本文試圖在以太坊合併一年後，比較 MEV 前後的利潤率變化、梳理生命週期，並分享對前沿問題的看法。本文源自 十四君 所著文章《以太坊合併一週年後 MEV 格局萬字研報：面向高複雜博弈對抗之下，受益者鏈條正如何呈現？》，由 PANews 編譯、整理。
（前情提要：簡單理解MEV是什麼，用鏈上交易為例 ）
（背景補充：揭祕以太坊交易，還有哪些未知的 MEV 礦工可提取價值？ ）
以太坊合併的一整年以來，MEV-Boost 的市佔率穩居 90%，這就是估值達 10 億美金的 Flashbots，如今的 MEV 複雜度極高，僅涉及非使用者角色就有 Searcher，Builder，Relayer，Validator，Proposer 他們共同在這 12 秒的出塊時間裡多方勢力錯綜交錯互相博弈，只為謀求各自的最大收益。
本文試圖對比 MEV 前後的利潤率變化，梳理合併後 MEV 生命週期，並分享前端問題的個人觀點。下文詳細分析幾種 MEV 型別和對比多個數據利潤資料來源，來計算以太坊合併前後的 MEV 利潤情況。
1、合併後 MEV 利潤大幅下跌
- 合併前一年，從 MEV-Explore 算出平均利潤為 22MU/M（21 年 9 月開始 22 年 9 月合併前結束，數值合併有 Arbitrage 和 liquidation 模式）
- 合併後一年，從 Eigenphi 算出平均利潤為 8.3MU/M（22 年 12 月開始到 23 年 9 月底結束，數值合併了 Arbitrage 和 Sandwich 模式）
最終收益的變化結論是：
在上述資料的統計， 剔除不應該歸屬於 MEV 的駭客事件後，整體收益率對比下降顯著達 62%。
注意由於 MEV-Explore 的統計其實是不涵蓋三明治攻擊的資料，又包含了 liquidation 的收益，所以如果只看純 Arbitrage 對比可能下跌會更多。
補充說明：由於不同平臺統計方法有差異（且均不含 Cex 的套利以及模式混雜），因此只能做巨集觀驗證非絕對精確，另外有研報同樣採用不同資料來源對比了合併前後的收益。
是合併致使的鏈上 MEV 收益暴跌嗎？這點需要從合併前後 MEV 流程出發
2、傳統 MEV 模式
其實 MEV 一詞很容易產生誤導，因為大家會認為是礦工在提取這一價值。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，而礦工只是間接地從這些交易者的交易費用中獲利。
這篇經典 MEV 入門文章《Escaping the Dark Forest》，核心理念是鏈上存在很聰明的駭客不斷挖掘合約的漏洞，但是當他們發現了漏洞又將陷入另一個矛盾，如何獲取利潤並且不被別人搶跑。
畢竟他的交易簽名傳送會進入以太坊記憶體池，公開傳播，再借由礦工排序出塊，這個過程可能只有 3s 或是幾分鐘，然而就這短短的幾秒時間，簽名的交易內容可以被無數的獵人盯上，重新模擬推演。
如果駭客是愚蠢的，直接執行獲取利潤的方式，就會被獵人高價搶跑。
如果駭客是聰明的，則可能會類似這篇文章的作者一樣，採用合約套合約（即內部交易）的方式來隱藏自己最終能牟利的交易邏輯，可惜結局就不像那篇《Escaping the Dark Forest》（https://samczsun.com/escaping-the-dark-forest/） 最終獲得了成功，而是依舊被搶跑了。
這也意味著獵人們不僅分析鏈上交易父交易，也分析了每一筆子交易，進行模擬獲利推演。甚至進一步檢測了網關合約的部署邏輯並且同樣復現了，而這竟然是在幾秒內自動完成的。
所謂黑暗森林其實不只如此
筆者在之前測試 BSC 節點的時候，發現大量的遊離節點他們只願意接受 P2P 的連結，但是不主動傳遞 TxPool 的資料出來，並且從節點暴露的 IP 來看，甚至可以認為他們包圍了 BSC 的主要核心出塊節點。
動機上，這些佔據了 P2P 的連結但是不給資料，只為在白名單內的節點互通，這樣就可以變現用資源規模來提升 MEV 的利潤率，因為 BSC 是標準 3s 一個區塊，普通玩家看到的交易資訊越晚，就也就越晚推演出合適 MEV 方案，並且當普通玩家發生 MEV 交易需要打包時，由於 BSC 是超級節點的模式，所以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，交易所的伺服器也同樣會被包圍，畢竟 CeFi 和 DeFi 利差更大，乃至於交易所本身就是最大的套利機器人。十分類似早期 web2 搶票搶購的場景，黑灰產業會提前埋伏在伺服器附近，並通過 Dos 攻擊遏制普通使用者的正常活動。
總之，雖然傳統交易也有很多黑暗森林的隱形競爭，但相對是一個清晰的獲利模式，這點在以太坊合併後，複雜的系統架構很快打破了傳統 MEV 模式，並且頂級效應越發顯著。
3、合併後的 MEV 模式
以太坊合併是指其共識機制從 POW 轉為 POS 的升級，最終的合併方案取捨的依據是最輕量級的複用了合併前以太坊的基礎設施，而單獨剝離了出塊決策的共識模組。
對於 POS 每個塊 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，有以下兩點：
- 以太坊出塊間隔變得穩定了。不再是之前 3-30S 相對離散隨機的一個情況，這對 MEV 而言是優缺各半，雖然 Searcher 不用著急看到稍微有利潤的交易，就直接傳送出去，而是可以不斷積蓄一個更好的交易總序列，在出塊前交託給驗證者，但也加劇了 Searcher 之間的競爭。
- 礦工激勵降低，促使驗證者更樂意接受 MEV 的交易拍賣，在短短的 2-3 月讓 MEV 達到 90% 的市佔率。
3.1、合併後交易的生命週期
合併後，總計會涉及到 Searcher、Builder、Relay、proposer、Validator 這些角色，其中後兩者屬於 POS 中系統角色，而前三者屬於 MEV-boost，實現分離出塊職責和出塊排序。
Searcher： 搜尋者，他們是各種記憶體池尋找有利可圖的交易，通過編排交易序列組成區域性序列 Bundle 交付給 Builder。
Builder： 構建者，收集各式各樣的 Searcher 傳送的 Bundle 交易序列包，選擇更有收益的交易序列，可以是多個捆綁包進行組合，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，給出若干的區塊序列包，最後讓驗證者選擇打包。
proposer 和 Validator： 是合併後以太坊的 Miner，會選取 Relay 給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，如今每個區塊生命週期是：
- 構建者通過從使用者、搜尋者或其他（私人或公共）訂單流接收交易建立一個區塊
- 構建者將該區塊提交給中繼（即存在多個構建者）
- 中繼會驗證塊的有效性並計算它應該向出塊者支付的金額
- 中繼向當前 slot 的出塊者傳送交易序列包和收益價格（亦是拍賣出價）
- 出塊者評估他們收到的所有出價，選擇選擇對自己最高收益的序列包
- 出塊者將此已簽名標題傳送回中繼（即完成了本輪拍賣）
- 釋出區塊後獎勵通過區塊內的交易和區塊獎勵分配給構建者和提議者。
4、總結
1） 合併對 MEV 的生態影響是什麼？
本文從合併前後的利潤資料對比，到合併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，搜尋者做不好最新策略的研究就會毫無收益，做得好就可以逐步擴大利潤成為構建者。
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，因為在系統結構上他們互相能替代，但最終都會以訂單流為王，Searchers 會希望逐步擴大自己的利潤率，就需要他的私有訂單量夠大（最終構建的區塊利潤夠高），也就逐漸成為 Builder 的角色。
比如在 Curve 因為編譯器漏洞致使重入保護失效的攻擊事件中，甚至出現單筆交易的手續費達到 570 ETH，這是以太坊歷史上第二高手續費的 MEV 交易，競爭態勢可見一斑。
雖然 MEV 並不是以太坊合併本身要解決的問題，但系統的博弈對抗的提升結合多少環境因素，最終讓目前 MEV 的總利潤率降低，這裡，並不代表 MEV 的涉及金額降低了，而是利潤率降低意味著更多收益流向了驗證者們，對使用者而言倒是好事，利潤低會降低一些鏈上交易攻擊的動機。
2）還有哪些最前端圍繞 MEV 進行中的探索點？
- 從隱私交易出發：有閾值加密 Threshold Encryption 和延遲加密 Delayed Encryption 以及 SGX 加密，基本都是從加密交易資訊，對解密條件進行要求，或是時間鎖或是多籤或是可信硬體的模式
- 從公平交易出發：有公平排序 FSS 和訂單流拍賣的 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，即由使用者來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提案，但實現藉助 MEV-boost 達成了分離，未來對於這樣核心機制會轉為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？
隨著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，但是區塊鏈的系統機制註定了他不會只在美國存在，只要有其他符合當地政策的中繼就可以確保在某個契機可以上鏈傳播。
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，沒有利潤還要維持複雜的中繼服務，最終會導致強中心化的轉變，近期 Blocknative 也停止 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。可以說現在的 MEV-Boost 中繼是 100% 的風險卻是 0% 的回報，由於中繼有會匯聚各個 Builder 上報的 txs，作為資料的聚集地，或許會通過 MEV-share 和 MEV Auction 等逐步完善的系統獲得收益，比如直接接收使用者的隱私交易請求。曾經地圖軟體 APP 也是困於此類服務，作為公關物品不可能以會員的模式收費，但在接入曝光排序廣告，接入多元打車服務的試點模式下也依舊活的很好，總之，有流量有使用者有公平，就不會毫無收益。
延伸閱讀：Blocknative停止MEV中繼服務，以太坊超90%區塊結算掌握在4家公司..
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 AA（帳戶抽象）錢包，超過 200 萬次使用者操作（UserOps），整體趨勢相對於過往緩慢的 CA 錢包增長量而言，算爆發性增長了。ERC-4337 有複雜的運作機制，，尤其是交易簽名的傳播並不共用以太坊本身的記憶體池，雖然初期會加大 MEV 的難度，但長期看不可阻擋。
延伸閱讀：Ｖ神高度關注的以太坊ERC-4337，將開啟Ｗeb3用戶大爆發？
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上讓 DeFi 更順滑，比如藉助元交易或者跨鏈 Swap 或者 ERC-4337 來降低使用者必須有手續費才能執行交易的限制，或者通過合約錢包多元自定義的功能來提升帳號安全性（分層、分級、社交回復），在筆者看來，無論怎樣追趕 CeFi 總有特有的無可比擬的優勢，從速度到體驗，但 DeFi 也有獨特優勢同樣也是 CeFi 無可比擬的，各有各自的受眾群體，也就各有發展週期。
7）Layer-2 中的 MEV 現狀如何？
在 Optimism 存在著一個獨有的叫做序列器（Sequencer）的模組，用來生成保證交易執行和排序的已簽名收據。序列器將由一組檢驗者進行檢查有罰沒許可權嗎，並且使用 MEVA（MEV Auction）方案，通過拍賣過程選取唯一的序列器。
在 Arbitrum 在序列器結構上，Arbitrum 使用 Chainlink 開發的 FSS（Fair Sequencing Services）方案決定順序。
以上方式都在一定幅度上藉助 L2 的特殊性消除了來自於礦工的 MEV，但不與以太坊主網互通的側鏈則依舊存在 MEV 的機會，比如 BSC，BASE 等。
