MEV 双刃剑:如何应对其负面效应?

MEV 代表「矿工可提取值」或「最大可提取值」,是矿工在区块生产过程中能够提取的价值。它是通过在一个区块内插入、审查、重新排序或删除交易来实现的。MEV 同时影响着 PoW 和 PoS 区块链,所以即使是 PoS ETH 也不安全。

MEV 对区块链技术和去中心化构成了巨大的威胁。某些形式的 MEV 会让用户体验变得更糟。用户最终将支付更多的钱,向 MEV 运营商付「税」。更极端的 MEV 形式会重新排列区块,造成网络拥堵,并推高 gas 价格。

如果 MEV 问题得不到解决,区块链共识可能会受到威胁。运营商有动机破坏区块链的安全性以获取利润。

什么是 MEV?

MEV 代表「矿工可提取值」或「最大可提取值」,是矿工在区块生产过程中能够提取的价值。它是通过在一个区块内插入、审查、重新排序或删除交易来实现的。MEV 同时影响着 PoW 和 PoS 区块链,所以即使是 PoS ETH 也不安全。

MEV 很大一部分是区块生产者从不知情的用户那里提取价值的结果。还有很大一部分 MEV 是由被称为「搜索者」或「MEV 工程师」的独立网络参与者提取的。

搜索者使用各种策略来检测 MEV 机会并采取行动。他们通常使用机器人来迅速利用机会。

简单的 MEV 策略

MEV 也不全是坏事。一些 MEV 对于区块链生态系统的运作是必不可少的。许多 DeFi 项目依赖 MEV 来确保协议的稳定和强大。让我们来看看一些「好的」MEV:

  • DEX 套利:这是最简单、最流行的 MEV 方法。其竞争非常激烈,所以不再那么有利可图。搜索者争相根据 DEX 之间的价格差异采取行动。结果就是这些价格差异被最小化了。
  • 清算:有没有想过 DeFi 的贷款是如何清算的?MEV 是一种主要方式。搜索者处理区块链数据以清算债务头寸。这些搜索者得到了清算费用的奖励。而快速清算可以让贷款人更快地获得偿付。

不过 MEV 也不全是好事。对于无辜的区块链用户来说,有害的 MEV 策略有很多。这里有几个例子:

  • 广义的 Frontrunning:机器人监视内存池以检测有利可图的交易。然后,机器人以稍高的 gas 价格提交相同的交易 ( 但地址不同 )。
  • Back-running:包括监控内存池,在挂起的目标 DEX 交易后立即执行交易。这样做旨在跟踪高价位的交易,以利用 DEX 不平衡的资金池。
  • 三明治攻击:搜索者监视内存池中的大型 DEX 交易,这种交易会导致滑点。搜索者利用这一点,在大规模交易之前以正常价格购买代币。在大规模交易之后,搜索者立即以更高的价格出售代币 ( 由滑点造成 )。
  • Time-bandit 攻击:涉及区块的重新排序,以实现利润最大化。矿工能够破坏共识,以获取最大利润。

MEV 问题

自 2020 年以来,MEV 已提取了近 7 亿美元。看看下面这些数据:

MEV 双刃剑:如何应对其负面效应?

MEV 的负面效应

用户体验差:区块链和 DEX 用户被宰。他们是恶意搜索者的目标。受害者面临着更高的滑点,往往要为交易支付溢价。很多人因此而选择在 CEX 上交易。

高昂的 gas 费:Front-running、back-running 和三明治攻击都取决于在正确的时间执行交易。由于多个搜索者争夺同一笔交易,这可能会导致 gas 战争。鉴于他们竞争提取的任何 MEV 都是有保证的,机器人可以使用高达 90% 的 MEV 来支付 gas 费。争夺 MEV 机会的机器人会导致网络拥堵,并推高 gas 费。

共识攻击

这是 MEV 的一个极端的负面效应。想象一下,如果 MEV 奖励超过了网络上的区块奖励,验证者就有动机去检查之前的区块,以便他们可以提取更多的 MEV 或者利用他们错过的机会。这对网络的共识机制和整个区块链的理念都构成了威胁。这就是所谓的「Time-bandits attack」。验证者可能会为了确保利润而损害区块链的安全性。

MEV 的当前解决方案

对于 MEV 问题有多种说法。一些人试图通过从区块链中消除 MEV 来解决 MEV 问题。其他人认为 MEV 无法解决,他们的目标是使 MEV 民主化,以减少其负面影响。一些人认为,MEV 是不可避免的。

目前对 MEV 的一些解决方案:

  • Chainlink 的公平排序服务 (FSS)。Chainlink 和 Arbitrum 开发了 FSS 来缓解 L2 上的 MEV。其背后的构想是通过 oracle 网络对发送到特定合约的交易进行排序。
  • 私人矿池。这些矿池远离内存池中的搜索者来排序交易。例如 Ethermine、MiningDAO。

Flashbots

Flashbots 是最受欢迎的解决方案。Flashbots 是一个致力于减轻 MEV 负面影响的研发机构,他们的最终目标是避免 MEV 给区块链带来的生存风险。

Flashbot 的主要目标是为 MEV 提取提供一个无许可、透明和公平的生态系统。他们通过 Flashbots 拍卖使搜索者的 MEV 奖励民主化来实现这一目标。拍卖通过在验证者和搜索者之间建立一个私人通信渠道,使 MEV 奖励民主化。

MEV 双刃剑:如何应对其负面效应?

Flashbots 引入了 MEV 拍卖的概念,以确保 MEV 奖励的公平分配,最大限度地减少了对日常用户的负面影响。Flashbots 拍卖为搜索者和验证者提供了一个私人渠道,以有效地沟通区块内的首选交易顺序。

以下是它的工作原理:

  • 验证者无信任地将寻找最佳区块结构的工作外包给搜索者。
  • 搜索者从内存池创建交易的顺序列表。这个交易列表被称为 Flashbot bundle。
  • Flashbot bundle 被发送给 Relayer( 防止 DOS 攻击的防御层 )。然后,bundle 被 Relayer 发送给矿工。
  • Flashbots 上的矿工运行名为 MEV-geth 的 go-ethereum 客户端。他们选择最有利可图的 bundle,并在下一个区块对其开采。

MEV 和 PoS ETH

MEV 短期内不会消失。合并后,ETH 正在向 PoS 共识系统迈进。矿工将被验证者所取代。验证器仍将能够进行矿工目前所做的有害活动。Flashbots 的研究员 Alex Obadia 估计,ETH 2.0 验证者每年可以赚取 1.93 个 ETH,比他们目前仅从网络奖励获得的收入 ( 外加 MEV 收入 ) 高出 70.9%。

验证者收入越高,就会吸引更多的人质押他们的 ETH 成为验证者,从而提升以太坊网络的安全性。其次,被随机分配区块提案责任的验证者和被分配其他责任的验证者之间的收入差异将会增加。

抵制审查的框架正在被提出,以帮助缓解 PoS ETH 上的 MEV 剥削。这被称为提议者 / 建设者分离 (PBS)。

在当前的设计下,矿工和验证者能够通过选择在一个区块中包括哪些交易来获取很大一部分 MEV。他们能够领先于其他用户,进行类似的 MEV 攻击。

PBS 将通过分离区块构建过程和提议过程来缓解这一问题。PBS 将网络参与者分成区块建设者和区块提议者 ( 提议者是合并后的验证者 ) 两组。区块建设者构建「执行区块体」并提交报价。区块提议者只接受出价最高的区块。在这个模型中,提议者不知道执行区块的内容。这就防止了提议者对 MEV 的窃取。

PBS 目前还只是一个想法。它还没有在以太坊上实现。

需要有更多的人在 MEV 破坏我们区块链的安全性之前对此进行思考。MEV 给去中心化带来了巨大的风险,它不会很快消失。

(声明:请读者严格遵守所在地法律法规,本文不代表任何投资建议)

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