MEV依然是个具备可持续发展潜力的大市场,也会迎来更多的弄潮儿和更有趣的新事物。
MEV是什么:MEV全称为MinerExtractableValue(也可称为MaximalExtractableValue,最大可提取价值),是指矿工通过操纵交易(添加、删除、重排交易)所能够获取的额外收益。获取MEV的方式可以分为DEX套利、清算、Front-Running、Back-Running、三明治攻击等。MEV带来的影响:Front-Running与三明治交易会导致糟糕的用户体验与更严重的损失,但同时DEX套利、借贷清算可以帮助Defi市场更快地到达均衡,维持市场的稳定性。MEV市场规模持续增长:在以太坊TheMerge之后,仅以太坊使用Flashbots的BlockProposer接收到的MEV收益已超过206,450ETH(截至2023年7月初)。Flashbots作为MEV领域的绝对主导力量之一,MEV-Geth让Miner与Searcher分享了MEV收益;MEV-Boost让MEV在Proposer、Builder、Searcher之间分配,同时保护了用户的交易不被FrontRunning;MEV-share致力于让用户、钱包、Dapps能够捕获其交易所产生的MEV;MEV-SGX利用SGX可信硬件希望彻底取代受信任MEV-Relay角色,实现无许可;SUAVE尝试解决MEV带来的中心化风险。作为专用链,向现存的所有链提供交易排序与区块构建服务。MEV市场的新变量:Chainlink作为市场上最大的预言机平台,试图在预言机网络的层面通过交易排序来缓解MEV问题;UniswapX的出现,有效地解决了「三明治攻击」的问题,但同时也带来了MEV审查的新问题等。
MEV全称为MinerExtractableValue(也可称为MaximalExtractableValue,最大可提取价值),是指矿工通过操纵交易(添加、删除、重排交易)所能够获取的额外收益。
在一般的公有链中,所有的交易首先要提交到Mempool内存池,等待被包含进区块中。矿工/验证者作为区块链生态中负责出块的角色,能够决定区块中包含哪些交易,具备很高的权力。一开始,矿工仅按照交易手续费从高到低进行排序决定交易被纳入区块的顺序。后来人们发现,通过在内存池中对交易的监控,矿工可以通过在区块中添加交易、删除交易或改变交易顺序以获取除出块奖励以外的收益,也就出现了MEV。
在现实实践中,往往有专门的搜索者通过复杂算法寻找获利机会,由于公开Mempool之间搜索者具备竞争,所以当搜索者发现MEV机会时,会提高交易的手续费以确保自己提交的交易被纳入,矿工与搜索者分担了MEV收益。
CGVFOF综合业内普遍看法,根据策略的不同,将获取MEV的方式分为:DEX套利、清算、Front-Running、Back-Running、三明治攻击等。对于使用概率最终性共识算法的区块链(如使用PoW共识算法的Bitcoin、以太坊1.0),还可能发生FeeSniping攻击。
DEX套利。不同的DEX之间的价格可能具备差异,利用区块链的原子交易特性,可以在低价DEX上买入并在高价DEX上卖出,实现无风险套利。借贷清算。借贷协议当抵押率低于事先设定的比例时,协议通常允许任何人对抵押品进行清算,立即偿还贷款人。清算时借款人通常需要支付巨额的清算费,其中一部分归清算者所有,也就带来了MEV机会。FrontRunning。可以理解为抢跑,监控到有利润的交易时,以更高的交易费提交相同交易,从而让自己提交交易在原交易之前被纳入区块,获取利润。当然,FrontRunning不单指重复提交相同交易,广义上是在某交易前插入一个交易以获取利润。BackRunning。对于使用AMM自动做市机制的DEX,大规模的交易会产生显著的滑点。当大规模交易发生后,市场处于不均衡状态,BackRunning指在大规模交易后添加交易,以低于市场均衡价格买入资产。三明治交易。三明治交易是FrontRunning与BackRunning的结合。三明治交易指在大规模交易前以低价买入,当大规模交易拉高价格后,以高价卖出以获取高利润。FeeSniping攻击。最近BRC-20火热行情导致Bitcoin网络堵塞,交易手续费持续上升,人们开始重新关心起可能出现的FeeSniping攻击。在PoW共识的区块链网络上,如果潜在的收益足够大,矿工可以回滚或者重组最近的几个区块,通过重新排序或者包含某些特定的交易来获取更多的收益。注:在TheMerge之前的以太坊,同样采取PoW共识,但是以太坊称之为TimeBandit。
MEV伤害用户甚至伤害整个区块链网络,但同时也让市场更加均衡和有效。
1.积极方面
DEX套利、借贷清算可以帮助Defi市场更快地到达均衡,维持市场的稳定性。与传统金融相同,MEV搜索者实际上是有效的金融市场存在的前提条件。对于这类MEV而言,MEV搜索者获取的收益来自市场。
2.消极方面
Front-Running与三明治交易会导致糟糕的用户体验与更严重的损失,相互竞争的MEV搜索者将通过Gas竞拍造成网络拥堵,拉高GasFee。
对于概率最终性的PoW链,更严重的是可能带来的FeeSniping攻击,Time-Bandit攻击违反了区块链的「不可改变性」(Immutability)原则,会严重破坏区块链网络的安全性和稳定性,所以最近的BTC社区对Oridinal协议带来的现状感到担忧。
对于PoS的链,尤其是针对当前的ETH2.0,MEV可能导致验证者的中心化。更大的质押池会获取更高的MEV收益,进而有更多资源提高MEV提取能力,导致马太效应,最终导致验证者的中心化,降低安全性。
早期萌芽(2010-2017年):
2015年,比特币核心开发者PeterTodd在Twitter上提出「ReplaceByFee(RBF)」概念,是前文所说FrontRunning概念的前身,指出用户可以通过提高交易手续费来提交至少一个Input相同的交易以替换掉原有的交易。
在RBF基础之上,比特币社区逐渐演变出对FeeSniping的研究。FeeSniping指矿工有意地重新挖掘一个或多个之前的区块,以获取最初创建这些区块的矿工的费用。
尽管重新挖掘之前的区块成功的可能性较小,相比使用新区块扩展链条,但如果之前的区块在交易费用方面比矿工当前的内存池中的交易更有价值,那么这种方法可能更具盈利性。FeeSniping之后被拓展到EVM模型,在《FlashBoys2.0》论文中被描述为「TimeBandit」攻击。
正式诞生(2018-2019年):
MEV仅在状态存在争议与提交但未确认的状态转移情况下会产生MEV,而比特币几乎不具备共享状态,且状态转移被严格规定,所以比特币上的MEV仅限于FeeSniping与双花攻击的尝试。而在具备图灵完备性智能合约的以太坊上,MEV的机会显著增加。
2016年以太坊的第一个DEXEtherDelta上线,采用子匹配订单簿设计,实际为市场提供了广泛的MEV机会,但是当时没有人对其进行充分利用。
2017年以太坊上第一个算法稳定币DAI出现,为Defi提供了清算的功能,市场出现了大规模但不频繁的MEV机会(SpikeMEV)。2018年,HaydenAdams创立Uniswap以太坊上第一个使用AMM自动做市机制的DEX,AMM机制实际上依赖于MEV提取者来维持市场效率,让市场上的MEV机会大幅增加。
Flashbots出现(2019-2021年):
2019年4月《FlashBoys2.0》出版,对于MEV的研究进入主流视野。2019年末,一群志同道合的数字游民组成了PirateShip,后续改名为Flashbots,以机器人表情作为logo。
2021年1月,FlashbotsAuction(mev-geth与flashbotsrelay)正式发布,乘着DefiSummer的热度,被提取的MEV大幅增长。
现状:MEV百花齐放,Flashbots一枝独秀
随着MEV市场越来越大,许多项目也加入到了开放行列。Flashbots当前仅支持以太坊主网,所以当前主流的AltLayer1与Layer2都在学习Flashbots,尝试实现MEV拍卖功能。
也有一些项目选择了不一样的道路,尝试通过对交易池的加密来彻底解决MEV问题。Flashbots自身也在不断创新,在2021年初的FlashbotsAlpha之后,又先后实现了FlashbotsProtect,MEV-Boost,MEV-Share,下一阶段的SUAVE也在开发中。
从理论上而言,用户提交的交易中可能蕴含的MEV收益是无限大的。然而,无法通过有限的计算来确定MEV的收益大小,人们所发掘的MEV收益构成了可能MEV的下界。通常,人们通过实现的MEV(RealizedMEV,REV)来估计可能的MEV市场情况。
以太坊TheMerge之后的MEV市场统计
Source:https://explore.flashbots.net/
根据Flashbots提供数据显示,截至2023年7月初,在以太坊TheMerge之后,已实现206,450ETH的REV提取。但这仅仅是BlockProposer接收到的MEV收益,Searchers的收益尚未计算在内。
从人类社会积累至今的历史经验来说,「看不见的手」在大多数情况下是更好的选择。但是几乎没有人否认,在某些特定的领域市场经济是不适用的,滥用市场会导致严重的后果。
由FrontRunning导致的GasPrice增高的问题,其根基在于以太坊的价格机制。能否让GasPrice维持在一个固定的水平,以避免Searcher的PriorityGasAuction?
然而,这样做的一个明显结果将是链下的勾结,拥有MEV机会的Searcher会贿赂矿工以让自己的交易被更早纳入区块,反而会滋生链下的小规模市场,与以太坊公开无许可的理念背道而驰。
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