从FlashBots看MEV去中心化之路
May 25th, 2023

MEV(Miner / Maximum Extractable Value)是指在区块链交易中,矿工或验证者能够获取的潜在价值,是由交易顺序和打包的选择方式所产生的利润,MEV的来源有Front Running、Back Running、三明治攻击等等。

Flashbots推出一系列关于MEV的解决方案,致力于建立一个公平、透明、安全的交易环境,本文将盘点Flashbots为MEV去中心化所做的努力。

Flashbots Auction——矿工去中心化

在PoW时代,MEV的主要参与者包括搜索者和矿工,其中矿工拥有出矿权,并且在交易排序、插队和篡改方面具有特权,从而占据利润的大头。同时,搜索者愿意支付高昂的Gas费用,以确保自己的交易被包含在区块中,某些情况下,搜索者可能会拿出MEV的90%甚至更多作为奖励支付给矿工。

显而易见,这种特权地位对交易的隐私以及安全造成了威胁,带来了包括网络拥堵、Gas竞争等负外部性。

Flashbots Auction 提供了以太坊用户和矿工之间的私密通信渠道,通过透明和公平的方式来协商交易的执行顺序和价格。

  • 提交拍卖:搜索者将交易打包成Bundles提交到Flashbots拍卖系统中,同时指定一个最低价格展示交易的潜在价值;

  • 矿工竞价:矿工在拍卖系统中对感兴趣的 Bundle 进行竞价,指定自己愿意接受的最低价格;

  • 构建区块:矿工从拍卖系统中选择一个或多个竞价最高的Bundle,将其包含在区块中;

  • 结算和执行:区块中包含的交易和 Bundle将按照拍卖中达成的顺序和价格进行执行。

通过Flashbots Auction,搜索者不再需要通过Gas War的方式来确保自己的交易被优先打包,也无需支付失败交易的费用,这样使MEV分配更加公平合理,大大提高以太坊网络的安全性和执行效率。

MEV-Boost——验证者去中心化

PoS时代,PoW矿工被验证者替代(在信标链质押32个ETH并运行以太坊客户端即可成为验证者),在每一个Epoch里会随机选择一个验证者作为proposer打包交易并提交至以太坊主网。

Flashbots Auction推出MEV-Boost,引入一个新角色——Builder,负责构建区块。通过PBS(Proposer-Builder Separation)将提议者和构建者分离,促进验证者竞争、去中心化和抗审查。同时验证者接入MEV-Boost,降低寻找利润最大交易的门槛,可大幅增加质押收益。

图片来源:Flashbots
图片来源:Flashbots

搜索者通过mempool等渠道寻找有套利机会的交易,将其与自己的交易打包成bundle,发送给区块构建者;

构建者试图挑选最有利可图的bundles打包成区块,发送给Relay;

Relay实际上是为验证者托管构建者打包的区块,relay转发区块头至MEV-Boost,验证者签署区块头来锁定打包区块的承诺后,relay将完整区块转发给验证者;

验证者签署承诺成为区块提议者,负责提议区块到网络中,并将区块添加到链上。

Suave——构建者去中心化

虽然MEV-Boost带来种种好处,但也面临着构建者中心化的问题,当前少数构建者垄断了大部分的区块构建。

构建者中心化的原因主要有两个:

  • EOF(独家订单流),例如构建者跟钱包、Dapp等建立合作,通过修改用户默认RPC获取独家订单流;

  • 跨域MEV,跨域构建者捕获多链交易,导致整个区块链网络更加中心化。

为此,Flashbots推出Suave,一个高度专业化的即插即用的独立网络,把mempool和构建者与现有的链分开,多链共享同一排序层来保证去中心化。

图片来源:Flashbots
图片来源:Flashbots

Suave的架构围绕用户交易偏好组成,分别为对偏好的表达、执行及结算。

通用的偏好表达:Suave的mempool中,公开透明的展示所有EVM链用户的交易。用户在发起交易时,可以表达自己的交易偏好;

最佳的执行市场:执行者监听mempool中的交易,充分竞争提出最优执行价格,执行者会返还部分MEV给用户;

去中心化区块构建:超越单体区块构建者,形成一个去中心化的区块构建网络,网络之间共享订单流和Bundles,在不泄漏交易具体内容的情况下,协作完成区块构建;由于构建者能够打包多链产生的MEV,这也使构建者和验证者能够获得更高的MEV收入。

Relay去中心化

目前在MEV-Boost的生态系统中,Relay中心化的问题还没有完全的解决方案,而Relay在整个MEV链条中扮演着受信任的角色。Flashbots作为市场上最大的Relay运营商之一,对验证者提供免费使用,这导致新的Relay运营商缺乏进入市场的动力。目前Relay高度集中可能会造成例如单点故障、交易审查等问题,部分Relay会与Builder勾结,优先转发合作Builder的区块,拒绝或延迟处理某些正常交易,从而影响市场的充分竞争。

如果Falshbots等头部Relay运营商持续提供补贴,Relay很难形成市场规模以推动去中心化。

值得注意的是,目前Flashbots已不是最大的Relay提供商。Ultra Sound是一个乐观的Relay,无需许可、中立且抗审查。我们很高兴看到Relay多样性的提高,当然这也少不了Flashbots为Ultra Sound、Agnostic Gnosis这样的新Relay提供开源支持。

IOBC已投项目Bloxroute的Relay也接入Flashbots,转发交易至MEV-Boost。Bloxroute BDN网络有分布在全球的Relay,因此使用Bloxroute Relay成功率及速度会更高。2022年,Bloxroute与Flashbots 白帽团队达成合作,允许BNB Chain上的 Flashbots 客户使用BloXroute BDN,实现快速可靠的交易体验。

图片来源:mevboost.pic
图片来源:mevboost.pic

MEV将“卷”向哪里?

Mempool:有利可图的订单是MEV的起点,这部分创业者主要是卷BD,寻找更多钱包、Dapps等接入自己的RPC,以保护交易隐私并获取独家订单流。有些项目还会通过协议层面将部分MEV收入返还给用户,例如Flashbots的MEV-share。

Builder:这部分创业者主要卷硬件及策略,安全稳定地提供服务,是一个builder被选择的基本因素,而策略则直接影响MEV利润;其中一部分创业者也盯上了跨域MEV的蛋糕,毕竟单链能提取的MEV价值有限。

Validator:验证者的门槛不断降低,成为散户参与MEV的最佳方式之一,针对Validator的创业者主要卷质押ETH的流动性,也就是LSDfi赛道,目前LSDfi赛道也比较拥挤。

未来MEV的发展,仍然面临着一些挑战:

1、跨域MEV。随着Layer2的发展,越来越多的交易从Layer1流向Layer2,但是Rollup的出块及排序是由Sequencer处理,MEV排他性地被Sequencer提取,成为Rollup的重要利润来源之一。共享排序器的出现可能会解决这个问题。

2、MEV利润再分配。目前MEV大部分被验证者提取,各方利益不公平会导致做恶意愿更强。

虽然MEV赛道头部效应明显,但仍然不断吸引更多开发者进入黑暗森林。事实上,MEV还有很多值得深入探讨的地方,例如模块化区块链中MEV的捕获、再质押对MEV供应链的影响等等,也期待能够出现更好的解决方案。

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