MEV 正在破壞以太坊的公平性,如何解決?

買賣虛擬貨幣

“想象一下,當ETH成為全球通用貨幣。你試圖在一個拍賣平臺上以50美元的價格購買Dua Lipa的復出巡演NFT門票。一個機器人看到了你的交易,並以同樣的價格搶先購買了它。但是,不用擔心,在同一個區塊中,他們已經以你的最高出價100美元將其賣回給你。”

這是以太坊MEV問題最早提出者pmcgoohan在對未來進行構想時提出的一個場景。雖然這種極端的情況不一定會發生,但是在當前比較簡單的以太坊鏈上資產交換過程中,MEV已經在產生隱秘而覆蓋性的影響。

Flashbots資料顯示,自2020年1月1日以來,透過MEV抓取的價值已經接近7.3億美元,並且有增長之勢。

累積提取MEV,來源:Explore.flashbots.net

目前的主流協議,包括Uniswap、SushiSwap、Balancer、dYdX、Curve等都受到了MEV的影響。包括Ethermine、FlexPool、星火礦池、F2Pool、Hiveon在內的眾多礦池參與了MEV。MEV已經引起越來越多的關注。

01,MEV生態現狀

MEV即Miner Extractable Value(礦工可抓取價值)。以礦工為代表的記賬權獲得方、區塊交易寫入者對鏈上交易有篩選、排序的權利。生態中的參與者,如套利機器人、攻擊者,甚至礦工自身,則利用這種權利獲得額外的收入。

整體來看,MEV使生態中的一方受益,使另一方或者大眾蒙受損失。雖然MEV是一種幕後操作,礦工對交易的再排序這件事本身比較隱秘,但是MEV現象在以太坊生態中已經非常普遍。以以太坊礦池2Miners.com的資料為例,嗶嗶News在撰稿時統計了由該礦池挖出的50個區塊,其中13個區塊涉及MEV交易。

2Miner.com區塊產出及MEV情況,來源:2Miners.com

Flashbots資訊顯示,在過去24小時內,透過MEV交易抓取到的價值達到50萬美元。以太坊每天2000多萬美元的gas費中,平均有2%被用於MEV交易。

MEV交易中有一種型別是基於Flashbots提供的MEV-Geth實現的,這種交易的特點是前後兩筆夾擊交易的gas price為0。Dune Analytics資料顯示,以太坊上每天gas price為0的交易數量達到成千上萬筆。最高的時候,gas price為0的交易數超過14000筆,這意味著一天內就有7000筆左右的此類MEV交易產生,而這只是所有MEV交易中的部分。

0 gas price交易,來源:Dune Analytics

此外,礦工、礦池在MEV中的逐利性也引發了不少擔憂。因為能夠直接決定自己所打包區塊中的交易順序,礦工、礦池被認為是最有可能發動搶先交易、三明治夾擊等攻擊的參與者。此外,由於攻擊機會具有時效性,可能轉瞬即逝,礦工、礦池和攻擊者之間也可能表現為合謀關係。

目前參與MEV交易的礦池已經非常廣泛,這其中可能涉及與生態惡意參與者的合謀,也可能是採用了市場上的抗MEV方案進行的交易。

根據以太坊礦池FlexPool在今年5月底抓取的資料,至少20個礦池透過Flashbots獲得MEV收益,包括蜜蜂礦池、Hiveon Pool、星火礦池、F2Pool、Ethermine等。這些礦池平均每個區塊透過MEV抓取到0.1-0.2 ETH的收益,大約佔到區塊獎勵3.3-6.6%的比例。隨著EIP-1559的實施,礦工、礦池對於透過MEV獲取額外價值的動機可能會更加強烈。

以太坊礦池挖礦產出情況,來源:flexpool

02,MEV賽道專案

目前市場上對MEV的討論有不小的熱度,無論是樂觀地認為MEV問題可以被解決的鷹派,還是比較悲觀地認為MEV只能被緩解或者對之進行利用的鴿派,都從多個角度提出了抗MEV方案。

MEV之所以會發生主要是因為鏈上交易資訊公開,讓攻擊者可以對之進行利用,透過交易插隊來搶先捕獲價值。因此,市面上的抗MEV方案主要是透過以下幾個思路來進行設計:

1)將交易隱藏起來;

2)將交易捆綁在一起,或限制交易順序,防止插隊;

3)對有MEV提取需求的套利者和清算者,對有交易保護需求的使用者等提供MEV服務,這些使用者需要花費額外的成本,或者進行相互間的博弈競爭;

4)主動發現市場中的MEV機會,形成生態參與者協同合作等。

Huobi Ventures曾對市面上的抗MEV方案進行過分類,嗶嗶News在此基礎上進行補充和整理。

認為MEV需從源頭消除的鷹派主要提出了這樣幾類解決方案:

1)鏈內操作

Chainlink:提供公允排序服務。

LibSubmarine:對交易資訊進行隱私保護。

Veedo:利用時間鎖將交易資訊延遲一段時間,然後再公開,讓套利/清算/攻擊者等無法及時獲取套利空間。

2)鏈下操作

Automata:對交易佇列生成唯一簽名,礦工無法對交易佇列插入新交易,否則簽名會發生改變。

Arbitrum:將交易聚合打包,使Layer1中無法對交易做出修改。

Vega Protocol:建立新的區塊鏈,在鏈本身的層面,在單位時間內,對最先廣播,被節點知曉最多的交易進行優先執行。

3)加密

Sikka:對交易資訊和自身訊息池進行加密,交易被2/3節點打包驗證後公開。

Shutter Network:在交易發出之前進行加密,透過礦工訊息池,確認被打包進區塊後,再對交易資訊進行解密。

Secret Network:智慧合約和加密後的輸入、輸出、狀態互動,包括節點在內的任何人都看不到任何私有資料。交易池資料也被加密。

4)新型交易模式

CowSwap:交易雙方如果需求匹配,可直接達成交易,無需做市商或流動性提供者撮合交易。

Gnosis V2:透過批次拍賣,整合各去中心化交易所作為流動性來源,為交易者提供最優價格,儘可能降低滑點,從而抵禦MEV。

認為MEV無法避免,可以透過提取來緩解這一問題的鴿派主要有以下幾類解決方案:

1)隱私交易

Stealth Transactions:由1inch提出,使交易繞開公開的mempool,讓其在隱私mempool中排隊等待打包。

請求報價(RFQ)DEX:如0x、1inch限價單、Tokenlon、Hashflow,它們從一開始就設計為無MEV。在RFQ模型中,使用者會收到專門為其地址製作的訂單,交易執行智慧合約阻止其他看到他們交易的使用者填寫訂單。

太極網路:由星火礦池創立,使用者可以透過太極網路提供的介面直接傳送交易到星火礦池的隱私池。

BloXroute:提供隱私通訊功能,允許交易在不被暴露的情況下直接到達礦工手中。

2)MEV Auction(MEVA)

由Optimism提出,將礦工的兩大權利——交易抉擇和交易排序進行拆分,礦工保留交易抉擇權,交易排序權交給Sequencer。礦工透過拍賣選取唯一的Sequencer。這一方案仍然存在Sequencer串通作惡,Sequencer也可以成為礦工等問題。

3)Front-running as a Service (FRaaS)

Flashbots:生態中的MEV搜尋者(Searchers),包括套利者,清算者,有抗MEV需求的使用者(如DApp等)等將交易以Bundle的形式,透過中繼(Relayers)傳送給礦工,透過支付費用實現MEV抓取,或者讓自己的交易免受MEV攻擊。可以說是目前最被廣泛使用的抗MEV方案。

ArcherDAO:Archer Relay和Flashbots的MEV-Geth客戶端相容;Archer Swap中存在機器人對其中的交易進行MEV搜尋、提取、捆綁等,透過Archer Relay+Flashbots傳送給礦工,從而抓取MEV。

mistX:由Alchemist團隊提出,將使用者交易捆綁到一起進入Flashbots。

KeeperDAO:流動性提供者為Keeper提供借貸資金,Keeper透過閃電貸的形式借用池中的資金,並透過在DEX間套利,在借貸平臺參與清算抓取MEV,成功後返還利潤給KeeperDAO。KeeperDAO對流動性提供者、Keeper和參與其中的使用者進行ROOK代幣獎勵。

RunBackMe:由bloXroute設計,讓使用者提交隱私交易以免受MEV攻擊,也透過回滾使用者交易獲得利潤,利潤的一部分返還給使用者。

MiningDAO:允許任意以太坊使用者提交整個區塊給礦工,每個區塊附有一定獎勵,如果被成功打包上鍊,該獎勵將支付給礦工。

YCabal:由Manifold Finance提出,服務於Yearn Finance、SushiSwap等平臺。YCabal是MEV服務的聚合器,採用Flashbots、KeeperDAO、ArcherDAO等進行交易結算。使用者提交的交易如果有MEV機會,使用者將獲得部分退款。

Eden:包含四層抗MEV結構,分別是插槽租戶(交易最先執行)、交易捆綁包(將交易捆綁於Flashbots執行)、質押EDEN交易(質押至少100枚EDEN的使用者可以獲得更快的交易速度)、公共池(交易按gas費進行排序)。

B.Protocol:與MakerDAO等DeFi借貸平臺整合,清算人在這些平臺參與清算,抓取MEV價值,收益中的一部分將用於獎勵B.Protocol中的流動性提供者。同時,MakerDAO等借貸平臺的清算也將更穩定。

參考文章:《為以太坊黑暗森林建造護欄,全景式解讀八項抗 MEV 方案》by Huobi Ventures;《為什麼說以太坊的MEV問題比你想象的要嚴重?》by Pmcgoohan;《觀點|原始無序MEV時代到來》by Kai

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