作者：James Prestwich
編譯：DeFi 之道
5 年前，我寫了一篇文章《礦工不是你的朋友》，將MEV 這個概念帶到了以太坊世界。當時，我們並沒有將這個概念稱為MEV。一年多之後，Phil Daian 在和他人合著的論文《Flash Boys 2.0》中將這個概念命名為“礦工可提取價值”（Miner Extractable Value）。當時我們計劃發表一篇後續文章，介紹在EtherDelta 和其他主網DEX 上生成搶先交易的python 代碼片段。後來由於我參與了HTLCs 和其他跨鏈工具的建設，後續的文章被推遲了，之後又被推遲了，然後就被永久擱置。
5 年後的今天，坐下來寫關於MEV 的文章，有點不真實。感覺和上次一模一樣。我們又一次處於一個漫長的熊市的開端，處於另一個投機狂熱的廢墟中。熟悉的宿醉感又悄然而至。就像上次一樣，我充滿了信念，相信下一次會有所不同。到了下一次，我們將從我們的錯誤中吸取教訓，下一次我們將建立更好的東西。也許吧。
作者寄語：
這不是一篇MEV 入門手冊。很多人都寫過這樣的文章，而且大多數都比我寫的好。看這篇文章的前提在於你對MEV 很熟悉。如果你不熟悉，現在是個好時機，可以去讀幾篇文章，然後再回來。
這是一部關於MEV 的敘述性歷史。它不是沒有偏見的。它是蜿蜒曲折的，有點自娛自樂。在這個故事中，我是一個配角（充其量是），但這是我的博客，所以我可以從我的角度來講述它。
MEV 是協議設計的基礎。每個認真的從業者都了解MEV，為MEV 制定計劃，並對MEV 有強烈的看法。從我們現在的位置來看，很容易忘記我們對MEV 的理解是全新的。其根源與crypto 一樣古老，但術語、框架和工具仍在發明之中。過去兩年徹底改變了我們對MEV 的理解。人們很容易忘記MEV 是從無到有的。
MEV 誕生之前
MEV 的起源可以追溯到2010 年代早期比特幣關於“費用狙擊”（fee sniping）的研究。費用狙擊後來被推廣到EVM 狀態模型，並形式化為Flash Boys 2.0 論文中描述的“時間強盜”（time bandits）攻擊。比特幣在發佈時實施了第一個（意外的）共識層MEV 緩解措施（100 區塊coinbase 成熟度規則），並在2014 年12 月通過為節點錢包的交易添加1 個區塊的時間鎖實現了第一個（有意的）客戶端層的MEV 防禦。
費用狙擊緩解措施圖
對狀態的爭用和已提交但未指定的狀態轉換會產生MEV。因為比特幣基本上沒有可供競爭的共享狀態，並且比特幣狀態轉換是嚴格指定的，所以MEV 通常僅限於費用狙擊和其他類型的雙花嘗試。也就是說，比特幣礦工在不直接攻擊共識機制的情況下，幾乎沒有什麼MEV 可以提取。這使得比特幣成為MEV 研究的一個獨特的無趣鏈，我們不會花太多時間在比特幣或它的垃圾表親身上。
MEV 的誕生（2018-2019）
像任何良好的關係一樣，MEV 需要兩件事。 1）爭奪和2）提交。首先，它需要人們爭奪一些公共狀態的控制權。 MEV 需要人們想要的狀態，並且願意花錢去獲得。其次，它需要提交（在執行之前）。 MEV 需要一段時間來提交更新有爭議的理想狀態的調用，但尚未執行。當一個用戶簽署並廣播一筆交易時，他們就會提交對該狀態的控制進行競爭。提交和執行之間的滯後允許MEV 在邊緣潛入，並在事前和事後接觸該狀態。它拉動了用戶的意圖，將他們的提交推向最壞的可接受的結果，並允許提取者將差價收入囊中。
DEX 的MEV 滴水不漏。他們有一個完美的爭奪配方：每個人都想在市場上交易，每筆交易都可以與其他交易競爭。像2016 年的EtherDelta 這樣的自匹配訂單簿DEX 設計允許礦工在交易中獲得先機，但沒有人真正利用它做任何事情。一些鏈上自動匹配的CLOB（Central limit order book，中央限價訂單簿）被設計出來，這在當時看來是很瘋狂的，現在回想起來感覺絕對是很奇怪的。雖然我們知道最終gas 會花錢，但在2018 年中期，一單位gas 的價格大約是今天的1/400，是去年的1/10000。直到2020 年，我們才會贏得對gas 價格市場的直觀理解。
2017 年DAI（現在的SAI）的推出為DeFi 引入了清算。清算引入了大量但不頻繁的MEV（”高峰”MEV）。由於提取者的收益是未償債務的一個百分比，異常CDPs 在與清算相關的MEV 中佔了很大一部分。在過去的幾年裡，我們觀察到預言機通過作弊來贏得他們自己協議的清算，以及通過極端gas 拍賣來贏得高峰MEV。高峰MEV 也可能是由黑客、NFT 空投和其他特殊事件產生的。因為它不能被分割成小的數據包，所以高峰MEV 對協議運行有很大的影響。協議設計必須考慮到不經常發生的、但可能是極其巨大的惡意激勵。
另一方面，DEX 傾向於隨著外部市場的變化而變化，從其市場的來回移動中產生”流動”MEV。流動MEV 的特點是更頻繁、更小的MEV 數據包。 AMM 特別有趣，因為它們的用途與MEV 密不可分。它們的存在是為了跟踪外部市場，它們通過向提取者贈送價值來實現這一目的，這些提取者將恆定函數推向”公平” 定價。實際上，它們是通過提取MEV 的”套利者” 來保持高效。 2018 年中後期的第一波AMM（首先是Bancor，然後是Uniswap）開始在他們的訂單簿上建立流動，創造了相應的MEV 的增加，並引起了人們對這個問題的極大關注。當然，早在2018 年，Uniswap 的資金池是以六位數計算的（如果有的話！），而且資產少得多。
多少有點復古了
那時的MEV 研究幾乎不存在，當然，我們甚至不叫它MEV。我們大多稱它為搶先交易——借用TradFi 的術語，”DEX 搶先交易” 或”清算搶先交易”。我們知道它不僅僅適用於插入訂單的情況。我們在理論上了解交易回流和三明治攻擊，我們知道，如果提取者有利可圖，交易可以被延遲或導致撤回。當時我們只有很少的形式主義，而且根本沒有實踐。
古早的DeFi 可能已經建立了創造MEV 的必要環境。然而，沒有人真正去理會。這種狀態還不夠理想，所以回報還不存在。因為沒有人有這方面的實踐經驗，我們甚至沒有一個很好的想法，當它到來時，價值提取會是什麼樣子。
Flashbots 的到來（2019-2020）
隨著2019 年4 月《Flash Boys 2.0》的發表，MEV 研究開始流行起來。這篇論文非常出色。如果你有時間，可以去重讀它。然後谷歌一下每個作者。這是協議和機制設計者的基礎性論文。它將永遠成為標準課程的一部分。如果沒有Tina，我想它可能已經停在那裡了。
2018 年初，Tina 和我在某個VC 的辦公室相遇。我們是通過一個共同的朋友聯繫上的，我們的推介會時間正好是挨著的。我當時在推銷Summa 的HTLC 變體，由於我們了解到需要兩個在線方的跨鏈協議的局限性（以及市場並不太能接受複雜性過高的產品），這個變體最終被淘汰。 Tina 在推銷一個關於在農場擠奶的區塊鏈社交遊戲（與後來的CoW Swap 沒有關係）。我們對挖礦衍生品有共同的興趣，並對開發這類產品有一些想法。我們在那個熊市的每一次黑客鬆上都敘舊。她有一種天賦，可以選擇一個超前的想法，並圍繞這個想法組建團隊。她的黑客松項目變成了CarboClan，在挖礦衍生品想法的基礎上建立了honeylemon（但沒有奶牛）。
在2019 年下半年，Tina 開始組織活動。她在短短一周內就把defi.wtf 組織起來，並與大阪DevCon 一起舉辦。下一次會議，macro.wtf，僅在3 週後就開始了。此後不久，Pirate Ships 就誕生了。這個名字來自於2019 年我們在EthDenver 開的一個關於閃電貸和flashmints 的玩笑。 Pirate Ships（海盜船）是由Tina 在舊金山、紐約等地舉辦的沙龍式聚會。你可以在這些聚會中找到一群不拘一格的研究員、工程師、運營、騙子和其他幣圈參與者。有些聚會有駐場研究員，有些會有一個主題，有些只是在波多黎各和碰巧在那裡的人呆上一周。這艘海盜船從2019 年底開始在整個疫情期間運行，吸引了最頑強的遊民。
很swag 的defi.wtf
與Flash Boys 2.0 論文相比，Flashbots 的存在要歸功於海盜船，它誕生於一個永久的沙龍。這艘MEV 的大船誕生於2020 年年中，並自然地從面對面的形式擴展到一個線上的集體。其他Flashbots 創始人和管理人員——Stephen、Phil、Alex——被拉進了這艘船（你仍然可以在Flashbots 文檔中找到一些蛛絲馬跡）。最終，這艘船開始走向正規化，更名為Flashbots，附上可愛的機器人emoji，並開始進入永生。
那一整年是一個漫長的突破時刻。 Flashbots Research（即MEV Ship）首次亮相，將MEV 推向了以太坊的中心。 DeFi 夏季已經開始，但我們還不知道它是什麼。 mev-explore 和mev-inspect 的發佈為鏈上可用的MEV 提供了粗略的數字，而且突然間它就變得有形了，不再是一個理論。隨著那年秋天Flashbots Auction（拍賣）的宣布，很明顯，MEV 提取工具就在眼前。地面上有了錢，也有了撿錢的競賽。
MEV Ship 為Flashbots 提供了基礎，並建立了合作研究和實驗的文化，推動了該組織的發展。從這種文化中衍生出來的明確的使命，多年來一直定義著MEV 的敘事。產品化的MEV 提取是不可避免的，但Flashbots 的文化和精神卻不是。
專業化（2021 – 現在）
這艘MEV 的船和Flashbots 周圍的光環當然吸引了技術人才。 Flashbots Auction（mev-geth 和flashbots 中繼）於2021 年1 月啟動——距離項目上線僅3 個月。時機再完美不過了。 Mev-geth 在以太坊（價格）面臨歷史上最大的增長開始時推出，並且（自然而然地）MEV 生成量相應大幅增加。
在Flashbots Auction 誕生之前，一些勇敢的搜索者通過將交易以特定的gas 價格廣播到交易池來提取MEV。這是不可靠和低效的。它要求搜索者查看交易池中的交易，在一個區塊的範圍內進行模擬、提取和廣播。 1559 之前的費用語義和交易池的普遍不可靠性使這個過程變得複雜。假設區塊是按照費用排序的，搶先交易將選擇費用以嘗試在目標之前立即執行。尖峰MEV 交易只會支付驚人的gas 價格。由於搜索者使用的是公共交易池，因此實時拍賣非常激烈。一團糟，但非常有趣。
早期的Flashbots logo 概念
Flashbots Auction 的相對簡單性推動了它的採用，可以歸結為一個單一的RPC 端點，允許搜索者提交捆綁物（bundles）。捆綁物應該完全按照指定的方式包含在區塊中，一旦出現撤回將該導致捆綁物被放棄。這為專業化創造了一個整潔的接口。搜索者獵取MEV，捕獲它，並確保它被固定在漂亮的捆綁中，並將其傳遞給礦工以納入鏈中。 Flashbots Auction 很快就定義了提取，以至於其他系統幾乎沒有任何意義。
Flashbots Auction 的後期擴展，正如我們在mev-boost 中看到的那樣，將”建造者” 與”生產者”（對礦工和stakers 的統稱）分開。我第一次聽說提交者- 建設者分離（PBS）是2019 年的EthBerlin。當時從事eth2 工作的Will 教了我很多關於無狀態以太坊設計中狀態見證生產和更新的設計。我不記得我們當時怎麼稱呼它了，但它被概念化為一個有額外責任的協議授權的專門節點。無狀態以太坊死於新冠。 MEV PBS——如mev-boost 中的實例——生活在協議之外。一個基於市場的專業化，而不是由協議規定的專業化。
今天，我們有一個相對成熟的MEV 供應鏈。搜索者在交易流中挖掘MEV，相互競爭尖峰和流量。搜索需要技巧和極度的專業化。他們是秘密的，因為他們需要保持對其他搜索者的優勢。建設者接受來自搜索者的捆綁物，並將其建成區塊。搜索者和建造者有一種共生的關係。建設者依靠搜索者提取，而搜索者則依靠建設者誠實地包含捆綁內容。
建設者從提交者（礦工或staker 的統稱）那裡購買將其區塊納入主鏈的權利。提交者擁有協議賦予的權利，可以將區塊添加到鏈上，並選擇支付最多MEV 的建設者區塊。用戶創造MEV，搜索者提取它。搜索者支付給建設者；建設者支付給提交者。齒輪上了油，區塊被組裝起來，交易進入了鏈中。直到永遠。
既然我們談到了這個話題，那麼就簡單說一下。捆綁有一個意想不到的副作用：它們導致搜索者順便補貼了提取目標的交易費用。當搜索者將用戶交易納入捆綁交易時，該用戶交易會比其他情況下更早、更可靠地確認。搜索者提取的MEV 在供應鏈上被部分支付給建造者和提交者。這有效地將部分提取的MEV 轉換為捆綁交易的交易費用。從本質上講，提取的MEV 向提交者支付了”影子費用”。一項交易的優先級首先由其MEV 決定，其次是其協議費。
提取意外地破壞了EIP-1559。非捆綁式交易在基本費用的基礎上使用gas 小費。另一方面，捆綁式交易實際上仍然是一種第一價格拍賣，在基價上有統一的小費，而不是按gas。這就是說，現在有兩個相互依存的費用市場。一個是MEV 交易的影子市場，一個是其他的常規市場。 MEV 買到了優先權。我們（自信且正確地）在1559 之前就預測到了這些影子收費市場（當然，還有其他所有的收費機制）。我們沒有預料到的是使用MEV 市場的軌道。因為提取在幕後運行，用戶從影子市場中受益，甚至不會意識到它的存在。
從機制設計的角度來看，MEV 驅動的PBS 很可能不是”安全的” 或”激勵兼容的”。到目前為止，Flashbots 的做法是依靠誠實的假設來填補激勵機制的空白。然後他們將這些假設確立為市場規範行為。為什麼建設者不把捆綁的東西拆開來，而是採取MEV？為什麼建設者不包含撤回的捆綁？因為違反這些市場規範會導致搜索者停止使用中繼。我們打賭，迭代的遊戲將比遊戲結束時搶奪捆綁的MEV 更有利可圖。我不確定從長遠來看，它是否能撐起高峰MEV 和垂直整合。
拍賣的激勵不相容性可以被安全地暫時忽略。市場規範就足夠了。機制設計向市場的壓力低頭。利潤率壓縮是今天MEV 供應鏈唯一相關的問題。由於建議者擁有選擇區塊的獨家權利，建設者必須在價格上競爭。他們被迫放棄越來越多的MEV 份額給建議者，並從搜索者那裡獲取更多的份額來支付。由於提交者佔據了大部分份額，MEV 的利潤率已經在崩潰了。
舊金山的海盜船沙龍地點
從根本上說，提交者提取的是租金。建設者和搜索者沒有從其他人那裡購買的選擇權，也不能拒絕購買。提交者已被協議授予選擇下一個區塊的專有權利，並且可以在不受監督的情況下行使該權利。套用一位相當著名的政治家的話：“提交者得到了這個東西，而且是黃金。他們絕不會白白放棄的。”提交者被一個神秘的協議授予了一些非常有價值的東西。這不是道德或自然權利。它是由協議規則授予的，可以由人類更改。無論如何，提交者因延長這條鏈而獲得報酬，然後建設者向提交者支付費用以以特定方式延長它。能得到兩次報酬真是太好了。
在MEV 提取之前，排序是一個敷衍的工作；通脹的區塊補貼是主要的激勵因素。因此，權利被免費分配。這就是為什麼提交者不為此權利支付任何費用。它曾經幾乎一文不值。現在，排序權包含了海量MEV 的權利，這種不對稱的權力關係扭曲了MEV 供應鏈。該領域的研究正在進行中。我們似乎很可能會看到有協議內機制來解決這個問題。
Sunny 提倡對等待中的交易進行門限加密。加密交易阻止提交者在交易被排序之前了解交易的MEV 值。就個人而言，我不相信MEV 淨化。我對在分叉選擇規則中包含MEV 的設計感興趣，將排序權出售給最高出價者，並保留大部分提取的價值用於協議內重新分配。
MEV 的頭5 年
那麼，這會給我們留下什麼？五年前，MEV 還只是一種好奇心。這是一次研究員晚餐談話，在談完所有業務之後，酒也差不多見底的時候發現的。 MEV 等待著DeFi 活動和實踐經驗的正確結合。就在我們進入2021 年牛市時，Flashbots 抓住了MEV 研究的注意力，並一路上揚。
現在，我們舉行MEV 專題討論會。我們把搜索者和開發者聚集在一起，討論MEV 協議設計。市場結構已經確定為3 個角色的配置，並開始測試其極限。雖然人們仍然尊重海盜船的理想，但以太坊上的提取已經專業化了。展望未來，MEV 將不會被精神或研究所定義。 MEV 的故事現在是屬於利潤率的。
現在，我們舉行MEV 專題討論會。我們把搜索者和開發者聚集在一起，討論MEV 協議設計。市場結構已經確定為3 個角色的配置，並開始測試其極限。雖然人們仍然尊重海盜船的理想，但以太坊上的提取已經專業化了。展望未來，MEV 將不會被精神或研究所定義。 MEV 的故事現在是屬於利潤率的。
縱觀其歷史，人們（包括我）稱MEV 為危險或邪惡的。盜竊這個詞已經被戲謔地說過好幾次了。我認為做出價值判斷是不合理的。 MEV 是一個客觀存在的東西。再多的哲理、研究或複雜設計都不會改變這一點。這就是為什麼我很高興看到一個有競爭力的MEV 提取供應鏈。專業化的MEV 是可預測的MEV；可預測的MEV 是有用的MEV。我們沒有聰明到可以提前規劃市場，所以讓我們在發現它有用的時候就利用好它。
