LASH:MEV的五年發展史：過去與未來

前言

五年前，我寫了一篇博文名為《礦工不是你的朋友》，向以太坊敘事引入MEV。那時，我們并不叫它MEV。PhilDaian和他的合作者一年多以后在他們的開創性論文“FlashBoy2.0”中將其命名為“礦工可提取價值”。當時我們計劃發表一篇后續文章，介紹在EtherDelta和其他主網DEX上生成搶先交易的python片段。后來我參與了HTLC和其他跨鏈工具的建設，后續的文章被推遲了，最后被永久擱置。五年后的今天，我坐下來寫這篇關于MEV的文章，感覺有點不真實。這種感覺和上次一模一樣。我們又一次處于漫長熊市的開端，深陷上一輪投機狂潮的破滅之中。熟悉的感覺又悄然而至。就像上次一樣，我確信下一次會有所不同。下一次，我們將從我們的錯誤中吸取教訓，我們將建立更好的東西。也許吧。作者注：這不是一本MEV入門讀物。很多人已經寫過相關主題，而且大多數都比我寫得好。這篇文章假設你對MEV很熟悉，若你還不熟悉，可以先去閱讀一些博客再回來閱讀。這是一部關于MEV的敘述性歷史。它不是完全中立的，帶有我自己的判斷與情感色彩。在這個故事中，我是一個配角，但這是我的博客，所以我可以從我的角度來講述它。

MEV：第一個五年

MEV是協議設計的基礎。每個嚴肅的從業者都知道MEV，為MEV制定計劃，并對MEV有強烈的看法。從我們所處的位置來看，我們很容易忘記我們對MEV的理解是近幾年才發展起來的。它和加密貨幣一樣起源很早，但相關的術語、表述和工具仍在發展中。過去的兩年徹底改變了我們對MEV的理解。我們很容易忘記，MEV是完全從無到有的。MEV之前

MEV的論述出處可以追溯到2010年代早期對“費用狙擊”的比特幣研究。費用狙擊后來被推廣到EVM狀態模型，并正式成為“FlashBoys2.0”論文中描述的“時間強盜型”攻擊。比特幣在發布時實施了第一個共識層MEV抵御措施，在2014年12月對使用錢包節點進行的交易增加了一區塊的時間鎖，從而有目的地實施了第一個客戶層MEV防御。

以太坊研究員：目前MEV-Boost支付高于去年11月FTX崩潰時期:金色財經報道，以太坊研究員Toni Wahrst?tter發推稱，目前MEV-Boost支付高于去年11月FTX崩潰時期。僅在穩定幣脫鉤事件期間（23 年 3 月），我們才看到更高的付款。[2023/5/6 14:47:02]

費用狙擊防御流程圖，來自0xB10C對狀態的爭奪和受承諾但并不明確的狀態轉換導致MEV的產生。比特幣基本上不存在共享狀態，也就沒有爭奪，而且比特幣的狀態轉換受嚴格規定，所以MEV通常只限于費用狙擊和其他類型的雙重支付。也就是說，如果不直接攻擊共識機制，比特幣礦工可以提取的MEV少之又少。這使比特幣不適合進行MEV研究，我們不會花太多時間在比特幣或與之類似的鏈上。MEV的誕生

像任何一段良好的關系一樣，MEV需要做兩件事：爭奪和承諾。首先，它需要人們爭奪公共狀態的控制權。MEV需要受人們歡迎且愿意為之付費的狀態。其次，它需要承諾。在一段時間內，MEV希望人們承諾對狀態進行更新，但同時這一承諾尚未執行。當人們簽署并廣播交易時，他們承諾對該狀態的控制進行爭奪。但承諾和執行之間的滯后使MEV得以介入，在事前和事后接觸該狀態。它拉動了用戶的意圖，將他們的承諾推向可接受的最壞結果，使提取者將差價收入囊中。DEX是MEV實施的絕佳之地。他們有一個完美的爭奪方案：每個人都想在市場上進行交易，而每個交易都可以與其他交易競爭。比如，2016年自撮合的訂單簿DEX設計EtherDelta就允許礦工在交易中獲得優先權，但沒有人真正利用它做任何事情。一些鏈上自動撮合的CLOB在當時看來是很瘋狂的，現在回想起來也是很奇怪的。雖然我們知道手續費費錢，但到2018年中期，一單位手續費的價格大約是今天的1/400，是去年的1/10000。直到2020年，我們才對手續費市場有直觀理解。2017年DAI的推出為DeFi引入了清算。清算引入了大量但不頻繁的MEV。在過去的幾年里，我們觀察到預言家通過作弊來贏得自己協議的清算，并且通過極端的手續費拍賣來贏得SpikeMEV。SpikeMEV也可能是由黑客、NFT掉落和其他特殊事件產生的。因為它不能被分割成小包，所以SpikeMEV對協議運行有很大的影響。協議設計必須考慮到不經常發生的、但可能后果重大的惡意激勵。另一方面，DEX傾向于隨著外部市場的變化而變化，從其市場的移動中產生FlowMEV。它的特點是更頻繁、更小的MEV數據包。AMM的目的與MEV密不可分，它們的存在是為了跟蹤外部市場，通過向提取者贈送價值來實現這一目的，這些提取者將恒定函數推向“公平”的定價。實際上，它們通過提取MEV的“套利者”來維持效率。2018年中后期的第一批AMM開始在訂單簿上進行流動。這導致相應的MEV增加，并引起了人們對這個問題的極大關注。當然，在2018年，Uniswap的資金池是以個位數計算的，而且資產少得多。這時的MEV研究幾乎不存在，當然，我們甚至不叫它MEV。我們大多稱它為搶先交易，借用TradFi交易所的“DEX搶先交易”或“清算搶先交易”。我們知道它不僅僅適用于插入訂單的情況。在理論上了解回跑和三明治攻擊后，我們知道，如果提取者有利可圖，交易可以被延遲或回撤。過去的DeFi也許不知不覺建立起創造MEV的必要環境。然而，沒有人真正擔心這個問題。當時的狀態還不夠理想，所以回報還不存在。因為沒有人有這方面的實際經驗，我們甚至不清楚當提取到來時究竟會發生什么。Flashbots的形成

慢霧：昨日MEV機器人攻擊者惡意構造無效區塊，建議中繼運營者及時升級:金色財經報道，慢霧分析顯示，昨日MEV機器人被攻擊的問題原因在于即使信標區塊不正確，中繼仍將有效載荷（payload）返回給提議者，導致了提議者在另一個區塊被最終確定之前就能訪問區塊內容。攻擊者利用此問題，惡意構造了無效的區塊，使得該區塊無法被驗證，中繼無法進行廣播（狀態碼為202）從而提前獲得交易內容。mev-boost-relay昨日已緊急發布新版本緩解此問題，建議中繼運營者及時升級中繼。

據此前報道，昨日夾擊MEV機器人的惡意驗證者已被Slash懲罰并踢出驗證者隊列。[2023/4/4 13:43:37]

隨著2019年4月“FlashBoys2.0”的發表，MEV研究開始流行起來。我建議你重讀這篇優秀的文章，了解一下每位作者。它是協議和機制設計者的奠基性論文，它將永遠是標準課程的一部分。如果沒有Tina，我想它的發展可能早已經停滯不前。2018年初我和Tina在某個VC的辦公室認識。我們是通過一個共同的朋友聯系上的，我們的推介會當時也在一起。我當時正在推銷Summa的HTLC變體項目，由于我們了解到需要兩個在線方的跨鏈協議存在局限，該項目最終被叫停。Tina在推銷一個關于在農場擠奶的社交區塊鏈游戲。我們對衍生品挖礦有共同的興趣，并對如何進入這一領域有一些想法。我們在熊市的每一次黑客馬拉松上都會交談。她擅長選中超前的想法，并圍繞它組建團隊。她的黑客馬拉松項目后來成為CarboClan，這個游戲基于衍生品挖礦，游戲內容和做蜂蜜檸檬有關。在2019年的后半年，Tina開始組織活動。她只用一周就搭建起defi.wtf，并與DevConOsaka一起舉辦。僅3周后她又舉辦了macro.wtf。此后不久，PirateShips成立,這個名字來自2019年我們在EthDenver開的一個關于閃電貸和閃電鑄幣的玩笑。PirateShips是由Tina在舊金山、紐約和其他地方舉辦的沙龍式聚會。你可以在這里找到一個不拘一格的研究人員、工程師、操作員、騙子和其他加密貨幣從業者。這些“船”有些時候會邀請研究人員，有些時候會有特定主題，有些與在當地的人進行隨意小聚。這個組織從2019年底也就是整個大流行病期間運行，吸引了最堅定的支持者們。Flashbots的誕生要遠遠歸功于PirateShips，而非論文“FlashBoys2.0。它是作為一個永久的“船”誕生的。MEVShip成立于2020年中期，并從一個人的空間擴展到線上的數字集體。其他Flashbots的創始人和管家——Stephen,Phil,Alex——被拉進了這艘“船”首次亮相，將MEV推向了以太坊對話的中心。DeFi之夏已然開始，但我們還不知道它會對我們有什么影響。Mev-explore和Mev-inspect的發布為可用MEV的鏈提供了粗略的工具，突然間這件事情就變得切實可行——它不再只是一個理論。那年秋天Flashbots拍賣會的到來，宣告著MEV提取工具近在眼前。錢隨處可見，“撿錢”的比賽也拉開序幕。MEVShip為Flashbots打下基礎，并樹立了合作研究和實驗的文化，推動了該組織的發展。從這種文化中衍生而來的清晰使命已定義了MEV的敘述。MEV提取將不可避免地產品化，但Flashbots的文化和精神卻不然。專業化

Flashbots的MEV-Boost現已在Coinbase Cloud上運行:11月2日消息，Coinbase Cloud在推特上宣布，Flashbots的免費開源中間件MEV-Boost現已在Coinbase Cloud上運行，其以太坊質押客戶現在可以選擇在其基礎設施中運行MEV-Boost，接收由Proposer-Builder Separation (PBS) 啟用的MEV（最大可提取價值）獎勵，據估計獲得的平均區塊獎勵可能增加100-200%。質押以太坊的Coinbase Prime和零售客戶將自動獲得額外獎勵。

此外，Coinbase Cloud表示為實現去中心化和抗審查將鼓勵中繼多樣性，計劃訂閱所有符合其技術要求的可行中繼，且將繼續在沒有MEV-Boost的情況下運行一些驗證器。[2022/11/2 12:08:09]

當然，MEVShip和Flashbots的光環吸引了很多技術人才。Flashbots拍賣會在2021年1月推出——在Flashbots宣布后的不到3個月里——非常完美的時間點。以太坊迎來歷史上最大的漲幅，MEV生成量相應大增，在這樣時刻的初期，Mev-geth被推出了。在Flashbots拍賣之前，一些勇敢的搜索者通過向交易池廣播交易和具體的手續費來提取MEV。這不可靠，也十分低效。它要求搜索者看到交易池中的交易，在區塊內模擬、提取和廣播。EIP1559之前對費用的規定和交易池的普遍不可靠使這一過程變得復雜。假設區塊按費用排序，搶先交易將對費用進行選擇，盡可能在目標對象之前立刻執行。SpikeMEV交易會支付令人震驚的高額手續費。因為搜索者使用了公共交易池，所以會出現激烈的實時拍賣。這就導致了一個混亂又有趣的局面。

SushiSwap集成ArcherDAO的MEVshield以保護交易者:官方消息，以太坊可提取價值（MEV）套利工具ArcherDAO在推特上宣布，SushiSwap集成了ArcherDAO的MEVshield以保護交易者，防止搶先交易和三明治攻擊等，并消除由于交易取消和失敗所需支付的Gas費用。具體操作細節將于未來30小時內發布。[2021/7/8 0:35:57]

Flashbots拍賣的相對簡單性推動了它的采用。它簡化為一個單一的RPC端點，允許搜索者提交捆綁物，捆綁物應完全按照指定的方式包含在區塊中，而恢復這一動作會拋棄捆綁物。這為專業化創造了一個簡潔的接口。搜索者獵取和捕獲MEV，并確保它捆綁好，將其傳遞給礦工以納入鏈中。Flashbots拍賣很快就定義了提取，以至于其他系統幾乎沒有任何意義。Flashbots拍賣的后續發展是我們在mev-boost所見的那樣，將“建造者”與“生產者”分離。我第一次聽說提議者-建設者分離是在2019年的EthBerlin。Will當時在eth2上工作，教給我很多關于“無狀態以太坊”設計中狀態見證生產與更新的事情。我不記得當時我們叫它什么，但它被概念化為一個協議規定的專門節點，負有額外的責任。“無狀態以太坊”因大流行病而終結。MEVPBS是mev-boost中的實例，它存在于協議之外，是基于市場的專業化，而不是由協議規定的專業化。今天，我們已有一個相對成熟的MEV供應鏈。搜索者在交易流中挖掘MEV，相互競爭價格上漲和流量。搜索需要技巧和極度的專業化。他們秘密進行，因為要保持對其他搜索者的優勢。建設者接受來自搜索者的捆綁物，并將其建成區塊。搜索者和建造者相互共生。建設者依靠搜索者進行提取，而搜索者則依靠建設者誠實地包含捆綁內容。構建者從提議者那里購買將其區塊納入主鏈的權利。提議者擁有協議賦予的權利，可以將區塊添加到鏈上，并選擇支付最多MEV的構建者區塊。用戶創造MEV，由搜索者進行提取。搜索者支付給建造者；建造者支付給提議者。齒輪加上油，區塊被組裝起來，交易進入了鏈中，就這樣轉動了起來。既然我們在討論這個話題，那么就簡單說一下。捆綁有一個意想不到的副作用：它們導致搜索者順便補貼了提取目標的交易費用。當搜索者將用戶交易納入捆綁交易時，該用戶交易會比其他情況下更早、更可靠地進行確認。搜索者提取的MEV在供應鏈上被部分支付給建造者和提議者。這有效地將部分提取的MEV轉換為捆綁交易的交易費用。從本質上講，提取的MEV向提議者支付了“影子費用”。交易的優先級首先由其MEV決定，其次是其協議費。提取意外地破壞了EIP-1559。非捆綁式交易在基價以外收取Gas費。而捆綁式交易實際上仍然是一種第一價格型拍賣，在基本費用上進行統一的小費收費，而不是按Gas計算。也就說現在有兩個互相依賴的收費市場。一個是MEV交易的影子市場，一個是其他的常規市場。MEV能購買到優先權。我們在EIP1559之前就預測到了這些影子收費市場的出現。但我們沒有預料到的是使用MEV的市場情況。由于提取在幕后運行，用戶從影子市場中受益，甚至沒有意識到它的存在。從機制設計的角度來看，MEV驅動的PBS很可能不是“安全”或“激勵兼容的”。到目前為止，Flashbots的做法是依靠誠實的假設來填補激勵機制的空白。然后他們將這些假設確立為市場規范行為。為什么建設者不把捆綁物拆開來，而是采取MEV？為什么建設者不包含被恢復的捆綁？因為違反這些市場規范會導致搜索者停止使用中繼器。我們認為讓游戲迭代起來，比讓游戲結束，直接搶奪捆綁的MEV更有利可圖。我不確定，這種機制長期來看能否支持SpikeMEV和垂直整合。拍賣的激勵不相容性可以被安全地暫時忽略。目前的市場規范已經足夠。機制設計已向市場壓力低頭。利潤率的壓縮是今天MEV供應鏈唯一相關的問題。由于提議者擁有選擇區塊的獨家權利，建設者必須在價格上競爭。他們被迫放棄越來越多的MEV份額，交給提議者，并從搜索者那里獲取更多的份額進行支付。由于提議者占據了大部分份額，MEV的利潤率已是崩潰態勢。從根本上說，提議者提取租金。建設者和搜索者不能從其他人那里購買，也不能拒絕購買。提議者被協議授予獨家權利，能夠選擇下一個區塊，并且可以不受監督地行使這一權利。套用一位相當著名的家RodR.Blagojevich的話“提議者得到了如黃金一般的東西。他們不會白白放棄它”。提議者被協議授予極大的權利，這不是一種道德或自然權利。它是由協議的規則授予的，可以人為改變。不管怎么說，提議者因延長區塊鏈獲得報酬，然后建設者再向提議者支付報酬，讓他們以特定方式延長區塊鏈，這便是一次獲得兩份報酬。在MEV提取之前，排序是一個不那么重要的角色；通脹型區塊補貼是主要的激勵措施。因此，權利隨意地被免費分配。這就是為什么提議者沒有為這項權利支付任何費用。它過去沒有任何價值。但現在，排序包括對大量MEV的權利，這種不對稱的權力關系使MEV的供應鏈被扭曲。這一領域的研究正在進行。未來我們有可能看到協議內機制被提出以解決這一問題。Sunny主張對進行中的交易進行加密。加密交易可以防止提議者在交易被排序前了解到MEV值。就我個人而言，我感興趣的點包括將MEV納入分叉選擇規則的設計、將訂購權賣給價高者，和保留大部分提取的價值用于協議內再分配。MEV：第一個五年

Offchain Labs和Matter Labs計劃為Layer 2網絡集成抗MEV機制:以太坊擴容團隊Matter Labs首席執行官Alex Gluchowski和Offchain Labs首席技術官Harry Kalodner都表示將集成可以對抗MEV（礦工可提取價值）的方案。Offchain Labs表示在探索一種相對比較新穎的方案，可能不會在剛開始的時候提供，其聯合創始人和首席執行官Steven Goldfeder，同樣也是MEV學術論文的作者之一，最近聯合發表了一種全新的共識算法論文《Order-Fairness for Byzantine Consensus》，將排序這件事去中心化。Matter Labs表示將通過零知識證明和VDF（可驗證延遲函數）技術隱藏交易內容，徹底避免MEV。[2020/12/7 14:29:20]

那么，我們現在該何去何從？五年前，MEV起源于好奇心。它是研究人員晚餐時談完正事之后小酌幾杯的結果。MEV等待著DeFi活動和實踐經驗的正確結合。當我們進入2021年的牛市時，Flashbots靠著MEV研究在浪潮中一路上升。現在，我們舉行MEV專題討論會，讓搜索者和開發者一起討論有關MEV的協議設計。市場結構已經確定好這3個角色的配置，并開始測試其極限。雖然人們仍然尊重PirateShip的理念，但以太坊上的提取已呈現專業化的態勢。在未來，MEV將不會被任何精神或研究所定義。MEV的故事將由利潤率書寫。縱觀其歷史，人們都認為MEV或危險或邪惡。“偷竊”這個詞被戲謔地提及過不止幾次。但最近幾日，我開始認為這種價值判斷并不合理。MEV是一種事實。再多的哲理、研究或機械組合都不會改變這一點。這就是為什么我很高興能夠見證有力的MEV提取供應鏈的出現。專業化的MEV就是可預測的MEV；可預測的MEV就是有用的MEV。我們沒有聰明到可以提前規劃市場，所以讓我們盡可能利用能利用的一切吧。

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