CHER:以太坊黑暗森林不再黑暗 明牌MEV究竟是好是壞？

一、引言

以太坊生態已經發展的猶如一座現代都市般成熟，各種DeFi協議、NFT協議就像一座座高樓大廈，但是絢麗多姿的城市中依然有非常多不為人知的角落，這便是以太坊黑暗森林。

黑暗森林的概念出自于《三體》，《三體》中是這么描述黑暗森林的：“整個宇宙就像一個黑暗森林，不同的種族就像不同的獵人一樣潛伏著，一旦發現別的獵人的動靜，由于并不了解別人的意圖，那么唯一的選擇便是消滅那個暴露的獵人。”

這和以太坊目前的情況極為類似，在以太坊上，用戶發起一筆交易，這筆交易會在整個由以太坊全節點組成的點對點網絡傳播，并且交易的內容完全透明，這意味著任何網絡中任一全節點能看到絕大部分交易的交易內容。簡而言之，任何用戶的交易對于節點運營者來說都是「明牌」，他們可以看到這筆交易的所有信息，包括發起交易的地址、交易數量、交易gas費。而我們知道，在以太坊上，礦工對于交易打包是按照gas費從高到低來排序的，這也就意味著，當有人得知用戶某筆交易的gas費時，完全可以通過調整自己gas費的高低來主動控制自己的交易順序。

CoinShares：以太坊有望于加密貨幣市場悲觀行情中脫穎而出:金色財經報道，根據CoinShares在2022年12月29日至2023年1月23日期間進行的一項調查顯示，盡管比特幣自年初至今的表現優于以太幣，但有60%接受調查的投資者認為以太坊具有最引人注目的增長前景，比例高于去年10月的調查(40%)。另一方面，約30%的受訪者認為比特幣是未來最具吸引力的加密貨幣，低于之前接受調查有相同觀點的受訪者比例(近40%)。

上周，CoinShares指出，允許投資者押注較低比特幣價格的投資產品的單周資金流入量創下自去年7月以來的最高點，而押注較高以太坊價格的投資產品則出現了穩定的資金流入量。這種動態凸顯出比特幣相對于以太幣的市場悲觀情緒。[2023/1/30 11:35:47]

由此，以太坊網絡中會出現幾種破壞交易發送者預期和體驗的情況（通常被認定為某種程度的 “攻擊”），一般這種都是由機器人發起：

1.搶跑（front-running）：指通過讓特定交易在同個區塊中排在目標交易（被攻擊交易）前而獲利，主要針對清算和套利交易；

《銀翼殺手》制作人開始改編以太坊歷史暢銷書《The Infinite Machine》:金色財經報道，《異形》、《角斗士》和《銀翼殺手》的制作人Scott Free Productions已經開始改編由知名加密貨幣記者Camila Russo撰寫的關于以太坊歷史的暢銷書《The Infinite Machine》。Scott Free Productions的 Ridley Scott、Tom Moran 和 Vera Meyer將與 Versus Entertainment 的 Alejandro Miranda 一起制作該片。這部電影將由 Shyam Madiraju 編寫并執導。加密對沖基金 Avenue Investment 的聯合創始人 Francisco Gordillo 和 Russo 是執行制片人。

《The Infinite Machine》講述的是一群加密黑客如何用以太坊構建下一個互聯網，該書被華爾街日報描述為對以太坊世界的最佳介紹，并被彭博商業周刊推薦為49 2021年最迷人的頭銜。?[2022/4/22 14:40:41]

2.尾隨（back-running）：指通過讓特定交易在同個區塊中排在目標交易后而獲利，典型的針對對象是信息輸入機制（Oracle）交易或大單交易；

Animetas的NFT發售短時間內引發以太坊Gas費飆升:昨夜Animetas的NFT發售短時間內引發以太坊Gas費飆升，一度超過1250GWei，截至發文Gas費已恢復至25GWei左右。NFT市場平臺OpenSea7月交易量3.25億美元，環比歷史前高的6月交易量（1.49億美元）激增118%，續創歷史新高。[2021/8/1 1:28:00]

3.三明治夾擊：上述兩種攻擊形式的結合，讓目標交易恰好夾在兩筆特定構造交易中間，從而獲利。三明治攻擊大大拓寬了可攻擊的范圍，哪怕是一筆普通的 AMM DEX 交易，都有可能成為針對對象。攻擊者的第一筆構造交易制造更大的交易價格波動，待目標交易執行完之后緊接著執行第二筆構造交易，換回發動攻擊的代幣完成獲益。

以 Uniswap 為例，其價格模型是 x * y = 常量。例如初始 x = 10，y = 10，那么常量 = 100。那么當：

用戶 A 用 1個 x 買入 y。此時 x = 11，y = 9.09（x*y=100），用戶 A 獲得10-9.09= 0.91個 y；

數據：以太坊礦工收入將達到11.2萬ETH:Santiment數據顯示，在過去一個月左右的時間里，以太坊的礦工收入一直在穩步上升。以太坊的礦工收入此前在3月26日達到16.33萬ETH的峰值之后，隨后在6月6日跌至9.42萬ETH。現在，又即將恢復到11.2萬ETH。[2021/7/15 0:54:32]

用戶 B 用 1 個 x 買入 y。此時 x = 12，y = 8.33（x*y=100），用戶 B 獲得 9.09-8.33=0.76個 y；

用戶 A 賣出所有 y。此時 y = 9.24，x = 10.82（x*y=100），用戶 A 獲得 12-10.82=1.18個x。

可以看到，只要用戶A能夠搶在用戶B之前完成買入的動作，那么一前一后可以完成一筆0.18個x的套利，當然實際情況不會有這么大的利潤空間，但是只要利潤能夠覆蓋gas費的成本，便一定會有機器人來套利。

從一定程度上來說，鏈上這樣的套利機會非常多，但正是由于機會多，所以也有越來越多的機器人專門用來套利，這就逐漸形成了一個黑暗森林，就是當你運行一個機器人程序時，你并不知道你是獵人還是別的獵人眼里的獵物，因為當你在套利的時候，也有可能有別的套利機器人在等著套你。

三季度以太坊網絡總交易費高達3.18億美元 是比特幣的3.5倍:CoinMetrics數據顯示，截至9月29日，今年第三季度以太坊網絡總交易費高達3.18億美元，是比特幣網絡交易費用（近9000萬美元）的3.5倍。值得注意的是，三季度以太坊網絡交易費達到了上半年總量（4356萬美元）的7倍多。截至9月29日，年內以太坊網絡總交易費用高達3.62億美元，比特幣為1.59億美元。[2020/9/30]

機器人和機器人之間還算是公平競爭，因為畢竟是在技術維度上的競爭，但是當礦工參與進來時，整個格局就完全不一樣了，因為礦工對于打包交易有最終的決定權，所以在這整條食物鏈上，礦工就是那個站在食物鏈頂端的男人，這條食物鏈大概是這樣的，礦工吃大機器人，大機器人吃小機器人，小機器人吃普通用戶。

這樣一個套利格局對于普通用戶的傷害最大，之前DeFi爆發導致很多普通用戶形成了鏈上交易的習慣，但是真正導致gas費激增的原因還是在于這些機器人為了套利而導致gas費被不斷推高。前段時間Flashbots的成功運行把很多機器人吃掉，也使得gas費降低了下來。但是從整個以太坊的發展來看，gas費過低對于整個網絡安全也是有問題的，這個根本原因在于以太坊的網絡安全是需要礦工來維護的。

目前以太坊礦工的收入來自于兩部分，一部分是區塊獎勵，還有一部分就是gas費。隨著EIP1559的推進，礦工的收入大概率是會下降，如果后續ETH的價格也下跌，勢必會導致很多礦工的收入趕不上成本，這個時候必然會有一部分礦工退出網絡，這也會間接影響網絡安全，因此如何解決這個問題也是以太坊生態發展的一個核心。

具有代表性的以Archer DAO正在尋求MEV和普通用戶之間的利益平衡點，它的核心邏輯就是將原本被套利機器人掠奪走的利益通過一定的方式讓渡給礦工們，這樣做等于是把對以太坊生態沒有太多好處的套利機器人從整個生態中驅逐出去，再把這部分的利益給到礦工，讓礦工依然有動力維持網絡安全，同時由于EIP1559的推進，普通用戶的gas費也會降低。

二、聯合者

Archer DAO中主要有三個角色，供應商（Suppliers）、礦工（Miners）以及流動性提供者（LPs），供應商主要提供策略，他們大多是由一群科學家組成，非常精通鏈上的業務以及套利機會，他們會為Archer的套利體系提供策略，告訴礦工該如何獲得套利機會，而礦工由于自己處在食物鏈頂端，因此能夠把供應商提供的套利機會最大化的實現，然后流動性提供者主要通過提供資金來參與整個環節。

隨著參與的供應商越來越多，那么能夠捕捉到的套利機會也越來越多，隨著參與的礦工越來越多，那么能夠打包到的交易也會越來越多，也就意味著能夠實現的套利機會也就越來越多，所以隨著Archer DAO生態的發展，在這個生態里的礦工的收益也會越來越高。

舉個例子，在sushiswap上8eth可以兌換0.112YFI；而在cream中0.112YFI可以兌換3,940USDC；而在Uniswap上，3,940USDC可以兌換11.35個ETH。在這個套利交易中，一共可以產生3.35ETH的收益，其中1.675ETH分給礦工，而1.675ETH分給supplier策略供應者。

而我們知道，礦工算是整個鏈上套利食物鏈的頂級捕食者，他們參與到套利和清算中，是有可能給整個以太坊生態帶來額外的好處的，其中之一就是提高DeFi的性能以及通過壓制搶跑機器人而導致更少的搶先交易。

由于清算更為及時高效，可以降低借貸等市場的抵押率；不同DEX之間的價格越來越趨于一致，代幣有更好的價格發現；也會導致更少的搶先交易，因為搶先交易的機會更少，可以通過私有渠道提交交易。

從這個角度看，Archer可以通過將礦工和策略供應者以及流動性提供者聯合起來，在實現更高收益的同時，也順帶凈化DeFi環境。目前利用Archer系統的DeFi項目包括Sushiswap、Uniswap、Cream、AAVE、Balancer、Compound、mStale、DODO、Curve、Oasis等，這些DeFi項目利用Archer可以實現更及時的清算、代幣的價格發現、更少的搶先交易，從而帶來更好的用戶體驗。這也是為什么DeFi項目愿意跟Archer合作的原因。

我們認為Archer DAO這個項目的確從邏輯上是自洽的，但是從實際運行上看，有兩個關鍵點：

是否有足夠多的策略提供者，因為好的策略者也可以選擇自己來套利，接入Archer DAO是可以利用礦工的價值，但是同時也會分出一部分利潤，所以對于策略提供者而言，必然有一個利益平衡的考慮；

頭部礦工的參與度，礦圈是一個小圈子，礦工們彼此也非常熟悉，如果頭部礦工聯合起來，并且利用一些優勢策略，則完全可以建立起一個比Archer DAO更加厲害的生態，而且這些礦工資金足夠，對于流動性提供者的需求很低；

當然并不是說Archer DAO沒有價值，它能夠把礦工引入進來就是一個非常創新的想法，而且如果生態發展夠快，并且能夠拉到一些大礦工入局，那么積累起來的先發優勢是有可能讓它在將來成為以太坊生態最不可或缺的一部分。

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