以太坊合並一年後MEV格局演變

以太坊合並後的一年裏，MEV-Boost的市場佔有率一直維持在90%左右。當前MEV的復雜程度已經非常高,僅非用戶角色就包括Searcher、Builder、Relayer、Validator和Proposer等。這些角色在12秒的出塊時間內進行錯綜復雜的博弈,各自追求最大收益。

本文將對比MEV前後的利潤率變化,梳理合並後MEV的生命週期,並就相關前沿問題分享個人觀點。

在之前的《UniswapX協議解讀》研究中,筆者總結了UniswapX的運作流程和利潤來源,並希望能完整描述MEV的具體收益率。畢竟這正是UniswapX所對抗並分享給用戶的來源(本質上是以犧牲交易實時性換取更優的兌換價格)。

因此,筆者近期詳細分析了幾種MEV類型,並對比了多個數據利潤來源,以計算以太坊合並前後的MEV利潤情況。

1. 合並後MEV利潤大幅下跌

• 合並前一年,根據MEV-Explore數據計算的平均利潤爲22MU/M(2021年9月至2022年9月合並前,包括套利和清算模式)
• 合並後一年,根據Eigenphi數據計算的平均利潤爲8.3MU/M(2022年12月至2023年9月底,包括套利和三明治模式)

最終收益變化結論:

根據上述數據統計,剔除不應歸屬於MEV的黑客事件後,整體收益率對比下降顯著,達62%。

需要注意的是,MEV-Explore的統計不包含三明治攻擊數據,但包含了清算收益,所以如果只看純套利對比,下跌幅度可能更大。

補充說明:由於不同平台統計方法存在差異(且均不包含中心化交易所的套利以及模式混雜),因此這只能作爲宏觀驗證,並非絕對精確。另有研報同樣採用不同數據源對比了合並前後的收益。

那麼,是合並導致了鏈上MEV收益暴跌嗎?這需要從合並前後MEV流程的角度來分析。

2. 傳統MEV模式

MEV一詞容易造成誤導,讓人誤以爲是礦工在提取這部分價值。事實上,目前以太坊上的MEV主要是由DeFi交易者通過多種結構性套利交易策略捕獲的,而礦工只是間接從這些交易者的交易費用中獲利。

經典的MEV入門文章《Escaping the Dark Forest》的核心理念是,鏈上存在非常聰明的黑客不斷挖掘合約漏洞,但他們在發現漏洞後會陷入另一個矛盾:如何獲取利潤並且不被別人搶先。

畢竟黑客的交易籤名一旦發送就會進入以太坊內存池並公開傳播,然後由礦工排序出塊,這個過程可能只有3秒或幾分鍾。然而就在這短短的幾秒時間內,籤名的交易內容可能被無數獵人盯上並重新模擬推演。

如果黑客採取直接執行獲利的方式,就會被獵人高價搶跑。

如果黑客夠聰明,可能會像文章作者一樣,採用合約套合約(即內部交易)的方式來隱藏最終的獲利交易邏輯。不過結局可能不像《Escaping the Dark Forest》那樣最終成功,而是依然被搶跑。

這意味着獵人們不僅分析鏈上交易的父交易,還分析了每一筆子交易,並進行獲利模擬推演。他們甚至進一步檢測了網關合約的部署邏輯並復現,而這竟然是在幾秒內自動完成的。

所謂黑暗森林遠不止於此

筆者在之前測試BSC節點時發現,大量遊離節點只接受P2P連接,但不主動傳遞交易池數據。從節點暴露的IP來看,甚至可以認爲這些節點包圍了BSC的主要核心出塊節點。

動機上,這些節點佔據P2P連接但不提供數據,只爲白名單內節點互通,這樣可以利用資源規模來提升MEV利潤率。因爲BSC標準3秒一個區塊,普通玩家看到交易信息越晚,就越晚推演出合適的MEV方案。而且當普通玩家發起MEV交易需要打包時,由於BSC是超級節點模式,從延遲上會低於本身地理位置就包圍了BSC的頭部MEV玩家。

除了超級節點的包圍,交易所服務器也同樣會被包圍,畢竟中心化交易所和去中心化交易所的利差更大,乃至於交易所本身就是最大的套利機器人。這與早期Web2搶票搶購的場景十分類似,黑灰產業會提前埋伏在服務器附近,並通過DoS攻擊遏制普通用戶的正常活動。

總之,雖然傳統交易也存在很多黑暗森林中的隱形競爭,但相對而言是一個清晰的獲利模式。這一點在以太坊合並後,復雜的系統架構很快打破了傳統MEV模式,並且頭部效應越發顯著。

3. 合並後的MEV模式

以太坊合並是指其共識機制從PoW轉爲PoS的升級。最終採用的合並方案依據是最輕量級地復用了合並前以太坊的基礎設施,同時單獨剝離了出塊決策的共識模塊。

對於PoS來說,每個區塊12秒一次,而不是之前的波動值。區塊挖礦獎勵減少約90%,從2 ETH降至0.22 ETH。

這對MEV非常重要,主要有以下兩點:

1. 以太坊出塊間隔變得穩定。不再是之前3-30秒相對離散隨機的情況。對MEV而言利弊參半:Searcher不用急着看到稍有利潤的交易就直接發送,而是可以不斷積累一個更好的交易序列,在出塊前交給驗證者;但這也加劇了Searcher之間的競爭。

2. 礦工激勵降低,促使驗證者更樂意接受MEV的交易拍賣,在短短2-3個月內讓MEV達到90%的市場佔有率。

3.1 合並後交易的生命週期

合並後,總計會涉及Searcher、Builder、Relay、Proposer、Validator這些角色,其中後兩者屬於PoS中的系統角色,而前三者屬於MEV-boost,實現了分離出塊職責和出塊排序。

• Searcher:搜索者,在內存池中尋找有利可圖的交易,通過編排交易序列組成局部序列Bundle交付給Builder。
• Builder:構建者,收集各種Searcher發送的Bundle交易序列包,選擇更有收益的交易序列,可以是多個捆綁包的組合,也可能是自己重新構建。
• Relay:中繼器,是中立設施,負責驗證交易序列本身的有效性和重新計算收益,給出若幹區塊序列包,最後由驗證者選擇打包。
• Proposer和Validator:是合並後以太坊的"礦工",會選取Relay給出的最大利潤交易序列組合完成出塊工作,既可以獲得共識獎勵(區塊獎勵),也可以獲得執行獎勵(MEV+Tips)。

綜合這些角色,目前每個區塊的生命週期是:

1. 構建者通過從用戶、搜索者或其他(私人或公共)訂單流接收交易創建一個區塊
2. 構建者將該區塊提交給中繼(存在多個構建者)
3. 中繼驗證塊的有效性並計算它應該向出塊者支付的金額
4. 中繼向當前時隙的出塊者發送交易序列包和收益價格(即拍賣出價)
5. 出塊者評估收到的所有出價,選擇對自己收益最高的序列包
6. 出塊者將此已籤名標題發送回中繼(完成本輪拍賣)
7. 發布區塊後,通過區塊內的交易和區塊獎勵將獎勵分配給構建者和提議者

4. 總結

1) 合並對MEV的生態影響是什麼?

本文從合並前後的利潤數據對比,到合並前後的交易上鏈出塊MEV挖掘流程出發進行梳理。可以說MEV-Boost的興起從根本上重塑了交易生命週期的模式,拆分出更精細的環節讓各種參與者產生博弈。搜索者如果不能很好地研究最新策略就會毫無收益,做得好則可以逐步擴大利潤成爲構建者。

拋開鏈上交易量的萎縮,Searchers和Builders之間處於高度內部競爭的情況,因爲在系統結構上他們可以互相替代,但最終都會以訂單流爲王。Searchers希望逐步擴大自己的利潤率,就需要他們的私有訂單量足夠大(最終構建的區塊利潤夠高),也就逐漸成爲Builder的角色。

雖然MEV並非以太坊合並本身要解決的問題,但系統博弈對抗的提升結合多種環境因素,最終讓目前MEV的總利潤率降低。這並不意味着MEV的涉及金額降低了,而是利潤率降低意味着更多收益流向了驗證者們。對用戶而言反而是好事,利潤降低會降低一些鏈上交易攻擊的動機。

2) 還有哪些最前沿圍繞MEV進行中的探索點?

• 從隱私交易出發:有閾值加密、延遲加密和SGX加密,基本都是從加密交易信息出發,對解密條件進行要求,可能是時間鎖、多籤或可信硬件模式
• 從公平交易出發:有公平排序FSS、訂單流拍賣MEV Auction以及MEV-Share、MEV-Blocker等,差別在於從完全無利潤到分享利潤到權衡利潤,即由用戶決定用怎樣的成本來獲取交易的相對公平性
• 協議級完善PBS,目前PBS實際上是以太坊基金會的提案,但實現借助MEV-boost達成了分離,未來這樣的核心機制會轉爲以太坊本身的協議機制

3) 面對OFAC的審查以太坊有抵抗力嗎?

隨着加密貨幣行業的成熟,監管是不可避免的。所有在美國註冊成立的實體及其運營以太坊PoS驗證器的機構都應符合OFAC要求,但區塊鏈的系統機制決定了它不會只在美國存在,只要有其他符合當地政策的中繼就可以確保在某個時機可以上鏈傳播。

即使超過90%的Validator都通過MEV來審查中繼路由的交易,那些抗審查的交易仍然能夠在一個小時內上鏈,所以只要不是100%就等於0%。

4) 缺乏激勵的中繼器具有可持續性嗎?

這目前看是個隱形問題,沒有利潤還要維持復雜的中繼服務,最終會導致強中心化的轉變。近期Blocknative也停止了MEV-boost中繼服務,以太坊未來超90%區塊結算將掌握在4家公司手中。現在的MEV-Boost中繼是100%的風險卻是0%的回報,由於中繼會匯聚各個Builder上報的交易,作爲數據的聚集地,或許會通過MEV-share和MEV Auction等逐步完善的系統獲得收益,比如直接接收用戶的隱私交易請求。

曾經地圖軟件APP也困於此類服務,作爲公共物品不可能以會員模式收費,但在接入曝光排序廣告、接入多元打車服務的試點模式下依舊活得很好。總之,有流量有用戶有公平,就不會毫無收益。

5) ERC4337捆綁交易在MEV下會如何影響?

目前已經有超過68.7萬個帳戶抽象(AA)錢包,超過200萬次用戶操作(UserOps),整體趨勢相對於過往緩慢的CA錢包增長量而言,算是爆發性增長了。ERC-4337有復雜的運作機制,尤其是交易籤名的傳播並不共用以太坊本身的內存池,雖然初期會加大MEV的難度,但長期看不可阻擋。

6) 面對MEV的威脅DeFi可以追趕CeFi嗎?

雖然目前很多方案都是從體驗