区块链:掘金黑暗森林：以太坊 MEV 的昨天、今天和明天

1MEV很重要

MEV，是指通过在区块内插入、排除和对交易重新排序，从区块生产中提取的价值。Billions项目组

在以太坊合并前，由于这部分收益广泛地被矿工占有，它指的是矿工可提取价值。

1.1规模近7亿美元，仅次于Opensea

所有链上交易用户均可能受到MEV“攻击”。根据Flashbots的统计，截至2月5日，已有6.9亿美元MEV被提取。

参考Foresightnews的观点，如果将MEV总体视作一个项目，则截至2月5日，其总收入仅次于以太坊、Filecoin、AxieInfinity和Opensea。

1.2验证者第三大收入来源，占10%+

在质押收益和交易小费之外，MEV是以太坊验证者的重要收入来源。根据ultrasound.money的统计，截至2月7日，MEV是以太坊验证者第三大收入来源，占13%，仅次于出块奖励和交易小费。

1.3以太坊第四大经济活动，占2%，仅次于DeFi、NFT、L2

以太坊基本费由网络拥堵情况决定，会被系统“燃烧”，以其为观测维度，可以观察到以太坊链上经济活动的活跃度。

根据ultrasound.money的统计，截至2月7日的1天内，MEV是以太坊链上第四大Gas费基本费消耗大户，共消耗了59ETH，占2%，仅次于DeFi、NFT、L2。

2特定条件下，MEV必然存在

这部分将从MEV在区块链世界存在的前提、常见应用场景和其“狙击”方案尚不成熟等角度讨论MEV存在的必然性。

2.1MEV在区块链世界存在的前提

根据Blocknative的梳理，现实生活中的多种现象展现出MEV“通过改变交易排序获利”的特点：

?二手交易软件中/演唱会外的黄牛：了解到你有购买某物品的需求和出价，给出比你高的价格，先于你购得物品，再以更高价转售于你；

交易员正在支付超过2,000%的年化资金费率购买CYBER代币:金色财经报道，根据CoinGecko的数据，Web3社交网络Cyber??Connect的CYBER 代币24小时交易量约为 2.25 亿美元，比周一的3000万美元交易量增加了近10倍。

Coinglass数据显示，交易者正在支付2,000%的年化资金费率（Funding rates）购买CYBER代币，资金费率是永续期货市场上交易者向交易对手支付的定期费用，Bybit和Bitget的年化利率已飙升至2,190%，币安则高达1,500%。数据显示，大多数交易都在币安上进行，该交易所占所有网络交易量的74%。其次是韩国交易所UpBit。[2023/9/2 13:12:50]

?搜索引擎竞价排名：搜索引擎广告主通过出比竞争对手更高的价格，希望在用户搜索结果页面获得更靠前的排序，从而获得更好的销售额；

?航空/航海管制：不同航空公司/海运公司和机场/海港签订合作协议，好让自己的航班/货船相较于竞争对手，能优先使用航线/海港，尤其是在拥堵时段。……MEV在区块链世界存在，根植于类似前提。

2.1.1前提一：内存池中交易公开可见

“黑暗森林法则”出自科幻作家刘慈欣的小说《三体2：黑暗森林》，它指的是“宇宙是座黑暗森林，每个文明都是带猎人，某个文明一旦被发现，就必然遭到其他文明的打击”。在这层意义上，我们认为黑暗森林法则也适用于区块链——只要人们的交易订单被其他人看到，就一定会被利用。众所周知，区块链的链上交易公开透明、难以篡改，而如下图所示，交易在上链前，在各节点自己的mempool内也公开可见。

2.1.2前提二：交易结果在一定概率上可以预测

这里指的是，用户在mempool看到交易后，在一定程度上可以判断交易的影响，例如，用户看到某加密货币的大额买单，可能认为该资产的价格将出现上行，反之则反，当然，这一判断还需要“该资产的流通盘相对较小”等前提。

2.1.3前提三：交易上链竞价规则清晰：价高者得

以第二大区块链以太坊为例，区块链交易的规则是“Gas费更高者可先行上链”。Gas可以理解为，用户为了完成交易，向系统和矿工支付的服务费。原因是以太坊为区块规定了Gas的上限，则矿工为了使自己得到的Gas费最大化，会优先让Gas费出价更高的交易上链。

这一规则不同于部分交易场所主要基于订单发出请求的时间的成交原则，如“先到先得”，也跟交易本身的金额没有直接关系，但有时用户可能愿意为了大额交易支付更多Gas费，以免交易成交缓慢、成交前标的资产价格发生大幅波动。

Ankr攻击事件匿名套利者已将超1550万枚BUSD转入Binance:12月2日消息，据链上数据显示，Ankr攻击事件匿名套利者已将所获利润通过中间地址（0x4c......2757）向Binance: Hot Wallet 6转入15,504,986.943642枚BUSD。[2022/12/2 21:17:49]

2.2MEV第一大应用场景：套利

根据Flashbots统计，截至2月5日，在历史上的3268564笔MEV交易中，99%为套利交易，仅1%为清算交易。

其中，MEV在清算中的应用主要指的是，当抵押借款人的抵押物价值下降，不同于传统金融市场，只能由交易平台自身清算用户抵押物，区块链世界，由于链上交易公开，任何用户都可以“替”抵押借款人出售抵押物来偿还债权人，并获得一大笔清算费用，于是POW时代的矿工和POS时代验证者通过自己组建区块的权力，优先让自己的清算交易置于区块中、成交，来获利；本报告重点介绍套利交易。

?抢跑：复制他人订单，抢先交易。

例如，1、用户甲看到用户乙在某交易所低价购入某加密货币的订单。2、用户甲看到该币在其他交易所价格较高。3、用户甲给出比用户乙更高的Gas费，先行买入该币。4、用户甲在其他交易所抛售该币种，实现获利。

?跟跑：消除历史交易的影响，填平价差。

例如，如下方左图所示，1、用户甲看到用户乙将在去中心交易所C大量抛售某加密货币的订单。2、用户甲预计该币价格将下跌，然而此时去中心交易所D中该币价格尚未变动。3、用户甲给出比其他用户更高的Gas费，紧随用户乙提交买入该币的订单。4、用户甲在去中心交易所D抛售该币，实现获利。

?“三明治”：先抢跑，再跟跑。

例如，如下方右图所示，1、用户甲看到用户乙低价购入某加密货币的订单。2、用户甲看到该币在其他交易所价格较高。3、用户甲给出比用户乙更高的Gas费，先行买入该币。4、用户甲给出比其他用户更高的Gas费，紧随用户乙的买入订单抛售，实现获利。

2.3MEV“狙击”方案各异，尚不成熟

一种观点是“MEV是好的”，比如套利能促进价格发现，帮助各大去中心交易所更新资产价格，与市场价格保持贴合，也有很多观点认为“MEV是恶性的”，原因是它推高了用户的交易成本，使链上空间拥堵阻塞、浪费链上空间，应当在共识层或应用层消灭它。

马斯克：如果推特Blue账户也涉嫌垃圾邮件问题，将停止该服务:金色财经报道，马斯克表示，如果推特Blue账户也涉嫌垃圾邮件问题，将停止该服务。

此前报道，马斯克称付费用户验证是解决机器人账户的唯一方法。[2022/11/2 12:06:47]

基于第二种观点和MEV在区块链世界存在的若干前提，部分项目推出了对MEV的狙击方案：

?通过加密，使交易在被进入内存池和纳入区块前保持不公开可见状态：ShutterNetwork、CosmosIBC、SubmarineSends；

?集中流动性池，以缩小滑点、缩小MEV空间：例如UniswapV3；

?改变“Gas高者得”的交易上链规则，改为按“时间”先后对交易排序：ZeroMEV、以太坊二层网络Rollup；

?防止套利者获利：Kattana。

我们认为，从MEV存在的原因考虑，MEV难以避免，在MEV盛行的当下，与其狙击它，不如利用它。

3MEV的过去：Flashbots链下竞标，终结矿工“暗箱”

长期以来，MEV挖掘和区块生产被有特殊权限的暗池、大交易商和矿工把持，直到研发项目Flashbots推出MEV-geth和MEV-Relay。

在这一阶段中，Flashbots服务的MEV的挖掘流程是：

1、MEV搜寻者在链下向中继发送包含自己交易排序偏好的交易包“Bundle”；

2、中继则向安装了MEV-geth客户端的矿工转发有效的Bundle；

3、矿工将对自己而言最有利可图的Bundle置于区块顶端；

4、失败交易不上链。

这一流程使MEV搜寻者可以在链下公开竞价，使MEV挖掘规则透明化、公开化，使其走出了矿工自行提取的“暗箱操作”阶段，但同时还是使MEV的利润大大转向了矿工，因此获得了MEV搜寻者和矿工双方的广泛支持。

上述流程的主要问题是：

?开放性不足，只有部分矿池有权参与：虽然所有MEV搜寻者都可以未经许可地提交Bundle，但矿工能看到所有Bundle的明文，所以Flashbots只允许部分矿池参与；

?兼容性不足：作为以太坊客户端geth的分叉，MEV-geth只能跟一个以太坊客户端兼容；

?竞拍在中心化的基础设施上开展。

4MEV的现在：产业链竞争格局

4.1“制霸”MEV挖掘，90%区块由MEV-Boost构建

根据mev-boost.pics的统计，2022年9月以太坊合并以来，按以太坊区块生产的最小单位Slot看，截至2月5日，91%的Slot由MEV-Boost构建。

DeSo发布未来路线图，将于第四季度执行从PoW向PoS的共识切换:10月3日消息，Web3社交网络DeSo近期发布了该项目的未来路线图，除了上周已披露的集成MetaMask外，DeSo还计划于第四季度像以太坊一样从PoW共识切换至PoS共识，以减少能耗。除此之外，DeSo还计划与一所藤校合作发起一项黑客马拉松活动，以鼓励学生们创建去中心化社交应用程序。

去年九月，DeSo曾通过出售DESO代币获得2亿美元融资，Andreessen Horowitz（a16z）、Sequoia、Social Capital、TQ Ventures、Coinbase Ventures、Winklevoss Capital、Polychain Capital、Pantera Capital、Arrington Capital、Blockchange Ventures、Distributed Global、Blockchain.com Ventures、Hack Ventures、Reddit联合创始人Alexis Ohanian等参投。[2022/10/3 18:38:21]

4.1.1MEV-Boost和PBS的含义

POS时代，Flashbots推出了MEV-Boost，它是一个中心化接口，它让验证者多了一种获得高收入区块排序的方式，验证者可以自行去内存池为交易排序、将其打包，也可以选择MEV-Boost“推送”来的经过区块构建者排序过的。

数据显示，大部分时间，通过MEV-Boost，验证者收入可以大幅增加，因此，大部分验证者选择了接入MEV-Boost，而不是自己排序。

MEV-Boost对接多个中继而不限于Flashbots，它创建了区块构建者这一新角色，并将它和区块出块者分离，这就是PBS。

MEV-Boost的运作流程是：

1、MEV“搜寻者”竞相向“区块构建者”提供包含自己交易排序偏好的“交易包”。

2、“区块构建者”从中选取Gas费最高的搜寻者，也可能从自己的独有渠道获得订单流。“区块构建者”竞相向“区块验证者”提供包含了交易包的、自己“组装”的“区块”。

3、“中继”将“区块构建者”构建的“区块”发送给“区块验证者”。

4、“验证者”只需从“区块构建者”经由“中继”递送来的交易包中，选择给自己最多费用的区块。

多链流动性协议Symbiosis与流动性市场协议BENQI达成合作:据官方消息，多链流动性协议Symbiosis Finance宣布与Avalanche链上流动性质押和流动性市场协议BENQI达成合作。[2022/8/12 12:20:24]

根据以太坊的出块规则，“验证者”会被随机选为“出块者”，当选的“验证者”会将其选中的区块上链。

4.1.2MEV-Boost的进步性

相较于POW时代的挖掘流程，MEV-Boost作出了若干改进。

?更去中心：通过增加“承诺-披露”机制，放松对区块生产者的信任要求，使每个以太坊质押者都能参与进来。由于获取MEV需要制定复杂策略，POW时代只有大矿工和矿池才能做到，PBS降低了验证者获取MEV的门槛，在这层意义上，能防止大矿工强者恒强。

?兼容性更强：推出侧车机制——独立于信标节点的开源软件，用户可以通过MEV-Boost的区块构建者API，跟任何以太坊客户端一起工作，这也使得任何人都能成为区块生产者，而不只是Flashbots，这意味着区块构建者可以充分竞争，而验证者可以选择其中向自己出价最高的。侧车机制还意味着，MEV-Boost使用过程中的失败不影响验证者在共识层的出块。

?Gas竞价转为暗拍。

将“交易通过Gas竞价排序”转为暗拍，MEV搜寻者看不到别人的出价，只能按照自己的心理价位一锤定音，不占用Mempool资源了，并避免了推高其他用户交易成本，失败交易不上链，也避免了浪费相关链上空间。

4.1.3MEV-Boost的问题：Builder和Validator的新集中MEV-Boost也有自己的问题。

比如，区块构建者和验证者通过跟部分服务商签订专属协议独占订单流和跨域挖掘MEV，实现新的中心化。其中，区块构建者可以修改交易规则，这样就算共识层部分交易有效并付费了，但还是被审查和被拒绝，以太坊网络的去中心性质被损伤。

4.2MEV-Boost统治下的产业链格局

4.2.1搜寻者：对普通用户而言门槛较高

根据Flashbots的统计，截至2月5日，在累计6.87亿MEV收入中，MEV的搜寻者要将36%付给矿工，因此其毛利率为64%。

相比于大部分生意，是相当高的毛利率。但承担该角色需掌握计算机技术并拥有先进的MEV搜寻算法，对普通用户而言，门槛较高，适合有此专长的个人或机构。

4.2.2构建者：Flashbots第一，占23%，前三家占64%

根据mevboost.pics统计，截至2月5日的14天内，整个区块构建者市场，Flashbots占23%，builder0x69占23%，beaverbuild.org占18%，仅这三家即占64%。

4.2.3中继：Flashbots独占半壁江山，且未商业化

中继是MEV-Boost生态中的重要组成部分，它负责将区块构建者排序的交易包转发给验证者。根据Blocknative的统计，不考虑人工成本和7*24小时运营监控和支持成本，运营一个中继的成本是6万美元/年。然而，MEV-Boost模式中，Flashbots要求中继不向市场收费。

?Flashbots中继免费被认为阻绝了其他竞争者的进入。目前，除了Flashbots，市场上只有Dreamboat一家开源中继。截至2月4日，

?根据mevboost.org的统计，仅有10个活跃中继；

?根据Flashbots的统计，87%的验证者已经注册使用Flashbots的中继服务；

?根据Flashbots的统计，1月23日至29日，57%的区块由FlashbotsMEV-Boost中继提议生产；从区块15537940开始，截至2月4日，53.8%成功上链的区块中50.2%由FlashbotsMEV-Boost中继提议生产。

?Flashbots中继免费还被认为会导致MEV挖掘产业链的垂直整合。

例如，中继自身不挣钱，但部分中继向上游发展，拥有了自己的区块构建者，从后一种角色种获益，这会导致它们拒绝其他区块构建者投递来的交易包。

4.2.4验证者：格局稳定，Lido第一，占26%，适合散户

以太坊验证者市场格局较为稳定，Lido约占26%。自以太坊合并依赖，以太坊验证者市场竞争格局变化不大，根据mev-boost.pics的统计，截至2023年2月5日，Lido第一，约占26%，Coinbase第二，约占13%，Kraken第三，约占8%，Binance第四，约占6%，这四家共占51%。

成为验证者，对散户而言门槛较低。

根据Rated统计，截至2月5日，在众多以太坊验证者中，Lido获得的年化质押收益率最高，约为6.07%。

更重要的是，对散户而言，相较于MEV-Boost产业链上的其他角色，通过Lido等质押服务商成为以太坊验证者的门槛最低，而Lido通过接入MEV-Boost能获得可观的MEV收入。

5MEV的未来

5.1以太坊路线图：将PBS写入协议，扩容后第一要务

根据以太坊创始人VitalikButerin2022年11月公布的以太坊发展路线图，“合并”后的第二次重大升级即为解决MEV风险问题、保证中性的区块上链政策，为此会将PBS写入协议。这使得用户将不必信任Flashbots这样的中心化机构。

例如，虽然在MEV-Boost主导的MEV挖掘产业链中，搜寻者和区块构建者角色已经十分去中心，但中继仍然承担了其上下游的信任：

面向上游，它要承担区块构建者的信任，即它在出块者支付构建者费用前，不让前者查看构建者区块基础交易；

面向下游，它要承担出块者从信任，在不允许出块者查看基础交易的情况下，确认区块和出价的有效性，这非常重要，因为无效的区块将导致出块者被罚没。

虽然该升级完成的时间节点未知，但由于已公布，市场对此有较大预期。

以太坊官方有将MEV相关改动写入协议层的成功先例，即著名的EIP1559提案。EIP1559使区块手续费用的BaseFee随拥堵情况而变化，并有1.125x上限，使Gas费更好预测、更平滑，方便用户提升交易成功率，降低了MEV的竞价空间。

5.2Flashbots：L1和L2共享“唯一”内存池和“交易排序层”

针对MEV-BoostMEV挖掘过程中存在的若干问题，Flashbots提出了SAUVE计划。SAUVE致力于成为以太坊L1和L2共享的“唯一”内存池和“交易排序层”。

SAUVE的三个特性是：

?统一的“交易偏好”提交场所：用户提交“交易偏好”到SAUVE；

?充分竞争的执行市场：“交易偏好”被传递到“执行市场”，“执行者”监听SAUVE内存池交易，并为将用户“交易偏好”的执行而竞价，他们还会将部分MEV返还给用户；

?去中心的区块生产网络：它获得收集的用户“交易偏好”，该网络能最大化区块构建者和验证者的MEV收入，同时让区块构建者去中心，他们之间共享订单流，订单流将保持不公开可见状态。

SAUVE致力于针对性地解决MEV-Boost当前遇到的问题：

?针对MEV-Boost目前面对的审查，加密内存池。

?针对区块构建者的集中，将其去中心化。

?解绑内存池和区块构建者，用即插即用型工具取而代之。

?共享相同的排序层来保证去中心，区块构建者捕捉跨域MEV，验证者最大化自己的收入，用户执行最佳交易。

?针对独占订单流：去中心地为用户赋能。◆在交易被确认前，用户的交易应该不公开可见，以及用户有权获得他们创建的任何MEV。◆用户的事务应该是不公开可见的，但是对所有的区块生产者开放。

?针对跨域MEV：去中心地为区块构建者赋能。

◆不同链的区块生产者必须合作，就像当初FlashbotsAuction整合Searcher和矿工一样，必须是用开放和无需许可的方式。

SAUVE的实现在远景上还需要至少以下条件：

?基于SGX的订单流拍卖、区块构建者器和网络。

?跨域MEV解决方案：允许用户表达和执行跨域的MEV交易偏好。

5.3Flashbots的挑战者们：激励中继等

不过，Flashbots竞争者的举动也会倒逼Flashbots创新，或许会有竞争者能成功为中继提供激励，增加市场的竞争。例如，排名靠前的区块构建者0x69允许MEV搜寻者撤回或替换交易包。

另外，以前交易包默认顺序不变并连续，当前部分区块构建者自己可能也会合并交易包或打破各交易包内部交易的排序。例如，它可能会为了获得更多MEV，将交易包ABC和DEF，从原来的ABCEDF排序为ADBCEF。

风险提示

区块链技术发展不及预期。

区块链属于新兴科技产业，其技术发展进度存在较强不确定性。

区块链监管趋严。

区块链产业天然具有全球性，其在各地面临不同且不断明确的监管。

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