介绍

本系列中，我们聊聊PoW和PoS共识下的MEV（最大可提取价值）市场设计。 我们分析了这些市场中的中心化的力量和价值提取机制。虽然我们专注于以太坊网络上的MEV市场，但许多结论也适用于其他区块链。

在这一部分中，我们描述了MEV的兴起、早期的MEV提取方法以及PoW下的 Flashbots Auction。

读者真的需要熟悉MEV生态系统。

早期的 MEV

DeFi活动创造的早期MEV机会比其他区块空间更有价值。例如：

1、DEX（去中心化交易所）订单对交易池有巨大影响，带来了backrun交易机会。

2、指令不清晰的DEX订单可能会带来“三明治攻击”，使交易前后的区块空间变得有价值。

3、Oracle更新后，启用了借/贷协议的清算，交易后的区块空间更有价值，因为该区块空间可用于执行新的清算。

4、DEX上的交易活动导致了不同DEX之间的价格错位，创造了套利机会。

在没有区块空间市场的情况下，试图捕捉MEV机会的套利者会参与最优gas费竞拍机制 (PGA)。套利机会一般在上一个区块中出现，可在下一个区块的顶部获得，套利者会将套利交易发送到mempool，相互竞价导致gas费上升，直到套利收益与gas费相等。

区块内的特定区块空间难以定位。Geth按gas费对交易进行排序，然后随机打乱。因此，想在mempool交易后进行backrun交易的套利者，需要尽快把他们的交易发送出去，gas费与目标交易相同。由于以太坊去网络的中心化性质，套利者的最佳策略是，向网络发送大量垃圾邮件。本次更新后，Geth不再按收到的时间为准，减少了向mempool发送的垃圾邮件，但仍然没有明确的区块空间竞价机制。

通过PGA提取MEV，以太坊网络会出现几个不良的外部效应，包括：

1、失败的MEV提取会出现在区块中，用于其他交易的区块空间因此减少，并增加了套利者的成本，套利效率由此降低。

2、mempool中的PGA有不少垃圾交易，增加了每个节点的负载。

3、PGA导致gas费大幅波动，不少交易需要很长时间才能完成，并导致gas费出现系统性的飙升。EIP-1559 缓解了这种情况。

4、能够自行提取MEV的矿工，在挖矿上具有系统性的优势，因为他们可以在区块的任何位置重新排序、审查和插入交易。这是矿工的中心化力量，因为成熟的MEV矿工具有更好的单体经济模型。

MEV的机会及其网络外部效应随着链上活动的增加而增加。

Flashbots

Flashbots Auction为区块空间创建了一个拍卖系统 

Flashbots Auction为特定的区块空间举行了拍卖，不通过mempool，而是密封竞价。通过交易捆绑，证明了它比mempool PGA更精细。

MEV捆绑的典型例子是三明治攻击：在mempool中指定不明确的B交易时，套利者捆绑多个交易，包含抢先交易A，然后是B交易，最后是backrun交易C，A和C只有在这种特定的条件下才能被捆绑进来。

在Flashbots Auction中，套利者将捆绑交易和出价一起发送到MEV-Relay（交易捆绑中继服务器）。参与的矿工运行MEV-Geth，建立可以访问这些捆绑交易的区块。就拍卖收益而言，矿工运行MEV-Geth比Vanilla Geth更赚钱。

相对于mempool PGA，这个系统更可取，原因有很多：

1、失败的交易和捆绑交易不会写入区块，提高了区块空间拍卖的效率，也减少了区块空间的浪费。

2、区块空间拍卖被移出mempool，减少了节点不必要的负担。

3、通过拍卖，区块空间的公允价值有效地分配给矿工，增加了维护以太坊网络的奖励。

4、目前的gas费价格反映了真实的需求。

5、套利者更容易获得定向的MEV。更高效的区块空间拍卖意味着，矿工们建立内部MEV能力的积极性降低。相反，没有内部MEV能力的矿工可以互相竞争，降低矿工中心化。

对于竞争最大的MEV机会（例如原子套利），套利者的出价接近MEV的总规模，几乎将所有的MEV送到矿工手中。竞争较小的，出价也较小。

理论上，可以有多个互相竞争的中继服务器，但只要有一个可靠的、行为良好的、有足够市场份额的中继服务器，套利者就不会使用新的中继服务器，除非有强大算力的矿工转移到新的中继服务器。由Flashbots运营的MEV-Relay是市场龙头，但其他系统如Eden、Ethermine和bloXroute也有部分市场份额。

目前没有公开的拍卖系统来拍卖区块底部的MEV。从理论上讲，在下一个区块的顶部不应该有原子套利机会：它应该在上一个区块的底部被提取。矿工应该有足够的动力打包区块底部的MEV交易，这样他们就可以抓住一些MEV，而不是让下一个区块的矿工捡漏。

通过拍卖系统提取的MEV越多，矿工建立MEV能力的动力就越小。

信任假设

在其目前的状态下，Flashbots Auction引入了各种信任假设。比如引入的捆绑原素及保证，依赖于中继服务器操作员和矿工的良好行为。

恶意的中继服务器操作员和矿工可以拆散、窃取或审查捆绑交易。

目前最大的中继服务器由Flashbots运营。Flashbots可以限制恶意矿工使用中继服务器，这会降低矿工的长期盈利能力，所以矿工是有理由遵守规则的。在无限重复的挖矿游戏中，矿工被鼓励遵守Flashbots的规则。Flashbots及其员工被鼓励不要叛变，因为一旦不良行为被公开，他们会失去社会资本和市场份额。

采矿：从无限游戏到有限游戏

回想一下，矿工之所以能好好干活，是因为审查制度的威胁：如果矿工破坏或复制捆绑交易，Flashbots可以取消他们对MEV-Relay的访问，减少矿工的长期收入。

随着以太坊合并越来越近，PoW挖矿从无限游戏变成了有限游戏，矿工们可以通过多种方式，将MEV-Relay的访问特权变现。

1、复制套利者捆绑交易，并自己执行这些交易。这增加了矿工的盈利能力，因为他们将所有搜索者的盈余据为己有。

2、分解套利者的捆绑交易，并适时地执行这些交易。例如，一个由套利者前线、mempool DEX订单和套利者backrun组成的三明治捆绑交易可以完全由矿工执行。然后，矿工可以打包抢先交易，然后通过backrun获利。

3、当捆绑交易数据写入中继服务器，可以出售它的访问权，客户（付费套利者）在密封竞价的Flashbots拍卖中以此竞争。

4、出售中继服务器收到的所有套利者数据，其中包括有价值的套利者IP：他们所有的捆绑交易、普通交易和出价。

总结

在这一部分，我们讨论了PoW下区块空间市场的演变。在第二部分中，我们将讨论PoS中提出的区块空间市场，以及MEV供应链的不同部分间的竞争会如何发展。

责编：Lynn