区块链:Layer2 Rollup方案的MEV防范技术解析

本周，我们以技术视角，进一步探寻Layer2上Rollup方案的MEV防范问题。

区块链的公平性、透明性与可验证性是其受到广泛信任的基础，然而这样的特性也给整个生态带来了不小的麻烦。其中，MEV（矿工可提取价值/最大可提取价值）就是隐藏的黑暗森林。每一笔交易背后都可能有它的身影。在DeFi领域中，MEV通常分为三类：

良性MEV，主要发生在套利交易与清算中。在套利交易中，比如某个用户发起一笔较大数额的交易，产生了一定的套利空间，此时套利机器人进行套利交易，将价格拉至正常水平，在此过程中，机器人从中获取了利润，但用户利益没有被损害；在清算业务中，当抵押物价值降低时，如果没有补足差价或者出售资产，就会触发清算，清算人可以以低于市场价3%-5%的价格获取抵押资产。

不良MEV，主要发生在三明治交易与机器人套利中。在三明治交易中，比如某个用户想要发起一笔1000 A代币兑换1000 B代币，机器人监听到这笔交易后先发起一笔同样的交易，使得该用户可能仅兑换得980 B代币，之后机器人再将980 B代币兑换为1020 A代币，赚取差价；在抢先交易中，套利机器人看到可套利交易后以更高的手续费提交，从而抢先交易获取差价。

Gnosis联创发表“关于Layer 2局限性”演说， 讨论关于L2技术限制、中立性等问题:3月6日消息，以太坊基础设施公司Gnosis联合创始人Martin K?ppelmann在社交媒体上分享了以太坊丹佛大会ETH Denver中深入探讨 \"关于Layer 2局限性（The Limits of L2）\" 的内容，讨论了关于技术限制、中立性问题、缺少L1僵化带来的挑战、本地资产的安全性，以及针对“以太坊间协议”提出的解决方案。

其中，Martin指出长期来看， 即使被完美实现，L2仍会有一些根本问题： 1. L2只适合状态不会膨胀的应用，比如交易所（只需要交易结果，不需要交易历史），但对于状态膨胀的应用，没办法进行扩容的；2. 在交易成本方面，L2峰值的gas费有时会到1美元以上，即使EIP4844落实（gas能降低90% ），但对于需要gas在1美分以下（sbu-cent）的场景依旧不适用，此外，需求增加后，gas依旧会升高；3. L2在资产退出的问题，如果退出成本超过了用户在L2上的资产价值，小额资产用户可能无法支付退出的gas费，即使所有用户都能负担，但由于宽带限制也会被卡住；4. 部分应用无法被roll up，例如 CirclesUBI、POAP状态太大，无法导出到L1，不可能压缩这个数据并把它放在L1上，所以L2对他们没用。

他还补充道，L2的sequencer非常中心化，中心化的sequencer非常有可能被审查，甚至强制 KYC （只接受来自KYC地址的交易）；L2之所以安全是基于L1，L1本身还在发展中， 往后5到10年还会做许多修改，这就给L2带来许多挑战。

此外，Martin提出一个很有趣解决方案，类似于Cosmos的IBC模型，可以做另一个链，跟以太坊运行一样的东西，然后通过无信任的ZK-bridge来连接，组成一个以太坊宇宙（Ethereumverse）。[2023/3/6 12:44:14]

灾难性MEV，指对区块链共识造成威胁和损害，在区块奖励远小于MEV奖励的情况下，矿工很有可能在损害共识的情况下获取MEV利润，从而破坏区块链共识。

WazirX联创：下一财年首季度上线Layer 1分片区块链“Shardeum”:10月18日消息，印度加密货币交易平台WazirX联合创始人兼首席执行官Nischal Shetty宣布将在下一财年首季度上线Layer 1分片区块链“Shardeum”，目前正在测试阶段。

此前消息，8月23日，印度加密货币交易平台WazirX联合创始人Nischal Shetty正在为公链项目Shardeum寻求以2亿美元估值进行2000万至3000万美元融资。（livemint）[2022/10/18 17:30:01]

缓解MEV的方案有很多，上一节我们提到了拥抱MEV与消灭MEV的方案，然而在Layer2方案中，主流的项目是如何解决MEV问题的呢？我们重点介绍Optimism和Arbitrum使用的抗MEV方案。

MEVA（MEV Auction）方案，该方案最早于2020年初由Karl Floersch提出，巧合的是，Karl Floersch也是optimism的CTO。

开放式银行平台TrueLayer计划裁员10%，去年曾融资1.3亿美元:金色财经报道，开放式银行平台TrueLayer宣布计划裁员10%。TrueLayer联创兼CEO Francesco Simoneschi表示，“我们现在在一个非常特殊的环境和具有挑战性的市场条件下运营，TrueLayer虽然处于强势地位，但也不能幸免于这些更宏观的因素。”

TrueLayer目前提供的服务包括支付、付款、用户账户信息和用户验证，其客户包括MoonPay、Ramp、Revolut、Freetrade和Cazoo等加密公司。

此前报道，2021年9月21日，TrueLayer宣布以10亿美元估值完成1.3亿美元融资，由Tiger Global Management领投，支付公司Stripe参投。（The Block）[2022/9/16 7:01:54]

MEVA的基本思想是将矿工的两大核心权力进行拆分，即挖矿和定序。矿工（Validator）依然保有原先的挖矿权力，或者说是交易抉择权力。但是一旦确定了交易，就无法对其进行排序，排序权力由定序器（Sequencer）决定。

dYdX Layer 2版本永续合约交易量达到10亿美元:5月13日，去中心化衍生品交易平台dYdX发推称，自从4月份主网发布以来，Layer 2版本（由StarkWare提供支持）永续合约交易量已经达到10亿美元。[2021/5/13 21:56:46]

从本质上来说，MEVA的观念是：与其消除MEV，不如拍卖排序交易的权力，让拍卖中的赢家任意排序交易，获得最大收益。这种措施从某种程度上能够降低竞价导致的网络拥堵，但无法避免不良MEV给用户甚至网络带来的损失。

为什么说这种MEVA方案会给用户带来损失甚至威胁网络安全呢？

让我们思考一个问题，矿工加入网络进行挖矿的原因是什么？当然是为了收益。那么当收益降低之后，ROI下降，矿工数量也会降低，参与者数量减少，区块链网络安全性变弱，整个区块链网络的价值会下跌。所以，不管怎么样，我们需要假设矿工收益不变。

科银资本投资区块链项目Klaytn(KLAY)上线OKEx并开启交易:9月10日，Klaytn(KLAY)正式上线OKEx，并陆续于18:00 (HKT)开启KLAY/USDT，KLAY/BTC的交易对。Klaytn是韩国Kakao集团区块链子公司GroundX的区块链项目，以服务为中心的企业级分布式信任区块链平台。此前获得了Collinstar Capital , IDG Capital, Kakao Investment, Crescendo Equity Partners, Hashed等众多投资机构的投资，并拥有包括LG集团、三星区块链、SK电子、币安、火币、OKEx、Upbit等众多机构作为生态合作伙伴。[2020/9/10]

假设矿工每个区块能收获N个币，其中包括挖矿奖励、交易费和MEV，同样假设每个区块的MEV价值为M个币。那么为了保持矿工收益不变，我们有如下可选项：

将M个币的MEV价值给其他人，让普通用户给矿工支付N个币；

将M个币的MEV价值仍然留给矿工，让普通用户给矿工支付N-M个币。

第一种方案是拍卖方案，第二种方案是普通方案。对于拍卖方案而言，普通用户需要承担不该承担的MEV损失，来弥补矿工缺失的币。而这M个币的收益只是给到了一个非常“富有”的拍卖者。MEVA提案建议一次拍卖一整天的交易排序权，这恰恰给了赢家绝对的垄断排序权，赢家有巨大的权力能在这样的时间窗口内任意推迟、重组和审查交易。这样更加中心化的控制会使得网络遭受难以预估的损失。

FSS(Fair Sequencing Service)是由Chainlink提出的MEV防范方案。简而言之，FSS让用户首先将交易发送至专门的智能合约SCON中。Oracle网络观察内存池中的这些交易，按照其到达内存池的时间（或其他特定的顺序）进行排序，排序完成后再将其转发给SCON，如下图所示。

具体而言，首先如何实现排序的公平性？关于拜占庭容错共识的研究已经持续了几十年，但仿佛大家都忽略了“排序公平性”问题。Kelkar等人近期在研究中首次给共识加入了“排序公平性”的维度，大致目标为：如果大部分节点先收到交易T1,再收到交易T2。那么交易T1不能排在T2后面，这种协议被称为Aequitas。目前该协议运行代价很高。但未来具有非常大的实用价值。FSS在执行交易排序是就支持Aequitas。当然它还可以支持更简单的方案，例如它可以直接将交易加密，节点只有在排序后才能使用门限签名来解密。

FSS框架中交易的生命周期是怎样的呢？首先用户需要将交易发送到SCON合约的内存池中，之后预言机代替SCON合约来获取交易池中的数据，并根据交易到达内存池的时间进行排序，最后排好序发送给SCON合约。这种方案的优势如下：

兼容性较高：用户无需适配预言机网络，直接传输至区块链节点即可

Gas费低：预言机网络可以批量打包发送交易给区块链，用户无需单独上链，Gas费较低

但Arbitrum仍然需要依赖外在的Oracle Network来提供服务,Oracle Network的激励方案不确定。

EigenNetwork从公平定序器和隐私mempool两方面，在缓解MEV问题上做了双重保证。

Eigen Network同样依赖Layer2 Sequencer来完成定序，但与其他方案不同的是，Eigen Network将Sequencer放在Eigen Node中的EigenTEE中执行，这要求所有的定序器必须按照给定的定序代码进行定序，定序的过程不允许被任意更改。一旦定序器将批量交易发布到Layer1,交易顺序就得到了确认，这就是Eigen Network的公平定序器。

与此同时，Eigen Network支持交易的加密再广播，保证mempool的隐私性，Sequencer无法直接进行获取MEV信息。用户可以根据需要使用合适的解决方案。

EigenNetwork的抗MEV方案从某种程度上来说以最低的代价缓解了MEV，没有引入存在风险的MEVA方案，也没有使用复杂的Oracle Network方案，而是将Sequencer天然集成到Eigen Node中，是最简单且可靠的方式之一。

Eigen Network?是Layer2上第一个端到端的隐私计算网络。

基于TEE等隐私计算技术与Layer2 计算能力无限扩展，Eigen能解决目前面临的两方面问题：1）由区块链天然数据公开性导致的链上数据隐私泄漏问题；2）ETH扩展性不足导致的高昂手续费问题。除此之外，Eigen还将改革现有链上数据资产流通生产关系，从应用场景到技术栈考虑个体的隐私保护，成为对开发者友好且切实可行的隐私保护基础设施，为Web2到Web3的转换贡献力量。

参考资料：

https://medium.com/offchainlabs/mev-auctions-considered-harmful-fa72f61a40ea

https://ethresear.ch/t/mev-auction-auctioning-transaction-ordering-rights-as-a-solution-to-miner-extractable-value/6788

https://blog.chain.link/chainlink-fair-sequencing-services-enabling-a-provably-fair-defi-ecosystem/

https://link.zhihu.com/?target=https%3A//eprint.iacr.org/2020/269

标签：MEVLAYER区块链GENMEVR币LAYERX区块链挣钱是真的假的GENI价格

UNI热门资讯