ARCH:什么是MEV，如何實現交易利益最大化？-ODAILY_ARCHIVE

最大可提取價值(MaximalextractablevalueMEV)是指驗證者通過添加、刪除并更改區塊中的交易順序，在超過標準區塊獎勵和gas費用的區塊生產中所能提取的最大價值。由于MEV涉及的知識和內容比較廣泛，我們將開設MEV系列文章，分不同層面逐一介紹MEV。本文主要圍繞MEV的概念、存在形式以及對以太坊的影響這幾方面，來了解什么是最大可提取價值。

礦工可提取價值

在了解最大可提取價值之前，我們有必要先了解礦工可提取價值這一概念。礦工可提取價值的概念首先由PhilDaian在“FlashBoys2.0”中引入，它已成為密碼經濟學的一個基本概念。礦工可提取價值最早應用于工作量證明的背景下，是衡量礦工通過在其生產的區塊內任意添加、排除或重新排序交易的能力所能獲得的利潤。MEV不僅限于基于工作量證明(PoW)的區塊鏈中的礦工，而且還適用于權益證明(PoS)網絡中的驗證者。在以太坊通過合并過渡到權益證明后，礦工的角色由驗證者負責。為了繼續使用這一表述方式，在權益證明的背景下，使用“最大可提取價值”這一術語來代替。

MEV提取

理論上，MEV完全由驗證者獲得，因為他們是唯一能夠保證執行有利可圖的MEV機會的一方。然而，在現實中，大部分MEV是由被稱為“searcher”的獨立網絡參與者提取的。searcher在區塊鏈數據上運行復雜的算法，以發現有利可圖的MEV機會，并讓機器人自動將這些有利可圖的交易提交到網絡。

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驗證者確實能夠獲得全額MEV的一部分，因為searcher愿意支付高昂的gas費用，以換取更大的可能性將他們的盈利交易納入區塊。假設searcher在經濟上是合理的，那么searcher愿意支付的gas費將達到searcherMEV的100%的金額(因為如果gas費更高，searcher將虧錢)。

在這種情況下，對于一些競爭激烈的MEV機會，例如DEX套利,searcher可能必須向驗證者支付90%甚至更多的MEV總收入的gas費，因為很多人都想進行同樣的套利交易。這是因為，確保套利交易運行的唯一方法是提交最高gas費用的交易。

Generalizedfrontrunners

有些searcher不是通過編寫復雜的算法來探測有利可圖的MEV機會，而是采用了generalizedfrontrunners方法。generalizedfrontrunners是監控內存池以檢測盈利交易的機器人。frontrunners將復制有可能盈利的交易代碼，將地址替換為frontrunners的地址。然后在本地執行交易，重復檢查修改后的交易是否給frontrunners地址帶來利潤。如果交易確實有利可圖，frontrunners將提交修改后的交易，其中包含替換后的地址和更高的天然氣價格，“領先”原始交易并獲得原始searcher的MEV。

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Flashbots

Flashbots是一個獨立的項目，它通過一個服務擴展了執行客戶端，該服務允許searcher向驗證器提交MEV交易，而不向公共內存池透露它們。這就防止了交易被generalizedfrontrunners領先。截至本文撰寫時，MEV交易的很大一部分是通過Flashbots來進行的，這意味著generalizedfrontrunners不如過去那樣有效。

MEV的幾種形式

MEV通常以以下幾種方式出現在區塊鏈上。

DEX套利

去中心化交易所(DEX)套利是最簡單和最著名的MEV機會。因此，它也是最具競爭性的。它的工作原理是這樣：如果兩個DEX以兩種不同的價格提供一個代幣，有人可以在較低價格的DEX上購買代幣，然后在交易中以較高價格的DEX出售它。多虧了區塊鏈的機制，這才是真正的無風險的套利。接下來是一個有利可圖的套利交易的示例,在這個交易中，一個searcher將1,000ETH變成了1,045ETH，它利用ETH/DAI交易對在Uniswap和Sushiswap的不同價格。

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清算

貸款協議清算提供了另一個眾所周知的MEV機會。

像Maker和Aave這樣的貸款協議要求用戶存入一些抵押品(例如ETH)。這些存入的抵押品隨后被用來貸給其他用戶。然后，用戶可以根據需要從其他人處借入不同的資產和代幣，最高可達到其所存抵押品的一定比例。例如，如果借款金額的上限是30%，那么在協議中存入100DAI的用戶可以借款另一項資產的最高價值為30DAI。

隨著借款人抵押品價值的波動，他們的借款能力也會波動。如果由于市場波動，借入資產的價值超過了抵押品價值的30%(同樣，確切的百分比由協議決定)，協議通常允許任何人清算抵押品，立即償還出借人(這與傳統金融中追加保證金的方式類似)。如果清算，借款人通常必須支付大筆清算費，其中有些是流向清盤人的——這就是MEV機會出現的地方。

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searcher競相以最快的速度解析區塊鏈數據，以確定哪些借款人可以被清算，并成為第一個提交清算交易并自行收取清算費的人。

三明治交易

三明治交易是另外一種常見的MEV提取的常用方法。

為了實現三明治交易，searcher會監視大型DEX交易的內存池。例如，有人想要在Uniswap上使用DAI購買10,000UNI。這類大額交易會對UNI/DAI對產生重大的影響，可能會顯著提高UNI相對于DAI的價格。

searcher可以計算該大額交易對UNI/DAI對的大致價格影響，并在大額交易之前立即執行最優買單，低價買入UNI，然后在大額交易之后立即執行賣單，以大額交易導致的更高價格賣出。然而，三明治交易風險很高，因為它不是atomic交易，而且容易受到salmonella攻擊。

NFTMEV

NFT領域的MEV是一種新興現象，而且不一定能賺錢。

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然而，由于NFT交易發生在所有其他以太坊交易共享的同一個區塊鏈上，searcher也可以在NFT市場上使用與傳統MEV機會類似的技術。例如，如果有一個流行的NFT下降，并且searcher想要某個NFT或一組NFT，他們可以對一個交易進行編程，使他們成為第一個排隊購買NFT的人，或者他們可以在一次交易中購買整個NFT組合。或者，如果一個NFT被錯誤地以低價掛出，searcher就可以搶在其他購買者前面，低價搶購。

NFTMEV的一個顯著例子發生在一個searcher花費700萬美元以地板價購買了每一個Cryptopunk。一位區塊鏈研究員在Twitter上解釋了買家是如何與MEV供應商合作以保持其購買的秘密。

MEV有什么影響

MEV并不都是壞事，以太坊的MEV既有積極的作用，也有消極的影響。

優點

許多DeFi項目依賴于經濟上理性的參與者來確保其協議的有用性和穩定性。例如，DEX套利確保用戶為他們的代幣獲得最好、最正確的價格，而借貸協議在借款人低于抵押率時依靠快速清算來確保貸款人得到回報。如果沒有理性的searcher尋求和修復經濟上的低效率，并利用協議的經濟激勵，一般來說，DeFi協議和dapp可能不會像今天這樣強大。

缺點

在應用程序方面，某些形式的MEV，如三明治交易，會導致用戶的體驗明顯變差。在網絡層，frontrunners和他們經常參與的gas費拍賣，導致網絡擁堵和試圖運行正常交易的其他人的高gas價格。

除了區塊內發生的，MEV也可能會在區塊間產生有害的影響。如果一個區塊中可用的MEV大大超過了標準區塊的獎勵，驗證者可能會被激勵重新組織區塊并為自己捕獲MEV，導致區塊鏈的重組和共識的不穩定。

這種區塊鏈重新組織的可能性已經在以前的比特幣區塊鏈上探索過。隨著比特幣的區塊獎勵減半，交易費用占區塊獎勵的比例越來越大，于是出現了這樣的情況：礦工放棄下一個區塊的獎勵，而用更高的費用重新開采過去的區塊，這在經濟上是合理的。隨著MEV的發展，以太坊也可能出現同樣的情況，威脅到區塊鏈的完整性。

MEV狀況

2021年初，MEV開采量劇增，導致今年前幾個月的gas費價格極高。Flashbots的MEVrelay的出現，降低了generalizedfrontrunners的效率，并將gas費價格拍賣帶出鏈外，降低了普通用戶的gas費。

雖然許多searcher仍在從MEV中賺取豐厚的利潤，但隨著機會變得更加有名，越來越多的searcher競爭相同的機會，驗證者將捕獲越來越多的MEV總收入。MEV也不是以太坊獨有的，隨著以太坊上的機會變得越來越有競爭力，searcher正在轉移到其他區塊鏈，如BSC，那里存在與以太坊上類似的MEV機會，但競爭更少。

另一方面，從工作量證明到權益證明的轉變，以及使用匯總和分片來擴展以太坊的持續努力，都以某種仍不清楚的方式改變了MEV的格局。與工作量證明中的概率模型相比，事先稍微知道有保證的區塊提議者如何改變MEV提取的動態，或者當單個秘密領導者選舉和分布式驗證器技術實現時，這將如何被破壞，目前尚不清楚。同樣，當大多數用戶活動從以太坊移植到Layer2rollups和分片上時，MEV機會是否存在還有待觀察。

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