以太坊:如何解决MEV的痛点？从MEV-Explore、keeperDAO、CowSwap说起

原标题：《MEV应用：为公平提取以太坊网络价值而来》

随着DeFi协议应用的发展，越来越复杂的智能合约部署在以太坊网络中，合约与合约之间的交互过程不但复杂且频次高，每一次合约交互都隐藏着财富机会，比如套利，比如清算，链上应用的繁荣也使链上交易可捕获的价值增加，这些价值被统称为MaximumExtractableValue，简称即MEV。

根据MEV数据网站Flashbots统计，自2020年1月到今年6月，以太坊网络的MEV达7.49亿美元，近30天被提取的价值高达2.39亿美元，已经成为一块不容忽视的市场。

但矿工可提取价值在网络交易过程中，存在抢跑和尾随交易，往往会导致以太坊GAS过高，带来链上拥堵、高交易滑点等问题，影响链上其他用户的使用体验。

于是，越来越多的专业开发者致力于解决矿工提取价值过程中的不透明、无秩序的现状，以保护普通用户的交易利益，这种解决方案甚至以应用的方式出现，MEV-Explore、keeperDAO、CowSwap便是这类应用。

本期DeFi蜂窝将带来MEV及其相关应用的梳理。

什么是MEV？

MEV是MinerExtractableValue简称，原本是指矿工可提取价值。

作为以太坊区块数据的打包者，矿工有很多主动权。在打包区块过程中，他们可以将交易包含进来或排除在外，要对交易进行排序，这个操作也让矿工提取除了正常的交易费用和区块奖励之外的价值，这个价值就是MEV。

周小川谈加密货币创新：中方的态度注重于如何为实体经济服务:博鳌亚洲论坛副理事长周小川在第十三届陆家嘴论坛上在涉及到加密货币创新的时候表示，中方的态度也是在很多分析和讨论上注重于如何为实体经济服务，如果能够为世界经济作出重要的服务来讲，大家可能给予更多帮助，反之则会弱一点。（财联社）[2021/6/11 23:29:53]

而当前在以太坊生态上，MEV并不仅仅有矿工在提取，还有专注于DeFi的交易员，也有机器人运营商，他们通过套利策略获得MEV，留给矿工的只剩下交易员在挖掘MEV过程中支付的交易费，因此，矿工能获得链上MEV仅仅是小部分。

DeFi交易员、套利机器人加入到链上提取价值的行列，因此，MEV定义不再仅仅是矿工可提取价值，它发生了词变，变为最大可提取价值。

在理解MEV之前，需了解以太坊链上的运转流程。这个区块链网络上主要有3个角色，我们用一个形象的比喻做说明——矿工是生产者，矿池像是拍卖行，用户相当于投标人。

每当用户启动交易后，交易信息会广播到节点，每笔交易均附有手续费，也就是GAS费。费用代表用户购买区块空间的意愿，使其能够让他的这笔交易包含在区块内。矿池会把这些交易信息分配给矿工，而矿工为追求收益，会优先打包GAS费高的交易。

此时，交易用户为了让自己的交易被优先处理，就会出高价GAS费，这种行为就是「最优GAS费竞拍」(PriorityGasAuction)，简称为PGA。

在DeFi应用繁荣以前，以太坊就是这样按区块顺序有序运行的，链上MEV价值集中在矿工身上。随着DeFi协议的爆炸式增长，超额抵押借贷、AMM、收益挖矿策略、衍生品等智能合约的组合与交互越来越复杂。以太坊网络不再仅仅只支撑链上转账交易，可以捕获的价值将越来越多，智能合约的每次交互，都暗藏着巨大的财富，MEV也就变得丰富起来。

美国FDA政策蓝图：应研究如何利用区块链跟踪产品:金色财经报道，美国食品药品监督管理局（FDA）周一公布了一项针对食品安全的新计划，在发布的一份政策蓝图中引用了区块链技术在跟踪产品中的潜在作用。根据该蓝图文件，总体计划的主要组成部分是使用新兴技术来增强现有系统并构建新系统。文件称，当研究行业如何通过数字方式跟踪飞机、行程共享和包装货物的实时移动，或者企业如何利用大数据来识别趋势时，很明显，FDA和利益相关者应该研究如何利用新技术，包括但不限于人工智能、物联网、传感器技术和区块链。[2020/7/15]

MEV在DeFi领域，主要产生于套利交易和清算这两个主要场景。

套利交易——以Uniswap为例，当有一笔大额交易在该DEX上产生滑点时，假如有价值10000美元的套利机会，DeFi交易员或机器人套利者就会扑捉到这个信息，执行套利交易。他们会提交这笔交易给矿工。为了让提交的交易被矿工优先打包处理，他们通常会给出高价GAS，哪怕是价值3000美元。此时，剩余的7000美元就是DeFi交易员或机器人套利者可提取的MEV。而那3000美元GAS费，则是矿工在此笔交易获得的MEV。

套利机会不仅仅存在于大额交易的场景中，也会产生在不同DEX之间，比如，当ETH/SHIB在Uniswap和Bancor上出现不同的价格时，套利者就会在两个DEX间搬砖，使价格最终趋于一致。

清算交易——在DeFi抵押借贷协议中，当抵押品价值下降时，如果没有补足或者出售抵押资产，就会触发清算程序，清算人可以以低于市场价格3%-5%的折扣，获得如ETH这样的抵押资产，而这3%-5%的折扣价值，也是MEV。

MEV市场存在诸多痛点

抢跑行为带来利益分配不公平

声音 | 段新星：看到有价值的场景时思考如何用区块链去更好地打造才是正确的:Bytom创始人段新星在“区块链平昌论坛2019(Blockchain Pyeongchang Forum, BPF2019)”的圆桌论坛上表示，在投机和炒作层面区块链处于熊市，但是在区块链应用层面仍然在向前发展。同时，他指出，不能像拿着锤子砸钉子一样，把区块链强加于所有项目，而应该在看到有价值、有意义的场景时，思考如何用区块链去更好地打造才是正确的。只有做到这点，离区块链下一次爆发也就不远了。[2019/1/28]

当前的以太坊网络上，捕获MEV的主要包括DeFi交易员、套利机器人运营商，也有普通用户，他们都是MEV的搜寻者，在链上各种合约交互的场景中，寻找收益机会。

假如一个DeFi交易员在Uniswap上发现了套利机会，把交易提交给矿工，但由于链上数据都是公开的，所有人都能监控到这个交易员提交的套利交易信息，当MEV价值十分可观时，包括矿工在内的搜寻者，就有可能以更高的GAS费「抢跑」——复制这条交易信息，出更高价格的Gas费「搭个便车」。

于是，一个以GAS费竞价争取此次套利机会的场面出现了，这对第一个发现套利机会的交易员显得很不公平，如果他出不起更高的GAS费，那么他发现这个「宝藏」便只能拱手让给「有钱人」。

GAS费过高浪费区块空间

OK，如果你认为崇尚交易自由的DeFi，就应该遵循优胜劣汰的市场法则——MEV一旦被搜寻者发现，就要尽快以高价GAS费提交此笔收益，争夺机会。

想想矿工会怎么做？最大的可能是打包出钱最多的那笔交易。这就会造成因优先打包而带来的区块空间被减少的问题，此时，网络有可能变得拥堵起来，链上交易的GAS费也被抬高了。

声音 | FBG资本的Nathan Li：加密行业中的人应该接受更多关于如何区分的教育:在今日共识大会新加坡站，FBG资本的Nathan Li谈到项目时表示，在加密行业中，人们应该接受更多关于如何区分的教育。投机是好事，每个人都想在这个领域赚钱。但我们应该意识到现实是什么。[2018/9/20]

三明治夹击

除了上述问题外，大额的DEX交易场景中还会存在「三明治夹击」这种颇受争议的获利方式。一些脚本能力更强的「科学家」交易员，通过使目标交易夹在两笔特定交易中间从而获利。

同样以Uniswap的AMM式兑换场景举例，假如ETH价值1000美元，用户A用1000USDT买入ETH，科学家盯上了A。他先于A构造了一笔1100USDT买入ETH的交易；排在后面的A想要成交，就要用更多的USDT买入ETH，比如1150USDT。此时，科学家卖出ETH,从而赚了一笔差价，而真实的交易用户还要承受更大的滑点损失。

矿工双重角色挑战

在以太坊生态中，矿工的主要收入由四部分组成：区块奖励，叔块奖励，交易费用，MEV收益。你发现了吗？作为处理交易顺序的矿工，既有机会当裁判员，也有机会当运动员。

当链上其他用户提交的MEV收益高于区块奖励和交易费用时，矿工就会进入两难抉择之中——到底是选择抢夺此笔交易，还是选择重挖区块来捕获区块中的MEV。这对矿工来说是个诱惑，为了使下一个块建立在自己套利成功的区块上，他会努力使包含自己套利交易的块成为最长链。

解决MEV痛点的应用出现

当链上交易秩序甚至网络效率因MEV的丰富而带来不利时，一些开发者试图通过一些方案解决痛点。

MEV-Explore浏览器

郭宇航谈区块链和数字货币项目如何规避政策风险：做到三个点:日前在“2018洪泰春分大会”上，谈及到区块链未来到底能做什么，星合资本董事长、点融创始人郭宇航，作为业内知名区块链专家，他表示：“区块链在金融、存证、版权、游戏、未来万物上链等方面容易落地，最终是要让全世界的机器走向共识。以及关于区块链和数字货币项目如何规避政策风险？郭宇航认为就三点，一是不要渉众，二是服务实体，三是拥抱监管。”[2018/3/22]

MEV-Explore是一款以太坊MEV交易实时资讯面板和浏览器，用来展示MEV价值、分类、最新MEV交易、MEVGas费消耗等相关资讯，网站数据每3小时更新一次。这款应用旨在帮助社区了解和量化MEV，从而观察它对以太坊网络的影响。

MEV-Explore的开发方是Flashbots——一家专门研究矿工可提取价值的机构。既然MEV客观存在，无法避免，Flashbots希望能为搜寻者和矿工建立MEV利益分配秩序，降低MEV对公链的影响和风险。

Flashbots缓解MEV影响的解决方案分为三部分：点亮黑暗森林，价值挖掘民主化，分配利润。

由于MEV目前对以太坊用户不透明，普通交易用户即使曾遭受过抢跑或三明治夹击也感受不到MEV的存在，理解它需要大量的数据分析和智能合约的深入了解。Flashbots希望MEV-Explore能够让MEV活动透明化，减少信息不对称，同时希望能将MEV量化，有衡量指标并且这些指标可视化。

对于在提取MEV过程中的高GAS费，Flashbots提出的解决方案是MEV-Geth，简单来说就是把MEV交易隔离起来，用专属渠道进行矿工和搜寻者交易竞拍，通俗理解就是把这些交易移到链下，以缓解链上GAS费过高和拥堵。

Alchemist解决方案

Alchemist(MIST)基于Flashbots技术推出了首个去中心化交易所mistX,号称第一个FlashDEX，主要是解决抢跑问题，用来保护普通用户在交易过程免受抢跑攻击和三明治夹击。若抗抢跑失败，不需要支付任何费用。

这就意味着在mistX上，你的交易，要么在没有抢跑交易的情况下交易成功，要么无需支付任何费用。不像传统的链上交易，不但面临着被抢先交易，还要损失提交的GAS费。

mistX交易宣称交易无需GAS费，所有交易的GAS价格都是0。但这并不意味着没有手续费，只是支付方式与传统的交易方式不同——mistX用户在交易过程中是向矿工支付小费，这些小费以ETH支付。如果交易中包含ETH，就会把消费包含在交易中；交易中没有ETH，那么需要从你钱包的ETH中扣除。

简单来说，交易无需GAS费，但需从每笔交易中扣除一定比例的小费。最重要的一点是在mistX取消提交的交易时，没有任何费用。

mistX独特之处是利用了Flashbots机构提出的解决方案，将用户交易捆绑在一起。也就是说，通过mistX交易信息不会发布到公开池，这样有效地向抢跑者隐藏了信息，从而防止交易被操纵，或被抢跑，或被夹在中间。

KeeperDAO解决方案

KeeperDAO旨在让DeFi用户和交易搜寻者利益最大化，这种方式也强调并非保护矿工利益。

KeeperDAO专门为套利者创建了一个资金池：任何人都能向这个资金池借钱套利，并获得套利收益的一部分。

它相当于链上流动性承销商，流动性提供者将资金存入资金池中，套利者或清算人会利用流动池中的资金捕捉链上套利机会。当有套利机会发生时，套利者会以闪电贷的形式借用流动池中的资金，并在套利成功后将本金还回流动池中，套利者所得收益会被存入社区池中然后等待分配奖励，提供流动性的用户也将获得原生代币ROOK作为奖励。

在其整个套利或清算过程中，Keeper主要面临的挑战就是提交套利交易过程的PGA竞拍，比如，当你捕捉到套利机会时，为了让此笔交易优先被矿工打包，就面临着是否要提供高价GAS费竞拍交易顺序。如果提供高昂的GAS费，而这无休止的GAS费混乱争夺中，套利者利润相比原始利润少之又少。

获益的总是掌握交易控制权的矿工，他们可以获得MEV最大价值。如果不提供高价GAS费，交易会不会被竞争者抢跑？为避免此种情况，KeeperDAO通过专门的智能合约将此笔交易封装，消除MEV。

也就是说，出现一笔套利交易机会时，搜寻者提交给KeeperDAO，让它分析是否有套利机会。如果有套利机会，KeeperDAO获得套利和清算优先权，同时能降低以太坊矿工为获取MEV价值控制交易排序的风险。交易完成后，KeeperDAO用ROOK对搜寻者加以奖励。

尽管搜寻者获得利润减少，但损失少于PGA竞争的GAS损失。对KeeperDAO和搜寻者来说，这是双赢。

目前用户可以通过提供ETH、WETH、USDC、renBTC、DAI等资金池的流动性来获得收益。ROOK初始供应量共100万个，截至6月9日，其市值2.1亿美元，暂报价为179$，持币地址数有18777个。

ArcherDAO解决方案

ArchrDAO旨在增加矿工的收入，希望通过联合策略提供者提供高价值的链上交易机会，然后在以太坊上重新排序交易来提高矿工收入，并优化交易者体验。

ArcherDAO生态主要有3个角色，分别是策略提供者、矿工、流动性提供者。后两者较好理解，而策略提供者是发现并提交链上收益机会的一方，这些机会包括DEX中的套利、贷款清算及其它机会。

ArcherDAO系统评估这些收益机会后，会将高价值的机会发送给矿工，由矿工打包进入区块并产生收益。

整体来看，ArcherDAO是一个让套利者和矿工直接合作的平台，通过联合策略提供者和矿工，用执行有利可图的链上机会，为矿工带来新收入来源。不同于PGA解决方案，ArcherDAO让套利者和矿工双方合作，从而使MEV利益最大化，避免了为实现套利而浪费GAS费用。

CowSwap方案

CowSwap用批量拍卖来抵御MEV攻击，并集成各去中心化交易所作为流动性来源，为交易者提供最优价格。

CowSwap是采用一种独特的需求匹配CoW(CoincidenceofWants)的方式进行撮合交易。当交易双方两人同时拥有彼此需求的资产时，双方便可以不通过货币媒介，直接进行交易，可以理解为链上的「物物交易」。

也就是说，当一批交易发生时，CowSwap首先在链下为交易者匹配订单，如果它没有找到可匹配的需求交易，则将交易提交到链上其他DEX。

在CowSwap上，两个人同时持有彼此想要的资产，即可直接匹配交易，而无需做市商或流动性提供者撮合交易。这样既然可以为个人交易者带来最佳的价格，也免除通过做市商或流动性提供者产生的手续费。

CowSwap需要链上的外部流动性，因此采用批量订单的方式，按统一价格结算。所有订单价格一致，没有交易排序的问题，所以不能通过将交易按特定顺序排序来提取任何价值，从根本上免除MEV情况。

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