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概述
本文介绍了最大可提取值 (MEV) 问题。它讨论了 MEV 如何塑造以太坊网络的基础设施，以及投资者如何保护自己免受 MEV 导致交易执行不佳的影响。
重要见解
- 对于 DeFi 应用程序的用户来说，最大可提取价值（MEV）充当无形费用，不包含在交易的 Gas 价格中。它可能导致交易执行不理想——也就是说，它是导致滑点的因素之一。这笔隐藏费用部分支付给寻找 MEV 机会的所谓搜索者，部分支付给验证者。自信标链与以太坊主网合并以来，64%的 MEV 流向搜索者，36%流向验证者。
- 在正常市场条件下，向验证者支付的 MEV-boost 费用占其总收入的10% 。然而，在市场大幅波动和交易量大的事件期间，从用户那里提取的 MEV 甚至超过了这些时期的高 Gas 价格。在 2022 年 11 月 FTX 崩盘中，MEV 占验证者收入的60%以上。当 USDC 脱钩时，这一比例为66%。尤其是在这种不利的市场事件期间，DeFi 投资者很容易受到伤害。
- 根据 2022 年的一项研究，51%的 MEV 可归因于套利，而清算和三明治攻击分别占16%和32%。
定义
最大可提取价值（MEV）是一个总称，指的是通过改变区块内交易的顺序或有目的地插入新交易，可以从区块链生态系统的用户那里获得收益的总称。这种在区块内组织资金流动的能力是矿工（在 PoW 链上）或验证者（在 PoS 链上）独有的。由于 MEV 是备受讨论的区块链以太坊，直到 2022 年 9 月才采用 PoW，缩写 MEV 最初代表矿工可提取价值。由于验证者扮演了矿工的角色，因此它被重新定义为最大可提取价值。
MEV 的存在完全是因为大多数区块链网络没有提供公平、可靠的机制来确定一笔交易是否早于另一笔提交。只有当一个区块被开采、广播并确认后，其中交易的顺序才被固定。因此，创建区块的矿工或验证者拥有以他们想要的任何方式从内存池中选择和安排交易的专有自由。
对于大多数人来说，这里解释的 MEV 如何给用户带来危险并不是很明显。在仅处理一种货币的简单交易的支付系统中，确定其顺序的能力几乎没有用处。账户余额对区块链上资金转移的确切顺序并不敏感。
然而，以太坊等智能合约平台比仅处理单一货币转账的系统要复杂得多。他们登记许多不同的代币并实施自动化做市商、贷款、衍生品和其他复杂的金融工具。这些工具对时间高度敏感，并且容易被操纵，就像传统市场一样。因此，那些有能力组成区块的人可以操纵它们。
MEV 的类型
尽管 MEV 一词仅用于与区块链平台相关的情况，但 MEV 最重要的类型是传统金融中已知的现象，即套利、三明治交易和清算。然而，还有更复杂、更利基的 MEV 机会不属于此分类。
套利
套利是指由不同市场（当前情况下的去中心化交易所（DEX））之间的价格差异创造的任何经济机会。这背后的原理很简单。如果一个打包的以太坊（wETH）在 Uniswap 上交易 1630 USDT，但在 SushiSwap 上仅交易 1598 USDT，验证者可以将两笔交易插入一个区块，从而利用这一价格差异来获利。
例如，在 SushiSwap 上购买大量 wETH，然后立即在 UniSwap 上以更高的价格出售。由于验证器不会将这些交易广播给其他验证器，因此不存在仅执行其中一个步骤或价格同时发生变化的风险。交易只会出现在它们具有预期结果的确切上下文和顺序中。使用闪电贷，甚至可以在不提供任何前期资金的情况下执行此类套利交易。
就 MEV 总量而言，套利是迄今为止的主导类型，占 50%。然而，在没有任何形式的价格操纵来创造这种套利的情况下，这种形式的 MEV 被认为是没有问题的。如果 DEX 之间的价格差异没有像 MEV 那样在区块创建时被吸收，那么它们将成为常规套利交易者的机会。因此，对普通用户体验没有影响。
清算
按数量计算，第二大 MEV 类型是清算，占 25%。在 DeFi 中，它通常是需要清算的贷款抵押品。当抵押品价值大幅贬值时，存在其不再足以支持借出资产的风险。在达到一定阈值时，会触发清算并出售抵押品，以免其价值进一步下跌。借款人还必须支付高额清算费。然而，与中心化平台不同的是，在 DeFi 中，这种清算不能自动发生。这是因为智能合约不会在后台持续运行并监控价格变化。智能合约的每个操作都需要通过用户进行的函数调用来显式调用。原则上，任何用户都可以触发贷款清算并获得相关奖励。然而，当验证者决定哪些交易进入区块时，他们处于收取这些费用的独特地位。因此，清算成为 MEV 的一种。就像套利一样，清算被认为是没有问题的，除非它们是操纵价格变动的结果。事实上，它们甚至对于借贷协议的正常运行是必要的，而 DeFi 是一个整体。
三明治交易
与套利和清算不同，三明治交易总是会给用户带来更糟糕的执行价格。因此，许多人认为它们是有害且不道德的。三明治交易的工作原理是，首先先执行大额买入或卖出订单，然后通过在订单后立即执行的第二笔交易从其价格影响中获利。例如，如果有人在单笔交易中购买了 500,000 Wrapped Ether (wETH)，且价格影响为 2%，则验证者可以将该买入订单夹在自己的买入和卖出订单之间。他们可以购买 wETH 并在同一区块中出售，并产生约 2% 的基本无风险收益率。当然，这是以大买家为代价的，他们得到的执行价格更差。鉴于去中心化金融（DeFi）交易通常通过多个跃点进行路由，三明治交易引起的滑点可能会累积。 2023 年 USDC 脱钩后，出现了一个著名的案例：一名交易者用 200 万美元的 USDC 换取了 0.05 美元的 USDT。
MEV 对以太坊基础设施的威胁
MEV 提供的激励措施塑造了以太坊生态系统的基础设施以及区块创建和提交的过程。本节将概述 MEV 给以太坊基础设施带来的中心化风险。然后转向 Flashbots，这是社区为缓解这些问题而创建的解决方案。
以太坊的基础网络仅提供公共内存池。这个内存池是一个存储库，用户可以将交易提交到该存储库，验证器可以利用该存储库来创建块。在这种默认设置中，搜索 MEV 机会对于非验证者来说不会有吸引力。这是因为广义领先者会监控内存池中是否存在有利可图的、产生 MEV 收益的交易，并自己以更高的费用重新提交类似交易，以试图窃取 MEV 机会。借助以太坊的基础设施，只有验证者才能寻找 MEV 机会，而不会面临轻易抢先交易的风险。
因此，基础设施不仅可以将 MEV 的利润保留给少数人，而且还可以激励网络的集中化。区块搜索和验证的同时进行将为企业实体带来竞争优势。他们可以部署更复杂的算法，更有效地提取 MEV。更高的利润率将使他们能够获得并吸引更多资本，并减少其他验证者的份额。这将启动反馈循环，因为网络中的更高股份反过来会使 MEV 搜索更有利可图，因为可以利用更多已识别的机会。因此，以太坊网络的权益证明（PoS）共识将逐渐变得更加中心化。
Flashbots 作为对中心化的对冲
研究组织 Flashbots通过使 MEV 搜索民主化并将其与区块创建分离，为减轻集中化做出了贡献。他们独立于以太坊的主要开发人员，创建了一个交易中继网络，让 MEV 搜索者使用私有 MEV 内存池绕过以太坊的主内存池。这是通过所谓的 MEV 中继来完成的，它接受搜索者创建的有序交易包，并在验证者之间对其进行密封投标拍卖。其结果是形成了一个公平的市场，避免了 MEV 收入的垄断。
它还提高了 MEV 活动的透明度，因为 Flashbots 项目发布了有关从以太坊用户提取的 MEV 数量的信息。截至撰写本文时，90% 的以太坊验证器使用 MEV-boost 中继来接收捆绑交易。目前有 11 个这样的中继，它们重新分配来自 30 个不同的所谓构建器的块。其中一些实体从事交易审查，并且仅包括符合外国资产控制办公室规定的交易。下图分别显示了通过最大中继和构建器路由的块的百分比。
网络用户的潜力和风险
验证者和搜索者从 MEV 中产生的收入来自 DeFi 应用程序的用户。下图显示了验证者从 MEV 提升和常规 Gas 费中获得的奖励的构成。不包括向区块提议者支付的 MEV。
该图表显示，在正常市场条件下，向验证者支付的 MEV Boost 费用仅占其总收入的10%左右。然而，在市场大幅波动和交易量大的事件期间，从用户那里提取的 MEV 甚至超过了这些时期的高油价。这意味着 DeFi 生态系统的投资者在这些时期特别容易遭受额外损失。
这两次峰值表明 FTX 在 2022 年崩盘，以及美元硬币 ( USDC ) 在 2023 年 3 月 11 日脱钩。在这两次事件中，超过60%的验证者收入来自 MEV。这可以归因于那些日子里的大量清算，也归因于大量高交易量的交易有被夹在中间的风险。特别是对某些流动性池产生重大价格影响的大型交易面临这种风险。正如三明治交易部分所提到的，众所周知，USDC 脱钩事件导致交易者在忘记设置最大滑点后，收到了 200 万 USDC 的 0.05 USDT 。
作为 DeFi 生态系统的投资者，了解有助于防止以这种方式抢先交易的工具至关重要。那些拥有大额交易并希望避免抢先交易攻击的人可以连接到区块构建器的替代远程过程调用（RPC）端点，而不是大多数以太坊钱包默认使用的标准以太坊主网 RPC 节点。一些提供商将提出通过自己的中继提交交易，并保证它们不会被抢先交易或夹在中间。
结论
矿工和验证者重新排序交易的能力是当前区块链网络的主要弱点。它使智能合约区块链上的验证者能够从网络用户那里提取超出名义交易费用的额外租金。作为以太坊 DeFi 生态系统的投资者，建议承担风险，以减轻抢先交易或夹在中间的情况，尤其是在不利的市场事件期间。