详解MEV与以太坊合并：取之于“民”，应用之于“民”

原文：

编译：西早先生

以太坊越来越复杂，这是它的本质，也是它的诅咒，因为以太坊的核心是——智能合约。这种全新、激进的工具使开发者能够大胆地进入去中心化金融领域，该领域充满了爆炸性的增长和波动。然而，全新的系统也带来了前所未有的风险。最大 / 矿工可提取价值（MEV），就是它的副产品。

主要内容概览

1. MEV 是矿工可以从操控交易中提取的 ETH 总额。这种操控分为几种形式，但大多数是重排交易顺序和 frontrun（抢先交易）。

2. MEV 的三个最常见的例子是：DEX（去中心化交易所）套利，清算，和三明治交易。

3. MEV-Geth 是一个无许可的 MEV 提取概念证明，由 Flashbots 设计和执行，目的是缓解由 frontrun 和 backrun 机器人造成的网络拥堵。

4. MEV-Boost 分离了 PoS 验证者的角色：区块建设和区块提议。Searcher（独立的网络参与者，他们在区块链上寻找 MEV 机会而得名）向区块建设者发送捆绑交易，有时他们自己也是区块建设者。

5. OpenMEV 是一个促进区块生产者和验证者聚集与沟通的平台，目标是让用户分到 MEV 的一杯羹。

什么是 MEV？

MEV 的核心是，矿工从操控交易中提取的 ETH 总额。这种操控有几种形式，但大多数是重排交易顺序和 frontrun。这是由矿工对交易顺序的控制决定的。MEV 有两个基本来源：

1. DEX 套利而产生的纯收入机会

2. 最优 gas 费竞拍机制（PGA）

MEV 这个词可能会产生误导，因为很多人认为提取的价值属于矿工。实际上，大部分 MEV 流向了套利交易员。MEV 的流行基于一个事实，即无论市场环境如何变幻，价值都会越积越大。

举个例子，来看看纯收入套利机会和 PGA 如何实现 MEV。假设 DEX 上有一单大交易，那就有了套利的机会。然后，套利机器人提交一笔交易，捕捉价格差异，支付 Xgwei 的 gas 费。接下来，矿工复制和审查套利机器人的交易，为自己获利。或者其他套利机器人出更高的 gas 费，然后出现 PGA。最终支付的 gas 费和 MEV 的差额就是套利机器人的利润。这只是获得 MEV 的一个例子，稍后我们会介绍其他 MEV 策略。

MEV 供应链

为了更好地理解 MEV 的工作原理，我们拆解一下它的供应链。自 2017 年 MEV 诞生以来，一直有两个主要参与者：矿工和 MEV Searcher。

可以把 MEV searcher 理解为「区块链管道工」。他们用不同的方法，寻找链上所有可提取的价值。searcher 与矿工合作，也愿意支付高额的 gas 费，因为他们希望自己的交易也能成交。在某些情况下，searcher 向矿工支付的 gas 费，占其 MEV 总收入的 90%，有时甚至更高。

现在，我们在供应链的视角下，重新审视 MEV searcher 和矿工。

下文提到的「用户」，指的是任何想参与区块链的人。用户访问钱包 UI，这一行为将用户的意愿编码成交易，供区块链理解。这就是应用层，该层将一切行为汇集在一起，表达用户的意图。开发者代表用户做出处理 MEV 的决定。例如，开发者可以将交易发送到公共交易池，searcher 在上面挑选交易，或者发送到像 Flashbots Protect RPC 这样的私密路径系统，该系统对 searcher 有所限制。

然后，searcher 把所有的用户交易集中到一起，并转换为名为捆绑（bundle）的交易类型，然后提取所有可能的 MEV。捆绑是一个或多个交易，分组后按照顺序执行。除了 searcher 的交易外，捆绑还可以涵盖其他用户在 mempool 中的挂起交易，而且捆绑也可以针对特定区块进行打包。

这一点很重要，因为 searcher 的流动性、套利和清算是维持市场运行的关键，但 searcher 也有可能提取过高的价值，高于他们提供的服务。然后，建设者将捆绑汇集，构建区块。

最后，验证者发挥共识作用，对区块进行验证。以前，验证者和建设者被认为是同一批人，以太坊合并后就不是了，因为合并会分割区块提议者和建设者。下文会有更多关于这方面的内容。

MEV 策略

MEV 的三个最常见的例子是：

1. DEX 套利

2. 清算

3. 三明治交易

DEX 套利在前面的例子中已经介绍过了，所以我们来聊聊清算和三明治交易。

清算是主要的 MEV 机会。借款人被清算时，通常会有大量的清算费用。这就是 MEV 的机会所在。searcher 确定被清算的借款人后，争取第一个提交清算交易，收取清算费。

三明治交易是另一种常见的 MEV 提取形式，也被认为是最邪恶的。这种策略有点像传统金融中的高频交易。三明治的核心是利用 mempool，扫描大型 DEX 交易。三明治攻击的两个主要构成是：

1. AMM（自动做市商）

2. 滑点

例如，如果 MEV 提取人看到 Uniswap 上价值 100,000 USDC 的 ETH 交易被挂起，那么结论就很清楚了，ETH 的价格在交易执行后会上升。合理的做法是在交易执行前立即购买 ETH，并在交易执行后立即卖出。

人们可以通过这种方式计算出任何特定交易的近似价格效应，这比传统金融中的抢先交易更有优势。DEX 上的每笔交易都有特定的性质，人们可以计算优化的交易规模，抢先购买。

后合并时代

2021 年，MEV 的开采出现了爆炸性增长，gas 费在几个月内高得离谱。名为 Flashbots 的利他主义组织出现后，人们开始讨论为 MEV 提取创造一个无许可、透明和公平的生态系统。因此，一般的 frontrun 交易不再有效，且 PGA 是链下完成的，gas 费更低。

MEV-Geth 是一个无许可 MEV 提取的概念证明，由 Flashbots 设计和执行，目的是缓解由 frontrun 和 backrun 机器人造成的网络拥堵。

我们的想法是，采用一个中立的、公开的、开源的基础架构进行无许可的 MEV 提取，可以消除 MEV 内幕交易的风险。同时，MEV-Geth 还尝试为 MEV 提取创造一个生态系统，保留以太坊的属性。事实上，以太坊的 "searcher "和 "捆绑 "概念就是 MEV-Geth 引入的。

请注意，MEV-Geth 是概念证明，虽然它与常规的以太坊客户端兼容，但仍然是一个还在优化的项目。

未来

MEV 不限于以太坊，但以太坊上的 MEV 是最大的。因此，讨论合并后的 MEV 很有必要。

我们聊过区块提议者 – 建设者分离（PBS）的话题，但为什么 PBS 对 MEV 和以太坊来说十分重要呢？MEV 为共识网络的去中心化带来了风险，在遇到规模经济的时候也会出现问题。比如说，一个 10 倍大的交易池里，提取 MEV 的机会也有 10 倍。此外，MEV 使去中心化交易池变得复杂，因为还是只有一个实体，负责建设区块和提出提案。于是他们能轻松和谨慎地提取 MEV，无需与交易池分享收入。

PBS 将提议者和建设者分割，解决了这个问题。区块提议者不是自己产出收入最高的区块，而是与第三方市场合作，也就是区块建设者。区块建设者生产捆绑交易，里面包含区块内容，并向提议者收取费用。提议者选择费用最高的捆绑交易。

合并后，出块时间将被固定为 12 秒，而不是目前的泊松分布（Poisson distribution）。此外，区块提议者会提前收到通知。固定的出块时间和提前收到通知的区块提议者，使得 searcher 在区块被提议之前提交捆绑交易。searcher 会集中在大型验证者和最优区块建设者的旁边。事实上，一些区块建设者会向 searcher 提供主机托管服务（如 AWS 数据中心）。

目前，Flashbots 正在为合并后的以太坊验证者开发名为 MEV-Boost 的 PBS 工具。运行 MEV-Boost 的验证者可以向公开市场出售区块空间，放大他们的质押回报（高达 60%！），同时保留以太坊的去中心化。

那么，它是如何工作的呢？PoS 节点运营商必须运行三个软件：验证客户端、共识客户端和执行客户端。MEV-boost 可以算是共识客户端的「摩托车挎斗」，把区块建设外包出去给其他网络建设者。区块建设者准备完整的区块，优化 MEV 的提取和奖励的公平分配。然后他们将区块提交给中继服务器。中继服务器汇总多个建设者的区块，选择费用最高的区块。最后，MEV-boost 中利润最高的区块，由验证者的共识层提议至以太坊网络，进行认证和打包。

民主化 MEV

除了 Flashbots 之外，Manifold Finance 推出了 OpenMEV，它是促进区块生产者和验证者聚集与直接沟通的平台。协议可以利用 MEV 发挥其优势。例如，用户可以提出想要的区块交易顺序。OpenMEV 的核心优势是它可靠的中立性。也就是有一个机制或规则，规范链外行为和活动。

OpenMEV 的目标是，使协议在价值获取和分配上更高效，因为目前成为 MEV 提取者的门槛有点高。有了 OpenMEV，任何人都可以通过 SushiSwap 赢得 OpenMEV 的「奖励」。