络效率提高和燃料费用降低: 此EIP通过提供一种存储大量数据的高效方式，降低了执行大规模数据处理交易的燃料费，使得涉及大数据的MEV策略成本降低，但也因为交易处理速度提升，竞争性增强。

1. EIP-1559（费用市场改革）:

• 透明度和可预测性提高: 引入基础费用和尖峰费用的概念，为网络交易费用提供更好的可预测性和稳定性，减少了通过交易费用操控的MEV机会。

1. EIP-2929（增加特定操作码的燃料成本）:

• 提高执行成本: 通过增加特定智能合约操作的燃料成本，这一改动可能直接影响依赖于复杂智能合约交互的MEV 策略，如多步骤套利或合约互动，使其变得更昂贵、不再具有吸引力。

Source: EigenPhi MEV

行业表现方面，在截***5月17日的7天中，从DEX 套利获得的利润约为三文治攻击的两倍；从交易量方面，三文治攻击反而***，约是DEX套利的七倍，DEX 套利的利润／交易量百分比 约为14%，远高于三文治攻击的0.01%。由此可以总结出DEX 套利是行业***为盈利的操作。

Source: jhackworth

Uniswap 是套利交易量***高的去中心化交易所，通过分析其流动池中的套利表现，我们可以深入了解整个 DEX 套利的状况。

Source: OP Crypto

从链上交易的角度来看，MEV在 Uniswap 中的交易量占比极为显著。

行业图谱：上中下游的主要参与者

Source: OP Crypto

上游：交易签名和广播。

中游：交易定序和MEV机会发现。

下游：区块提议与验证，完成MEV提取。

上游 上游主要包括PRC提供方，他们负责对交易进行签名，并将签名后的交易从本地广播到整个网络中。这些操作通常由用户或其他任意发起者提交，并***初被包含在公共内存池（mempool）中。上游阶段的主要任务是生成和广播交易。

中游 中游负责在公开或隐私环境中进行区块构建。在这一阶段，区块生产者（如验证者和区块构建者）从内存池中选择交易，按其偏好进行排序和打包。为了***大化利润，区块生产者通常会根据交易费用的高低来决定交易的顺序。此外，他们还会直接寻找MEV机会，如套利机会，决定如何分配MEV利润。例如，他们可以选择复制搜索者的交易，进行操作审查并自己执行交易，或者允许搜索者通过调整操作费用来竞争上链位置。中游阶段的关键活动是交易定序和MEV机会的发现与利用。

下游 下游主要负责提议和验证新区块，确保用户的交易和提取MEV交易被网络共识并***终获得MEV收入。验证者在这个阶段发挥重要作用，他们可能来自 CEX 、流动性质押、机构质押或个人质押等多种渠道。下游阶段的核心任务是将经过排序的交易打包进区块，并通过网络共识机制***终确认这些交易，完成整个MEV提取过程。

Source: ChainLink

搜索者

• 编写代码，通常借助复杂的专有算法，在内存池中识别MEV机会。

• 监控公共交易池和 MEV 項目的私有交易池。

• 与其他搜索者竞争，提交“交易包”（bundles）给区块构建者，同时附上***大愿意支付的gas费用。

区块构建者

• 在实时市场中竞争，代表验证者构建区块。

• 接受搜索者的交易，选择其中***有利可图的交易包，并通过MEV程式（如 MEV Boost, Flashbot) 将这些区块发送给中继者。

中继者

• 作为区块构建者和提议者（validators）之间的中介，允许验证者提供他们的区块空间。

行业***新进展

回顾过去几个月，MEV在不同领域的表现显著。例如，Flashbots通过其创新市场结构，展示了MEV在高透明度和结构化环境下的潜力。尽管以太坊的Cancun升级导致Flashbots的收入减少，但通过分析我们可以发现，这些变化主要源于网络效率的提升和新协议的实施，这反映了MEV策略在适应和演变过程中的动态特性。

在MEV的未来发展中，多个新项目和技术不断涌现，如Gnosis的Agnostic Relay和Automata Network的Conveyor，展示了在不同技术和市场条件下应对MEV挑战的新方法。此外，SUAVE通过跨链统一内存池，提供了一个解决跨链MEV问题的创新思路，这些都为MEV研究提供了新的视角。

Gnosis

Gnosis 旗下的 Agnostic Relay 是在以太坊网络中提供MEV Boost中继的开源工具，允许任何人参与区块构建和生产。其设计和实现依赖于Gnosis社区的知识和经验，并得到了Flashbots团队的支持和贡献。

• 中立区块构建/生产: Agnostic Relay确保所有提交的交易都能在没有任何过滤的情况下被验证。这种中立性对于维护区块链的去中心化和抗审查特性***关重要。

• Flashbots MEV-Boost中继的分叉: Agnostic Relay是基于Flashbots MEV-Boost中继的分叉，结合了Flashbots团队和社区的深厚知识和活跃支持，确保其在技术和实际应用上的可靠性。

AutoMeta

Automata Network是一个模块化的证明层，通过TEE（Trusted Execution Environment，可信执行环境）协处理器将机器级别的信任扩展到以太坊。以太坊在该网络中作为全球验证器，锚定了一个跨硬件和软件组件的去中心化证明网络。

• MEV防护（Conveyor）:

  • Conveyor通过确定传输交易的顺序，防止矿工重新排序交易，从而防止“夹层攻击”。它像传送带一样适当排序交易，保护用户免受恶意操纵。

• 治理隐私（Witness）:

  Witness允许用户在不透露身份的情况下进行提案和投票，并通过零Gas激励代币持有者参与。用户可以通过简单的界面提交提案并邀请社区成员投票，投票通过隐私中继器发送，结果根据提案创建时选择的隐私级别显示。

Eden

Eden Network通过多个产品为以太坊生态系统提供保护和支持，减少MEV的负面影响，并提供工具和数据来提高验证者、构建者和搜索者的收益。

• Eden RPC: 一组端点，保护以太坊用户免受恶意MEV攻击（如抢跑和夹层攻击）。 提供更安全的交易环境，减少用户因MEV导致的额外费用。

• Eden Relay: 一套工具帮助以太坊验证者和构建者***大化他们的收入。 提供优化的区块构建和提议流程，增加验证者和构建者的收益。

• Eden Bundles: 一个端点，允许***MEV搜索者将交易包提交给构建者网络。提供更高效的MEV提取方式，增加搜索者和构建者的收益。

Eden有三項產品的更新：0xProtect, Eden Public Data，和Ethereum Mempool Streaming Service。

• 0xProtect:

  • 功能: 维护一个链上的OFAC制裁名单，允许区块生产相关方自动过滤包含受制裁钱包地址的交易。

  • 工作原理: 通过智能合约注册表，实时更新和维护制裁名单，确保所有交易都符合OFAC制裁要求。相关方可以直接访问该注册表，自动过滤不合规的交易。

  • 应用场景: MEV搜索者、区块构建者、中继和验证者可以利用0xProtect确保其操作符合合规要求，避免法律和监管风险。

• Eden Public Data:

  • 功能: 提供一系列存储在BigQuery中的公共数据集，支持多种数据提取和加载（ETL）过程。

  • 主要数据集:

    1. MEV-Boost:

    • MEV-Boost Bids: 从MEV-Boost生态系统的中继收集的构建者竞标数据。

    • MEV-Boost Payloads: 从MEV-Boost生态系统的中继收集的有效负载数据。

    1. Flashbots:

    • Mempool Dumpster: 从Flashbots Mempool Dumpster检测到的交易。

    • MEV-Share: 从Flashbots MEV-Share检测到的交易。

    1. Gnosis:

       (WEEX交易所官网：www.weex.com)

    • MEV Blocker: 从Gnosis MEV Blocker检测到的交易。

    1. Ethereum Auxiliary:

    • Tags by Pubkey: 以太坊公钥的标签。

• Ethereum Mempool Streaming Service: 旨在为区块构建者、MEV搜索者和dApps提供实时的交易数据流，以优化区块和交易包的构建过程。

1. 实时数据流:

• 提供实时交易数据流，用户可以即时获取以太坊公共内存池中的待处理交易。

1. 数据点丰富:

• 提供数千个交易数据点，包括交易哈希、发送方、接收方、交易金额、gas价格等。

1. 优化区块构建:

• 通过实时访问和丰富的数据点，帮助用户构建更优的区块和交易包。

CoW Protocol

MEV Blocker是由CoW DAO开发，旨在通过阻止抢跑和夹层攻击来保护以太坊交易。该项目通过一个RPC端点，将交易发送到搜索者内存池，搜索者竞标机会进行追踪，并与用户分享所得利润。

• RPC端点:

  • 功能: 提供一个RPC端点，保护以太坊交易免受抢跑和夹层攻击。

• 搜索者内存池:

  • 功能: 交易通过RPC端点发送到一个搜索者内存池，搜索者竞标追踪交易的机会。

• 利润分享机制:

  • 功能: 搜索者成功追踪交易后，将所得利润按90/10的比例分享给用户和搜索者。

SUAVE (Flashbot)

SUAVE是由Flashbots提出的一个新模型，旨在解决当前MEV提取中的一些关键问题，如跨链MEV和构建者中心化。SUAVE通过创建一个layer-0区块链，作为多个区块链网络的共同内存池，实现跨链统一。

• 偏好提交:

  • 功能: 用户不再提交具体的交易，而是提交反映目标的“偏好”，这些偏好可以根据特定条件进行设置，复杂度不一。

• 跨链统一内存池:

  • 功能: SUAVE作为layer-0区块链，创建一个统一的内存池，跨越多个区块链网络。通过跨链统一内存池，SUAVE可以有效解决跨链MEV问题，提高跨链交易的公平性和透明性。

MEV的未来：从技术到伦理的融合

MEV提取的透明度既是其优势，也是潜在的风险。未来，区块链技术需要在透明度和防止操纵之间找到新的平衡点。我们可以通过采用更复杂的零知识证明（ZKP）技术，使交易在被验证前保持匿名，同时确保其合法性。这不仅保护了用户隐私，还能防止恶意操纵行为，维护网络的公平性。

智能合约与机器学习的融合

智能合约的自动化与机器学习的结合是MEV提取的未来方向。智能合约可以实时分析市场数据，利用机器学习算法预测***优交易策略。这种动态调整能力将显著提高MEV提取的准确性。例如，结合实时市场数据，智能合约可以自动调整交易顺序，以***大化利润。

跨链MEV的潜力与挑战

跨链MEV提取是一个尚未完全开发的领域，具有巨大的潜力。通过开发新的跨链协议，如Cosmos和Solana，可以实现不同区块链网络之间的MEV提取。这种跨链解决方案不仅提高了MEV的灵活性和适用范围，还能促进区块链生态系统的互操作性。然而，这也带来了新的挑战，如跨链交易的安全性和效率问题，需要通过创新的技术手段来解决。

动态MEV市场的崛起

未来的MEV市场将更加动态和复杂。利用AI和大数据分析技术，可以实时捕捉市场趋势和交易行为，动态调整MEV提取策略。例如，通过机器学习算法分析历史交易数据，可以预测未来的市场波动，制定更有效的MEV提取策略。这种动态市场的崛起将彻底改变现有的MEV生态系统，使其更加智能。

优化激励机制

为了吸引更多参与者并保持网络的健康发展，我们需要不断优化经济激励机制。通过引入新的奖励模型和分配机制，确保每个参与者都能公平地从MEV中受益。此外，可以探索新的商业模式，如提供MEV保护服务和开发MEV优化工具，增加整个生态系统的价值。这将有助于维持网络的长期稳定。

MEV不仅是一个技术问题，更是一个涉及伦理考量的复杂领域。我们需要在技术创新的同时，深刻考虑其伦理影响。例如，在开发新技术时，需要确保这些技术不会导致市场的不公平现象，维护区块链网络的透明性和公正性。在PoS系统中，验证者有能力通过控制交易顺序来提取MEV，这可能导致网络中心化和不公平现象。为了解决这一问题，我们可以探索新的机制，如动态验证者选择和基于信誉的奖励系统。通过引入更多随机性和多样化的激励措施，可以确保网络的去中心化和公平性。