以太坊抗 MEV 非協議層的解決方案有哪些？

以太坊研究員 Jason Chaskin 針對 MEV 議題，討論現有主流的非協議層級的兩大解決方案，分別是鏈下優化與私有內存池 (Mempool)，介紹實作原理並解釋為何這些機制並不會完全取代公共內存池。

最小化 MEV 有哪些解決方案

藉由關注內存池並搶先交易，以獲得礦工可提取價值 (miner-extractable value, MEV) 的現象，在以太坊網路上仍然是個大問題。透過公共內存池所進行的交易，基本上都會受到 MEV 的影響，且以太坊的 12 秒出塊時間為這些套利者創造了一個很容易觸及的窗口。因此以太坊基金會也將 MEV 問題列為發展路線圖中待解決的重大挑戰之一。

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不過除了以太坊基金會的 PBS 路線之外，在以太坊協議層級之外，目前市場上主要有兩種解決方式，分別是：

• 鏈下優化：讓用戶在鏈下簽署意圖，將此用戶的交易分析並拆解為多個最佳化交易，以降低 MEV 利潤空間。
• 私有內存池：將用戶的交易直接傳送給建構者 (builder)，完全繞過公共內存池，限制搜尋者利用交易獲利的能力。

基本上兩種方式的目標是相同的：避免使用公共記憶體池，以降低被監控交易並奪取的 MEV 影響。

(Solana 的 MEV 時刻：是時候該認真面對 MEV 問題了)

鏈下優化

這類解決方案通常應用在特別容易被 MEV 攻擊的應用 —— AMM，目前以太坊網路上被提取的 MEV 98.85% 來自三個 AMM：Uniswap V2 (63.4%)、Balancer V1 (19.39%) 和 Uniswap V3 (16.06%)。這些 AMM 的設計允許搜尋者從滑點中獲利，當用戶向公共內存池提交交易時，搜尋者可以操縱訂單，讓用戶在指定的限制內收到最差的價格，並從該價格差異中獲利。

「優化 MEV 問題之應用」在此具體上就是指 DEX 聚合器 (aggregators)，例如 1inch、Matcha 或 UniswapX。原理基本上都是相同的：用戶在鏈下表達交易意圖，並以最小化滑點和 MEV 風險的方式在鏈上進行分析和執行。

透過使用鏈下意圖，在交易進入公共記憶體池之前對其進行最佳化來緩解 MEV 問題。

鏈下優化 MEV 問題實務上有兩種常見的方法。

智能路由器

第一個是智能路由器，用戶可以在其中向伺服器提交意圖 (例如將 1 ETH 換成 3,500 USDC)，智能路由將分析多個 AMM 的流動性並設計最佳交易路線，並可能將訂單分散到各個交易池以獲得最佳價格。最大限度地減少潛在的滑點，使本次交易的 MEV 對搜尋者來說無利可圖。

鏈下訂單匹配

第二種方法是鏈下訂單匹配，由 CoW Swap 等系統使用。由去中心化的解決者 (solver) 在鏈下匹配買家和賣家，然後在鏈上批量執行這些匹配的訂單，以節省燃料費成本。

雖然需要對鏈下組件有一定程度的信任，但 DEX 聚合器還是越來越受到市場歡迎，目前佔去中心化交易所交易總量的 22%。

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私有內存池

避免公共內存池的第二種方式是使用私有交易。私有交易無需將交易廣播到公共內存池，而是直接將其傳送給建構者或建構者群組。目前大約 10% 的交易是繞過公共內存池而私下發送的。

目前私有交易主要有兩種方法：分別是私有 RPC 和訂單流拍賣 (Order Flow Auctions, OFAs)。

私有 RPC

私有 RPC 的典型例子是 Flashbots Protect，與向公共內存池廣播交易不同，Flashbots Protect 將交易直接提交給選定的建構者，避免搜尋者看到這些交易。雖然建構者也可能會與某些搜尋者分享有限的交易資訊以增加效率，但這些資訊不足以讓搜尋者用於搶先交易。自成立以來，Flashbots Protect 已保護超過 1,300 萬筆交易，並處理了近 300 億美元的交易量。

訂單流拍賣 (OFA)

第二種私有交易的方式是訂單流拍賣 (OFA)，其實就是在私有 RPC 的概念之上再加入拍賣的功能，主要概念是藉由拍賣競爭，讓用戶可以拿回最大化 MEV 份額。

用戶將他們的訂單 (交易或意圖) 提交，MEV 搜尋者競相執行這些訂單，雖然搜尋者仍然會選擇最大化自身 MEV 的策略，但拍賣中的競爭促使他們需要積極降價，使大部分 MEV 收益流回給用戶。例如某用戶希望將 100 ETH 換成 350,000 USDC。如果直接提交交易至公共內存池，MEV 機器人可能會操縱訂單導致嚴重滑點，用戶可能僅能收到 320,000 USDC。然而在 OFA 中搜尋者將競爭執行這筆交易的機會，並提高願意返回給用戶的金額 (例如 29,000 美元)，用戶最終可能能收到 349,000 USDC，而大大減少 MEV 的負面影響。

OFA 是一個相對較新的概念，仍在開發中。最初由現已關閉的 Rook 於 2021 年率先推出，目前則有 UMA 的 Oval 和 Flashbots 的 MEV-Share 等專案提供服務。

(UMA 推出抗 OEV 工具 Oval，減少預言機餵價空窗造成的協議損失)

私有內存池不會取代公共內存池

討論到這會有個有趣的問題，若私有內存池可以最大化用戶的權益，那麼公共內存池是否還有存在的必要？Chaskin 認為公共內存池還有一個非常重要的功能需要被保留下來 —— 抗審查。

公共內存池的角色將會改變，服務於一個特定但至關重要的目的：最大限度地提高抗審查的能力。

透過私人 RPC 發送的交易完全繞過公共內存池，這意味著不運行 MEV-Boost 和外包區塊構建的驗證者，將永遠不會看到這些交易，若這街建構者開始進行審查，就像是現在大多數中繼器在做的事情，將會讓部分交易無法成功上鏈。

因此，公共內存池不會完全消失。它將演變為特定場景的利基工具，對於特定用例至關重要，例如需要抗審查制度的交易。一小部分用戶將繼續利用公共內存池，優先考慮讓「面臨潛審查風險的交易」上鏈而不是 MEV 最小化。