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浅析 MEV 的发展现状及趋势

一、MEV的定义、背景

MEV(Maximum Extractable Value)是指通过在区块内重新排序、插入和审查交易从用户那里提取的价值,例如套利、清算等。最根本上可以理解为“在创建新区块时,通过调整Tx的排序从而获得的额外收益”。

MEV的概念最早是由Phil Daian在《Flash Boys 2.0》中提出,在以太坊合并之前,MEV主要由矿工捕获,因此当时也被称为“矿工可提取价值(Miner Extractable Value)”。MEV的产生来源于,当用户在区块链上提交一笔交易时,该笔交易一般会先进入Mempool公开访问的待处理交易池中。套利者和矿工可以检索Mempool,并从中找到获取MEV的机会。

以太坊合并后,由于出矿机制的改变,MEV供应链中的角色也有所改变。在Danksharding尚未实施之前,Flashbots提出了MEV-Boost作为PBS在协议外的实践。Buider专注于构建Block,并尽可能实现每个Block的利益最大化,然后最有利可图的Block被提交给Proposer。

PBS机制的实现使得区块链出块产业的利益产生了一些改变,同时促进了产业链上相关机构的专业化、商业化进程,也使得MEV供应链形成了新的格局。

二、MEV的供应链

基于MEV-Boost的Tx上链流程如下图(图中浅绿色为Tx常规上链流程,白色模块为MEV的Tx上链流程):

来源:Flashbots

与Tx常规上链流程相比,MEV的Tx上链流程通过Flashbots的MEV-Boost实现了PBS的协议外实践,同时也使得MEV被Searcher、Builder、Validator这几个角色瓜分捕获。

Searcher:一般是以下角色(套利和清算机器人、DeFi交易员、具有高级用例的以太坊Dapps),他们会通过不同的方法在链上找到所有可提取的价值,然后将交易捆绑在一起提供给Builder;

Builder:Builder一般是专业的机构(过去14天有36个活跃Builder,前6家垄断超88%的市场份额),他们从Searchers发送的Bundles中挑选最有利可图的打包成Full Block,通过Relay最终发送给Validator。几个Bundle可以组合在一起形成一个Block,也可能包含来自Mempool的其他用户的待处理交易;

数据来源:MEVBoost.pics

Relay:Relay负责连接Builder和Proposer,验证Builder提交区块的有效性和出价,并将有效的最高出价提交给Proposer。目前是寡头统治格局,活跃的Relay只有11个,不过Relay并不参与MEV利润的瓜分,属于一个中立的基础设施;

数据来源:MEVBoost.pics

Validator:Validator是ETH2.0的Miner,Validators(Validators中的Proposers)负责向网络提议Block,并将Block添加到链中。目前Validator的竞争格局渐趋稳定,Lido市场份额第一。Validator既可以获得共识奖励(区块奖励),也可以获得执行奖励(MEV+Tips)。

数据来源:MEVBoost.pics

当前MEV供应链中各个环节都有项目在做。Searcher环节,有很多套利和清算机器人、DeFi交易员、做市商等,也有服务这些Searcher的项目。

比如EigenPhi这类展示链上套利案例的数据平台;Builder环节,则有Flashbots、BloXroute、Blocknative等专业化机构;Relay在MEV Supply Chain中作为一个中立的基础设施,属于需要信任的环节,活跃的Relay主要有11个;Validator也有很多项目在做,相对而言Validator的网络已经有一定的健壮性,从近期融资情况来看,目前也还有新团队想在这个赛道创业。

三、MEV的分类

按照MEV的获得方式,主要可以分为以下几类:

Front Running:通过支付比Mempool中的目标交易更高的Gas Fee来抢先执行的行为。比如Mempool中包含一笔某交易对的Tx,会对该Token价格造成较大波动,可以在该笔Tx前插入一笔Tx;或者在新NFT项目上线时,将Mint NFT的Tx抢跑。目前要防止被抢先交易也简单,只需要接入类似Flashboots Auction的Private Transaction Pool,即可获得Frontrunning Protection;

Back Running:是指当一笔交易会造成较大价格波动时,在该交易后插入一笔交易的行为,可能是套利、清算等。比如链上发生了一笔大额Tx,导致某交易对出现价格波动,在其后插入一笔既可以将DEX的价格搬平,同时套利者也获得了利润;或者链上发生了一笔抵押借贷触发清算线后,在其后插入一笔清算订单的行为;

Sandwith Attack:三明治攻击其实是Front Running和Back Running的结合。搜索者在Mempool中搜索潜在的大额交易,并在交易发生之前抢先买入最终会升值的资产,并在大额交易执行后立即卖出这些资产,从而赚取差价的行为;

Time Bandit Attack:这类MEV主要发生在有最长链原则的区块链网络(比如中本聪共识的Bitcoin)。

从这些MEV发生的结果来看,一般Back Running类的MEV对区块链网络是良性的,比如套利者利用两个DEX之间的差价+闪电贷实现的无风险套利、清算者维持借贷协议的健康运行;Front Running、Sandwith Attack对其他用户而言可能会导致利益受损。

四、MEV的现状和未来

其实MEV是饱受争议的,因为非良性MEV的存在,看起来不太道义。比如Front Running、Sandwith Attack、Time Bandit Attack对区块链上的普通用户而言,会破坏其交易体验、损害其利益。所以,我在很长时间里是希望行业里能够推出一个方案/产品/协议,防止这些非良性MEV的发生。

但Mempool内交易公开可见的特点、Tx上链排序的竞价规则决定了,MEV是必然存在的。退而求其次,如果你的交易无法避免被提取MEV,不如使用能够将收益反馈给你的产品/协议。

针对MEV(尤其是非良性MEV)对有状态区块链(比如Ethereum)可能带来的负面外部性(Negative Externalities),目前行业里针对这些风险有一些产品可以减轻这些影响。比如Falshbots系列产品:

Flashbots Auction:Flashbots Auction在以太坊用户和Validators之间提供了一个私人通信渠道,用于在区块内有效地传达首选交易顺序。通过这类产品可以让链上交易用户实现Pre-trade Privacy、Failed trade privacy、Finality protection等。

Flashbots Protect RPC:这是一个让用户可以实现Front-Running Protection的RPC端点产品,用户可以将其添加到他们的钱包中,从而使他们的交易提交给Flashbots Auction。对于用户而言,和普通的交易没有感知上的区别,但从结果上可以实现Front Running Protection、Failed trade Privacy等。

MEV-Boost:PoS时期,Validator可以自行去Mempool为交易排序,将其打包,也可以选择MEV-Boost推送过来的经过Builder排序过的拥有更高MEV收入的区块。通过MEV-Boost,Validator的收入可以获得大幅增加,所以大部分Validator会选择接入MEV-Boost,而不是自己排序。

图片来源:IOSG Ventures Jiawei

从MEV Supply Chain来看,这三款产品分别在MEV Supply Chain的各个环节发挥作用。

对于MEV领域的未来,结合MEV领域的发展现状分析,我们认为可能会有以下几个主要趋势:

1、头部效应会很严重:过去500个Epoch超过90%是由MEV-Boost提供服务,而且Flashbots的系列产品在PoS时期出块的各个环节几乎都是龙头地位,在已经有Flashbots这种First Mover的情况下,想要切入MEV领域的新入局者需要一些核心竞争力才能抢占更多市场份额;

2、得Orderflow者得天下:要想获得更多的MEV机会,有充足的Orderflow很重要。对于普通的交易用户而言,实际上是没有办法完全杜绝MEV的。即使User采用了Flashbots Protect RPC,也只能防止Public Mempool的Searcher捕捉其Tx潜在的MEV,Flashbots Auction网络中的Buider仍然有机会针对其Tx提取MEV。所以,对于普通用户而言,既然无法完全规避被提取MEV,不如选择那些会将MEV收益反馈给Users的Wallet、DEX或其它Dapps;

3、Multichain的MEV仍有增长空间:单纯的Ethereum链内的MEV,可能已经基本得到了充分的捕获。但是区块链是一个Multichain的生态,Layer1 与Layer1之间、Layer1与Layer2之间的MEV机会还较难捕获,针对这方面的MEV可能还有些增长空间;

4、抗审查交易的上链需求始终能被满足:据MEVwatch数据,Merge后以太坊区块链上符合OFAC合规要求的区块占出块总量的57.49%,最近100个区块中只有35个区块执行了OFAC合规性,对抗审查类交易的上链影响不大。虽然Merge之后,头部质押平台多为中心化平台,这些中心化实体难免受到法律监管,从而对以太坊区块链的抗审查能力形成挑战。但即使超过90%的Validator通过MEV审查中继路由交易,那些抗审查的交易仍然能够在一个小时内上链。

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