# MEV Research By [sallygu.eth](https://paragraph.com/@sallygu) · 2023-10-12 --- 概念 -- * MEV即通过在区块中添加和排除交易并更改区块中的交易顺序，从区块生产中提取的超过标准区块奖励和燃料费用的最大值 * 在以太坊中一个交易发起后，这笔交易会被放在 mempool（一个保存待执行交易的池子）中等待被矿工打包 * 矿工就可以看到 mempool 中的所有交易，而矿工的权利是很大的，矿工掌握了交易的包含、排除和顺序 * 如果有人通过支付更多的 Gas 费贿赂矿工调整了交易池中的交易顺序而获利，这就属于一种最大可提取价值 MEV * 目前有两种MEV形式最为常见： * 一种为Arbitrage套利，另一种为三明治攻击 （liquidation排在第三） * 以三明治攻击为例，其可以通过在链上监控大额的 DEX 交易抢跑大额订单随后卖出 * 比如有巨鲸想在 Uniswap 上购买价值 100 万美金的山寨币，而这一笔交易会将这个山寨币的价格拉高很多 * 这笔交易被放入 mempool 的时候，监控机器人发现有机会，就贿赂打包这个区块的矿工将一笔买入操作插队在这个人前面，然后在巨鲸购买操作后插入卖出操作，获取交易拉盘利润 * 尽管JIT(Just-in-time Compilations)和清算也算MEV策略，但其volume相对来说还比较小 * 更高级的策略还包括杠杆三明治交易、Just-in-time bot、流动性再平衡等 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/037f14766a5e3beb2d6925c7a5af7e3c9f992763af1244867a315fbab6ad7e31.png) * 简而言之，整体MEV的供应链流程如下 * 用户发送意向交易到钱包 * 钱包推送意向交易到memopool，最后送到searcher手中 * searcher在memopool中进行搜索后，发送bundle给builder * builder将MEV和其他交易打包到区块内 * 在merge之后，builder还需要聚合交易并交给验证者验证 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/248c1c0b3cf5e4fb0df45375f95b649cf845bb55c9198b742109cc56ac976f79.png) 背景 -- ### PBS（Proposer-Builder Separation） ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/56d9035b588be57893ab5dde3874b076e975effe73eedfaa6f4c21212c0f2236.png) * 由于darksharding1.0的缺陷无法解决MEV问题，以太坊坎昆升级后在技术路线图规划上，提出了提议者-打包者分离（PBS） * 指在通过MEV外部化的思路，使整个MEV过程更加流程正义 * 预计落地需要1-3年时间 * 主要是解决节点的分工问题 * 高性能节点作为builder就下载Blob数据编码分发，然后创建blcok广播给低性能节点抽查 * 全节点 * 同步数据量和带宽要求较高，相对中心化 * 低性能节点就作为Proposer负责抽查检验数据有效性，然后创建和广播blockheader * 轻节点 * 同步数据量和带宽要求较低，去中心化一点 * 高性能节点作为builder肯定权利更大，有可能会故意不打包一些交易或者随便编序插入自己想插入的交易去捕获mev机会 * 所以为了防止权力滥用，低性能节点propoesr就会公布一个抗审查清单（crlist），把所有mempool所有交易都装进去 * 这样一来builder不能随便把mempool里的交易扔掉除非有gas限制，或者插入不属于这个mempool的自己的交易搞MEV套利 * 不过builder仍然有权力对mempool里的交易进行排序，还是有一定套利空间 * 在打包完之后，builder就会把交易列表hash广播给低性能节点proposer，由其自己选一个交易列表生成blockheader广播 * 节点同步数据就是一方面从proposer那里要blockheader，一方面问builder要block的body ### 双槽PBS（Two-slot Proposer-Builder Separation） * 主要是为了解决builder捕获MEV几家独大的中心化问题 * 模式：builder卷起来对crList进行竞价 * 主要就是不同的builder拿到crlist排除交易列表和header之后出价竞拍 * proposer就选择竞价成功的header和builder，拿中标费 * Committees确认中标的header后Builder披露中标的block body * 虽然仍然有排序的MEV套利空间，但是builder会因为要竞争出块而互相内卷价格，是的MEV行为的利润收窄 * 但因为高性能节点其实数量有限，builder本来就少，有MEV经验的builder可能还是会吃掉大部分竞标，最终还是相对中心化 * 这个机制比较大的问题还在于双槽（Two-slot），有两个插槽 slot的设计 * 对比原有方案，有效的出块时间会被延长 24 秒（一个 slot=12 秒） ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/35a30792a9b392923c7c93894a4ea77c13afa4d89b21c49adaefe952c1e34d4c.png) ### ePBS（enshrined Proposer-Builder Separation） * 封装提议者与构建者分离ePBS相当于是进阶版的PBS * 指直接使用协议功能构建的PBS，有更强的信任假设 * 但完成度相对比较低，需要的周期更长 * 其他渐进版本PEPC和OptimisticRelaying也在引起越来越多关注 * 封装的私有内存池可以在一定程度上保护应用dapp用户遭到抢跑攻击 * 应用dapp内交易公开所有人可见的问题是容易被bot发现抢先交易 * 所以创建“私有/加密内存池”，用户的交易在被打包撞到一个区块里之前都是被加密的 * 但这对加密技术有所要求，一个是用户不能率先涌入解码，一个是交易被不可逆地接受后其可以自动解码 * 目前对中心化运营商进行加密的几种模式 * 时间锁加密：按照一定顺序计算任何人都能解开，且无法并行计算 * 阈值加密：由一个可信的多数committee解密数据，类似enshrined信标链 * 可信硬件：SGX * 不过尽管功能很有价值，但目前这些加密方式都还没有建立起充分的信任基石 * 在延迟加密或一些其他技术有所突破前，L1都不太可能接受 * 此外，封装太多内容可能也会使协议过于复杂，增加治理负担 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/a09eb120ae76ebf5682c31426c8237280dcbd714cd66e5ea5a1fb52b2000595c.png) 市场数据 ---- * [https://dune.com/chorus\_one/ethereum-mev-data](https://dune.com/chorus_one/ethereum-mev-data) ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/47da2c1eae94ed35c4005ee6eb150ab0fc8424de509e5848ca00dc83b9844a66.png) * Flashbot社区发布的5&6月报显示在合并接近一年后，MEV-Boost的relay和builder市场都进入了稳定期。目前Flashbot、Ultra Sound、Agnostic、Bloxroute等4家relay提供商占据了总市场份额的 80%，同样builder市场的大部分市场份额也由头部5家占据。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/4bffedf48d31823baf8448a6a097c647c7961a4752449422297deddf61e53edc.png) ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/ed74210df3c3d552b19db0d29a3f8f9ae188bae8b92c802ae8b821a2d85f3ac3.png) 机制分类 ---- ### MEV Auction * Merge前PoW的玩法 * 主要参与方：searcher和矿工 * 矿工即builder的角色，有出矿权+可以通过排序、插队和篡改等捕获MEV价值 * searcher内卷gas费确保自己的交易被先打包，内卷严重可能会拿出90%MEV利润出让 * 在这种机制上矿工占很大优势地位，同时交易隐私和安全也不太好 * Flashbots之类的项目方有做searcher和矿工之间的私密通信渠道，防止恶性竞争本质上是增强信任度 * searcher先打包交易成bundles提交到auction系统里，设个限价最低价 * 矿工卷竞价抢自己感兴趣的bundle（像PBS之后抢crlist一样），也设个限价心理阈值 * 矿工从auction中选择竞价最高最能获利的 Bundle包含到block里，block里交易和 Bundle 进而就按照讲好的顺序和价格执行&结算 * 这一套流程好处是互相卷，双向选择 ### MEV-Boost * Merge之后PoS时代，MEV-Boost 取代auction成为主流 * 矿工被validator/节点替代（在信标链质押 32 个 ETH +跑以太坊客户端即能成为validator） * PBS之后，validator一部分成为builder一部分成为proposer，proposer从builder那里获得区块 * 减轻了MEV对以太坊的中心化压力也推动validator内卷 * 90% 的validator在第二个月底前运行了 MEV-Boost * 加入了relay的角色，负责验证区块和托管区块 * 任何人都可以跑一个relay，builder可以连接连 7 个不同的中继器 * 这些relay也可以收到27 个不同builder的竞标 * 相比较builder的市场，relay市场还是较为去中心化 * 目前Ultra Sound Money占据三分之一的市场份额，Bloxroute、flashbots和agnostic均占19%左右 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/fc6928ac4490d5d9dc5434ccc650cf3844ec52b3a3e5b4f62148777b37a35e85.png) * 整套工作流PoS validator 必须跑三个软件： * 验证客户端、共识客户端和执行客户端 * MEV-boost 相当于是信标节点的辅助开源软件，用于查询将block building外包出去的builder网络 * Block builder准备完整的区块，把MEV 提取和奖励机制优化之后就把block提交给relay * 就上面说的，relay可以汇总多个builder的区块，然后挑一个最赚钱的区块 * 同样builder也是通过MEV-boost 实例配置连多个relay，从共识层客户端挑个最赚钱区块提交打包给主网 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/229fe83923796613359f55fc8110ddc6da5831ec11a4b9637b728c16ea38f8c0.png) * MEV-boost的机制也为proposer创收 * merge前propser在 MEV 收入中的份额平均低于 50%。 * 今年起越来愈多builder涌入竞标，转给proposer的MEV利润分红就逐渐稳定在 50% 以上 * 整体走势上看propser获得原子 MEV 利润更在攀升，最高能达到夸张的95% ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/2bcb2b60714c00c067d6cb332ad5b9ae7c5808e723cd6a512ab6271c9d408e1c.png) ### SUAVE **机制阐释** * 虽然 MEV-Boost 有带来种种好处，但也还是面临builder中心化的问题，Suave意在实现中心化民主化的MEV供应链（建设者、中继器、集中式 RFQ 路由等）生态 * 允许开发者在solidity环境下搭建应用 * 帮他们在链下跑这些应用并采用TEE确保隐私 \[图片\] * 可以简单地把SUAVE的mempool想象成一个高德/Uber叫车市场， * 开发者创造合约环境 —— 平台运营 * 用户发送订单 —— 叫车 * 执行者执行订单请求 —— 司机接单 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/615148d4751ee9a704b6606e963d29b91a1979c603b25d0860ce5d6538da5ea2.png) * 用户端：Preference Environment（偏好环境） * SUAVE本身就是多链架构，这给原本只能单链套利的小户提供了更多机会，因为肯定是多链跨链套利机会 * 本质解决了性能/工具的问题，单链低级别玩家只能在新手村活动，多链高级别玩家可以解锁更多游戏地图，SUAVE给了低级别玩家金手指去进入高端地图，消除了信息差 * 用户有特定的交易偏好，ask for 定制化服务，比如定制swap参数，指定从A链到B链进行交易，类似打车选择路线的时候指定司机按你规划的路线走高速之类 * 执行端：Execution Market（执行市场） * SUAVE引入了执行者（Executor）的角色，区块构建者、RPC服务提供商、钱包等等都可以当执行者 * 执行者之间良性竞争，根据用户偏好竞争接单上岗，就好像滴滴快的大战为了抢占市场打价格战一样，几个执行者也会为了抢单子把更多的MEV返还给用户（Minimizes MEV for users） * 因为SUAVE是一个更公平的共享打车平台，mempool所有用户的偏好都是公开的（给了广大网约车司机参与接单的权利），所以解决了原本市场blockbuilder通过EOF独家订单流（地方出租车 like 纽约小黑车）信息差非对称博弈来获利的问题 * 构建端：Decentralized Building（去中心化区块构建） * 上面两个环节闭环后（成功叫到车），由区块构建者的网络共同协作来构建完整的区块 * 构建者之间共享这些信息订单信息，在不泄露Orderflow和Bundle内容的前提下实现 **产品进度** * 前几周发了MEVM的文章[https://writings.flashbots.net/mevm-suave-centauri-and-beyond，讲了产品思路规划](https://writings.flashbots.net/mevm-suave-centauri-and-beyond%EF%BC%8C%E8%AE%B2%E4%BA%86%E4%BA%A7%E5%93%81%E6%80%9D%E8%B7%AF%E8%A7%84%E5%88%92) * 修改EVM ，为 MEV 提供新的预编译（提供 MEV 供应链的每个底层作为预编译） * 开发者可以在EVM中将 MEV 应用程序（如订单流拍卖或区块构建）编程为智能合约，因为很多其他东西SUAVE都帮你打包做了 * 计划Q4推出 SUAVE Devnet，完成 Centauri 的发布，提供 MEVM 的初始版本 * 执行节点：可信且私密的链下计算节点，可通过特殊预编译用于 SUAVE 上的智能合约 * 机密数据存储：存储机密数据供执行节点使用 * Bids：包含用户想执行的机密数据以及允许访问机密数据的合约列表 * SUAVE 链：用于智能合约部署和各方之间协调，未来还将托管用于支付偏好、预言机更新和数据可用性的资金。 * 未来重点将放到用户的特定需求+跨域mev上 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/a7a4cb87fc5235a07389fe194a9623679dece18a36658e9d9a65804582a789ca.png) 赛道图谱 ---- ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/4d8b84f812c6cac7b5c0548aee706d85d0d105f95622b80984924cc29b22de92.png) POV --- * 未来值得研究的方向： * 后ePBS时代协议外relay市场 * 最近Ethereum Research文章指出协议外relay市场仍将继续发展 * 一方面，Relay可以提供更灵活的支付方式，因为其可以访问全部区块内容，并允许构建者以 ETH 以外的货币支付奖励。 * 不过由于 zkEVM可以允许builder在加密的有效载荷上发布竞价并准确支付提议者，relay的这一优势可能被削弱 * 另一方面，Relay也可以帮助降低连接的延迟，因为它可以充当proposer和builder的最快连接路径，通过TCP的方式而不是P2P网络 * 此外，ePBS 目前仍无法实现的竞价隐私，而Relay则可以选择不向其他builder透露竞价的价值以保护隐私 * relay后续的几个潜在发展方向 * 垂直整合的builder/relay：垂直整合 builder以降低relay提交区块的延迟和开销 * relay即服务（RaaS): 考虑到relay已经拥有声誉、validator连接和运行infra的经验，其可以自己充当第三方实体向builder提供服务 * Public goods relay：一些非审查（non-censoring）的中立性的relay，可以通过获取生态基金的公益性资助维持运营 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/afe8ce8e569e0cbc33c457df2ebd0f1d86b44588bc7fe9e8ff551cb9b6f23986.png) * PEPC * PEPC，即 "协议强制提案人承诺"（Protocol-Enforced Proposer Commitments）最初是在 2022 年 10 月 Devcon 6 之前的 "Unbundling PBS "一文中提出 * 目的是作为一种庄严的协议小工具，允许验证者（"提议者"）对其生成的区块做出有约束力的承诺。 * 基于 EigenLayer 构建的框架，使validator能够做出区块排序承诺 * 遵循悲观执行方式，当一个区块违反承诺时不是slash惩罚，而是直接当成无效 * 通用化了 ePBS，允许提议者和一些构建者之间进行公平的交换，整体上还是偏理念落地有一段时间 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/cca850ac745bd409d86ec793b05eb448a5d2d318b86601c686d5088212aa0c53.png) * Cross-domain MEV * 普通跨域 MEV * 通常在EVM L1和跨rollup之间发生 * 涉及到不同域的确认时间和最终行问题，如何协同和匹配 * 肯定是原本就跨域做block building的builder有话语权，可能有中心化趋势 * Shared Sequencer （SS）下跨域 MEV * 能够实现跨cross-rollup原子套利 * 要么两边执行交易发生了互换，要么就都不执行（能否实现有待验证） * 感觉这个想象空间的前提是SS叙事真实且产生network effect --- *Originally published on [sallygu.eth](https://paragraph.com/@sallygu/mev-research)*