什么是矿工可提取价值(MEV)危机？如何改善矿工非常规交易？

什么是MEV？

矿工可提取价值（Miner extractable value，简称MEV）是对矿工（或验证者、排序者或协议中其他特权者）在生成区块时，通过任意包含、剔除或对交易进行重新排序所得获利加以评估，设计用以研究共识安全的度量方式。MEV 包括交易费和区块奖励这类「常规」获利方式，也包括矿工对所生成区块内交易重新排序、插队、审查从中获利这种非常规盈利方式。

MEV 这个词会让人误以为提取价值的是矿工。实际上，如今以太坊生态上的MEV 主要由DeFi 交易员通过结构化套利策略所获的；而矿工则是通过获得这些交易员付出的交易费间接获利。结构化套利交易的典型案例是Uniswap 价格套利交易：当一个Uniswap 资金池资产出现价格偏差，产生套利机会使得Uniswap 资金池的价格回到与其他交易所的相近价格。当然，矿工也可以不用为了手续费而把套利机会拱手让给交易员，自己决定运行此套利策略。

MEV 危机

以太坊上的交易者通过调整gas 费来表达让自己的交易打包进某个区块的意愿。矿工作为理性人，自然会挑选gas 费最高的交易来优先处理，按gas 费用高低排序交易打包进所生产的区块。以太坊上构建的金融系统创造了清算、套利等众多纯利机会。但这些套利机会有限，且转瞬即逝，因而交易员会竞争获取。目前，这种竞争关系主要表现为「抢先交易」 (frontrunning)，或「尾随交易」（backrunning）：

「抢先交易」：也就是最优Gas 费竞拍（Priority Gas Auctions，简称PGA）。交易A 给出比在等待中的交易B 高的Gas 费，因此交易A 排在交易B 之前打包进区块。（例如，获取Uniswap 价格套利交易，来平衡交易池价格）

「尾随交易」：交易A 给出比在等待中的交易B 稍低的Gas 费，因此交易A 能紧随交易B 打包进区块。（例如，预言机更新价格导致DyDx 某贷款抵押低于一定抵押比率后执行资产清算交易）

然而，「抢先交易」和「尾随交易」既低效，且会造成网络拥堵（例如p2p 网络负载）和链上拥堵（例如区块空间占用）等负面外部性影响。另外，由于创造了时间截取攻击(time-bandit attacks) 的获利动机，以及MEV 机会竞争造成以太坊协议安全性不稳定，这种竞争也催生了交易员与矿工之间需许可的通讯基础设施的出现，这样的基础设施会侵蚀以太坊如今所秉持的中立性、透明、去中心化、无需许可。

尽管这些存在风险和负外部性影响早就存在，但我们正处在以太坊未来发展的关键转折点。过去六个月一系列事件造成网络使用达到引爆点：

合约交互稳定增长（例如，以太坊较之前的复杂交易更多，获取MEV 的绝对数量增加）
代币市值超过ETH 市值（例如，ERC -20 代币的MEV 收益开始与ETH 交易费竞争）
交易费超过区块奖励（例如，交易员竞争交易机会推高Gas 价格。这表明矿工的MEV 相关收益会超过区块奖励。）
采纳抢先交易正常化（例如，挖掘MEV 价值愈加娴熟的一个指标）
接受许可的mempool （例如，挖掘MEV 价值愈加娴熟的另一个指标）

这些情况表明上述存在风险和负外部性影响愈演愈烈。

这些情况表明上述现存风险和负面外部影响在加速发展。

抢先解决MEV 危机

首先，让我们了解一下Flashbots 是什么。

Flashbot 是一家旨在降低由矿工可提取价值(MEV) 对智能合约区块链构成负外部影响和存在风险的研发机构。我们倡导一个对MEV 价值挖掘保持无需许可、透明、公平的生态系统，来保证以太坊的理想。

我们缓解MEV 危机的解决方案分为三部分：「点亮黑暗森林」，「价值挖掘民主化」，「分配利润」。我们相信每部分都对Flashbots 的成功至关重要。

点亮黑暗森林

以太坊用户现在感觉不到MEV 的存在。这需要有大量数据分析和对智能合约的深刻知识才能理解，因为MEV 涉及的交易复杂、有时候被混淆的逻辑，还有不同级别（用户、交易员、一般抢先交易者，矿工）的对立博弈。

随着越来越多的关键安全基础设施转到链下，同时链上状态和规模增长，这一问题愈加严重，要实现加密货币最初的承诺——透明，也会更加困难。「点亮黑暗森林」的目的就是要守护最初的承诺。更实际的是，我们要客观评价MEV 的负外部性和Flashbots 技术的影响，量化挖掘MEV 对用户的伤害，籍此来为建设者提供开发工具，能从DApp 层面减少MEV 攫取。

「点亮黑暗森林」的第一步就是量化MEV 的影响。为此，我们创建了MEV-Inspect。通过扫描以太坊区块，使得MEV 指标展示可视化。我们可以用其更好理解MEV 生态系统，贡献给社区来消除信息不对称。

价值挖掘民主化

MEV 价值挖掘很有可能会陷入集中于几个玩家的中心化境地。例如，受限于掌握大量算力的许可式「交易暗池」，或大型交易者和矿工单线链下交易。

这种势力和资本的中心化是安全被弱化的关键，会侵蚀以太坊的核心特性：无需许可和去中心化。
我们相信，不采用中立、公开、开源的无需许可MEV价值挖掘基础设施，MEV有可能沦为内部人士的游戏。「MEV价值挖掘民主化」是要保证大小参与者都能平等使用基础金融模块，让以太坊的核心特性得以保留。

「MEV-Geth」是我们实现「价值挖掘民主化」的第一步。

MEV-Geth 是go-ethereum 客户端升级版。启用区块空间密封投标拍卖机制，进行交易排序优先通讯。本质上，MEV-Geth 为矿工和为获得优先交易投标的交易员之间创建更有效的通讯渠道。尽管MEV-Geth 的概念验证是基于不完全信任保证，我们认为这是较现状的重大提升。采用MEV-Geth 会缓解「抢先交易」和「尾随交易」机器人引起的网络和链上拥堵状况。

分配利润

MEV 涉及整个以太坊生态系统：从矿工、交易员、DeFi 开发者到最重要的以太坊用户。我们的初步研究显示目前交易者和矿工的MEV 价值提取的利润分配不均。随着MEV 价值提取日益频繁，我们预计需要有面向用户的价值重新分配，帮助维持系统稳定。

我们相信Flashbots 和社区需要深入考虑价值分配以达到社会公益最大化。尤其是上述MEV 内在的激励而带来存在风险。我们不仅希望缓解这类风险，也相信通过MEV 激励所有系统参与者，用良性经济循环代替这类风险，强化以太坊核心价值。

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