以太坊鏈上科普|什麼是「礦工可提取價值」(MEV) 危機?如何改善礦工非常規交易?

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以太坊鏈上科普|什麼是「礦工可提取價值」(MEV) 危機?如何改善礦工非常規交易?

DeFi 套利者的競爭造成了區塊鏈網路擁堵等外部影響和實際風險,Flashbot 旨在降低這些風險。

(本文經授權轉載自鏈聞,原文標題為《以太坊黑暗森林加速蔓延,Flashbots 如何緩解「礦工可提取價值」危機?》,原文請見

Flashbots 是一家旨在降低由礦工可提取價值 (MEV) 對智能合約公鏈構成負外部性影響和存在風險的研發機構。我們針對 MEV 價值提取提出一個無需許可、透明、公平的生態系統,來保證以太坊的理想。本文涵蓋了 Flashbots 項目的背景及動機。

什麼是「MEV」?

「礦工可提取價值」(Miner extractable value,簡稱 MEV)是對礦工(或驗證者、排序者或協議中其他特權者)在生成區塊時,通過任意包含、剔除或對交易進行重新排序所得獲利加以評估,設計用以研究共識安全的度量方式。MEV 包括交易費和區塊獎勵這類「常規」獲利方式,也包括礦工對所生成區塊內交易重新排序、插隊、審查從中獲利這種「非常規」盈利方式。

MEV 這個詞會讓人誤以為提取價值的是礦工。實際上,如今以太坊生態上的 MEV 主要由 DeFi 交易員通過結構化套利策略所獲的;而礦工則是通過獲得這些交易員付出的交易費間接獲利。結構化套利交易的典型案例是 Uniswap 價格套利交易:當一個 Uniswap 資金池資產出現價格偏差,產生套利機會使得 Uniswap 資金池的價格回到與其他交易所的相近價格。當然,礦工也可以不用為了手續費而把套利機會拱手讓給交易員,自己決定運行此套利策略。

MEV 危機

以太坊上的交易者通過調整 gas 費來表達讓自己的交易打包進某個區塊的意願。礦工作為理性人,自然會挑選gas 費最高的交易來優先處理,按 gas 費用高低排序交易打包進所生產的區塊。以太坊上構建的金融系統創造了清算、套利等眾多純利機會。但這些套利機會有限,且轉瞬即逝,因而交易員會競爭獲取。目前,這種競爭關係主要表現為「搶先交易」 (frontrunning),或「尾隨交易」(backrunning):

「搶先交易」:也就是最優 Gas 費競拍(Priority Gas Auctions,簡稱 PGA)。交易 A 給出比在等待中的交易 B 高的 Gas 費,因此交易 A 排在交易 B 之前打包進區塊。(例如,獲取 Uniswap 價格套利交易,來平衡交易池價格)

「尾隨交易」:交易 A 給出比在等待中的交易 B 稍低的 Gas 費,因此交易 A 能緊隨交易 B 打包進區塊。(例如,預言機更新價格導致 DyDx 某貸款抵押低於一定抵押比率後執行資產清算交易)

然而,「搶先交易」和「尾隨交易」既低效,且會造成網絡擁堵(例如 p2p 網絡負載)和鏈上擁堵(例如區塊空間佔用)等負面外部性影響。另外,由於創造了時間截取攻擊 (time-bandit attacks) 的獲利動機,以及 MEV 機會競爭造成以太坊協議安全性不穩定,這種競爭也催生了交易員與礦工之間需許可的通訊基礎設施的出現,這樣的基礎設施會侵蝕以太坊如今所秉持的中立性、透明、去中心化、無需許可。

儘管這些存在風險和負外部性影響早就存在,但我們正處在以太坊未來發展的關鍵轉折點。過去六個月一系列事件造成網絡使用達到引爆點:

  • 合約交互穩定增長(例如,以太坊較之前的複雜交易更多,獲取 MEV 的絕對數量增加)
  • 代幣市值超過 ETH 市值(例如,ERC -20 代幣的 MEV 收益開始與 ETH 交易費競爭)
  • 交易費超過區塊獎勵(例如,交易員競爭交易機會推高 Gas 價格。這表明礦工的 MEV 相關收益會超過區塊獎勵。)
  • 採納搶先交易正常化(例如,挖掘 MEV 價值愈加嫻熟的一個指標)
  • 接受許可的 mempool (例如,挖掘 MEV 價值愈加嫻熟的另一個指標)

這些情況表明上述存在風險和負外部性影響愈演愈烈。

這些情況表明上述現存風險和負面外部影響在加速發展。

搶先解決 MEV 危機

首先,讓我們了解一下 Flashbots 是什麼。

Flashbot 是一家旨在降低由礦工可提取價值 (MEV) 對智能合約區塊鏈構成負外部影響和存在風險的研發機構。我們倡導一個對 MEV 價值挖掘保持無需許可、透明、公平的生態系統,來保證以太坊的理想。

我們緩解 MEV 危機的解決方案分為三部分:「點亮黑暗森林」,「價值挖掘民主化」,「分配利潤」。我們相信每部分都對 Flashbots 的成功至關重要。

點亮黑暗森林

以太坊用戶現在感覺不到 MEV 的存在。這需要有大量數據分析和對智能合約的深刻知識才能理解,因為 MEV 涉及的交易複雜、有時候被混淆的邏輯,還有不同級別(用戶、交易員、一般搶先交易者,礦工)的對立博弈。

隨著越來越多的關鍵安全基礎設施轉到鏈下,同時鏈上狀態和規模增長,這一問題愈加嚴重,要實現加密貨幣最初的承諾——透明,也會更加困難。「點亮黑暗森林」的目的就是要守護最初的承諾。更實際的是,我們要客觀評價 MEV 的負外部性和 Flashbots 技術的影響,量化挖掘 MEV 對用戶的傷害,籍此來為建設者提供開發工具,能從 DApp 層面減少 MEV 攫取。

「點亮黑暗森林」的第一步就是量化 MEV 的影響。為此,我們創建了 MEV-Inspect。通過掃描以太坊區塊,使得 MEV 指標展示可視化。我們可以用其更好理解 MEV 生態系統,貢獻給社區來消除信息不對稱。

價值挖掘民主化

MEV 價值挖掘很有可能會陷入集中於幾個玩家的中心化境地。例如,受限於掌握大量算力的許可式「交易暗池」,或大型交易者和礦工單線鏈下交易。

這種勢力和資本的中心化是安全被弱化的關鍵,會侵蝕以太坊的核心特性:無需許可和去中心化。
我們相信,不採用中立、公開、開源的無需許可 MEV 價值挖掘基礎設施,MEV 有可能淪為內部人士的遊戲。「MEV 價值挖掘民主化」是要保證大小參與者都能平等使用基礎金融模塊,讓以太坊的核心特性得以保留。

「MEV-Geth」 是我們實現「價值挖掘民主化」的第一步。

MEV-Geth 是 go-ethereum 客戶端升級版。啟用區塊空間密封投標拍賣機制,進行交易排序優先通訊。本質上,MEV-Geth 為礦工和為獲得優先交易投標的交易員之間創建更有效的通訊渠道。儘管 MEV-Geth 的概念驗證是基於不完全信任保證,我們認為這是較現狀的重大提升。採用 MEV-Geth 會緩解「搶先交易」和「尾隨交易」機器人引起的網絡和鏈上擁堵狀況。

分配利潤

MEV 涉及整個以太坊生態系統:從礦工、交易員、DeFi 開發者到最重要的以太坊用戶。我們的初步研究顯示目前交易者和礦工的 MEV 價值提取的利潤分配不均。隨著 MEV 價值提取日益頻繁,我們預計需要有面向用戶的價值重新分配,幫助維持系統穩定。

我們相信 Flashbots 和社區需要深入考慮價值分配以達到社會公益最大化。尤其是上述 MEV 內在的激勵而帶來存在風險。我們不僅希望緩解這類風險,也相信通過 MEV 激勵所有系統參與者,用良性經濟循環代替這類風險,強化以太坊核心價值。

我們的公開承諾

Flashbots 源起於 MEV Pi-Rate Ship ( MEV 海盜船),這是一個中立、多區塊鏈的跨領域研究合作社,支持 MEV 相關理論和實證研究。作為一間開放研究機構,我們承諾:

  • 我們的產品將保留以太坊核心價值,例如開放、無需許可、去中心化,防范正在到來的 MEV 危機。
  • 開源我們的研究和 Flashbots 核心基礎設施代碼,讓所有人獲益。
  • 充分考慮用戶、礦工、開發者、節點運營者、公共基礎設施運營者與開發者、合約 / DApp 開發者和生態系統研究者需求,創建協調主要參與者的可持續生態系統。
  • 為 MEV 領域尚未解決的道德研究公共議題做貢獻。

在這個關鍵拐點,作為參與去中心化金融的機構和個人,這是我們秉持的信仰。操縱用戶交易獲得大量價值會成為一種中心化力量,損壞共識穩定。任何系統只要有操縱價格獲利的空間,就會傷害用戶利益。MEV 有可能發展成犧牲大部分人的利益,犧牲加密貨幣自身的價值,讓小部分人獲利。

或者,也可以選擇用 MEV 讓所有用戶受益,提升新一代金融基礎設施的安全性,避免上一代產品的結構性不公平的問題。通過開放 MEV 價值提取和工具,資助公共研究解決 MEV 的問題,通過 Flashbots 的資本協調所有生態系統參與者的激勵措施,齊心協力為打造新一代公平基礎設施奠定基礎。

更多內容:

  • 以太坊鏈上 PGA 可視化數據
  • 關於 Flashbots 組織、研究路線圖和項目技術細節,請瀏覽 ETHResearch 論壇
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Flashbots 由 Scott Bigelow、Phil Daian、Stephane Gosselin、Alex Obadia 和 Tina Zhen 發起並倡導。同時,也感謝 MEV Pi-Rate Ship 成員和 Paradigm 的不斷支持。