原文：《MEV: The First Five Years》by James Prestwich
编译：aididiaojp.eth，Foresight News
五年前，我写了一篇名为《Miners Aren't Your Friends》的文章，提到了 MEV 与以太坊。那时，我们还不称其为 MEV。Phil Daian 和他的伙伴在一年后的开创性论文《Flash Boys 2.0》中，将其命名为「矿工可提取价值」。当时我们计划发表一篇后续文章，并附上 python 代码，用于在 EtherDelta 和其他主网 DEX 上执行抢先交易。之后我参与了 HTLC 和其他跨链工具的构建，而文章一拖再拖，然后就此搁置。
五年后的今天坐下来写 MEV 有点梦幻，恍如当初，我们又一次站在长期熊市的起点，身处于一场投机狂潮后的废墟中。就像上次一样，我坚信下一次会有所不同，我们会从错误中吸取教训，会做出更好的东西。
这是一篇讲述 MEV 历史的文章。它并非没有偏见，它实际上是闲话漫谈，甚至有点自我放纵。我只是这个故事的配角，但是在我的博客中，我将从我的视角去讲述它。
MEV 是协议设计的基础。每个严肃的从业者都应该了解 MEV，为 MEV 制定计划，并对 MEV 有强烈的看法。从现在的位置来看，很容易忘记我们对 MEV 的理解是全新的。它的根源与加密货币一样古老，但术语、框架和工具仍在发明创造之中。过去两年彻底改变了我们对 MEV 的理解，但人们很容易忘记 MEV 是从零开始的。
MEV 之前的故事
MEV 的讨论可以追溯到 2010 年代早期比特币关于「费用狙击」的研究。「费用狙击」后来被推广到 EVM 状态模型，并演化为 Flash Boys 2.0 论文中描述的「时间强盗」攻击。比特币实施了第一个共识层 MEV 缓解措施（100 区块 coinbase 成熟度规则），同时也第一个实施了客户端层 MEV 防御（在 2014 年 12 月为节点钱包交易添加 1 个区块的时间锁）。
来源：0xB10C，费用狙击缓解
状态争夺和已提交但未确定的状态转换产生了 MEV。由于比特币基本上没有可供竞争的共享状态，并且比特币状态转换是严格指定的，因此 MEV 通常仅限于费用狙击和其他类型的双花攻击。也就是说，比特币矿工在不直接攻击共识机制的情况下，几乎没有什么 MEV 可以提取。这使得比特币成为 MEV 研究中一条无趣的区块链，不值得花费时间。
MEV 的诞生（2018-2019）
与任何良好的关系一样，MEV 需要两件事：竞争和承诺。首先，它需要人们争夺对某些区块的控制权。MEV 需要人们想要的状态，并且愿意为之付出代价。其次，在执行之前它需要承诺。MEV 需要一段时间来更新那些被提交但尚未执行的有争议的状态。当用户签署并广播交易时，他们承诺会争夺对该状态的控制。承诺和执行之间的滞后允就是 MEV 进入的时机。它吸引了用户的注意，将他们的承诺推向了最坏的可接受结果，并允许提取器将差价收入囊中。
DEX 跟 MEV 密切相关，他们有一个完美的竞争秘诀：每个人都想在市场上交易，每笔交易都可以与其他每笔交易相互竞争。像 2016 年的 EtherDelta 自我匹配的订单簿 DEX 设计允许矿工在交易中抢先一步，但没有人真正用它做任何事情。EtherDelta 设计了几个链上自动匹配的 CLOB，这在当时看起来很疯狂，事后看来绝对也是离奇的。虽然我们知道最终会花费 Gas，但 2018 年年中一单位 Gas 的成本约为今天的 1/400 和去年的 1/10,000。直到 2020 年，我们才对 Gas 价格市场产生本能的理解。
2017 年 DAI（现为 SAI）的推出为 DeFi 引入了清算机制。清算引入大量但不频繁的 MEV。由于提取器的优势是未偿债务的一定百分比，异常 CDP 占与清算相关的 MEV 很大一部分。在过去的几年里，我们观察到根据自己的协议，通过预言机作弊来赢得清算，并通过极端的 Gas 拍卖来赢得异常 MEV。异常 MEV 也可能由黑客攻击、NFT 空投和其他异常事件导致。因为它不能分成小数据包，异常 MEV 对协议运作有巨大影响。协议设计必须考虑到不常见但可能非常大的恶意激励。
另一方面，DEX 倾向于随着外部市场的波动而波动，市场的来回移动会创造流量 MEV。流量 MEV 的特点是更频繁、更小的 MEV 数据包。AMM 特别有趣，因为它们的用途与 MEV 密不可分。它们的存在是为了跟踪外部市场，并通过向提取器赠送价值来实现这一点，这些提取器将恒定函数推向「公平」定价。实际上，他们通过「套利者」提取 MEV 来保持高效。2018 年中后期的第一波 AMM（首先是 Bancor，然后是 Uniswap）开始在他们的订单簿中获得流量，MEV 相应增加，并引起了对该主题的极大关注。当然，早在 2018 年，Uniswap 流动性池的规模只有几百万，而且资产要少得多。
当时的 MEV 研究几乎不存在，当然，我们甚至没有称之为 MEV。我们大多称其为 frontrunning（抢先交易），借用传统金融交易的名称，即「DEX frontrunning」或「liquidation frontrunning」。我们知道它不仅仅适用于订单簿。我们从理论上理解了后置交易和三明治攻击，并且我们意识到如果对提取器有利可图，交易可能会延迟或恢复。
老牌 DeFi 可能已经悄悄地构建了创建 MEV 所需的环境，然而没有人真正在意。该状态还不够理想，因此还没有回报。因为没有人有这方面的实践经验，所以我们甚至不知道提取到达时会是什么样子。
Flashbots 出现 (2019–2020)
随着 2019 年 4 月 Flash Boys 2.0 的发布，MEV 研究开始流行。它是协议和机制设计者的基础论文，并将永远成为标准课程的一部分，但如果没有 Tina，我想它可能就到此为止了。
Tina 和我于 2018 年初在某家 VC 的办公室相识。我们是通过一个共同的朋友取的联系的，我们的推销会议是背道而驰的，我正在推销 Summa 的 HTLC 变体，当我们了解到两个在线参与方跨链协议的局限性（以及市场对复杂性的排斥）时，我们认为它最终会被取消。Tina 正在推销一个关于牧场养殖类社交链游（与后来出现的 CoW Swap 无关）。我们对挖矿衍生品很感兴趣，并且有一些共同的想法。我们赶上了熊市中的每一次黑客马拉松。她有一种天赋，可以选择超前的想法，并围绕它组建团队。她的黑客马拉松项目变成了 CarboClan，它在挖矿衍生品的想法之上构建了 honeylemon。
2019 年下半年，Tina 开始组织活动。她在短短一周内就举办了以 defi.wtf 为主题的会议，并与大阪 DevCon 一起主持。第二次会议 macro.wtf 仅在 3 周后就开始了。Pirate Ships 在那之后不久也开始了。「Pirate Ship」这个名字来自我们 2019 年在 EthDenver 上开的一个关于闪电贷和闪电铸币（flashmints）的玩笑。Pirate Ships 是由 Tina 在旧金山、纽约和其他地方举办的沙龙式聚会。你可以顺道拜访这艘船，找到一群不拘一格的研究人员、工程师、运营人员、骗子和其他加密爱好者。有些人会有驻场研究人员，有些人会有一个主题或多个主题，有些人只会在波多黎各呆一周。Pirate Ships 从 2019 年底开始在整个新冠大流行期间运行，吸引了最活跃的加密游牧民。
与 Flash Boys 2.0 论文相比，Flashbots 的问世要归功于 Pirate Ships，它诞生于一个永久的沙龙。MEV Ship 成立于 2020 年年中，并自然地从个人空间扩展到数字集体。其他 Flashbots 创始人和管理人员如 Stephen、Phil、Alex 被拉进了这艘船（你仍然可以在 Flashbots 文档中找到一些对此的暗示）。最终，Ship 正式更名为 Flashbots，戴上可爱的机器人表情符号，开始走向不朽。
整整一年是一个漫长的过程。Flashbots Research（原名 MEV Ship）首次亮相并将 MEV 推向以太坊讨论的中心。DeFi Summer 已经开始，但我们还不知道它是什么。mev-explore 和 mev-inspect 的发布为链上可用的 MEV 提供了粗略的数字，突然间它变得有形了，不再是理论。随着那年秋天 Flashbots Auction 的宣布， MEV 提取工具的出现指日可待。
MEV Ship 为 Flashbots 奠定了基础，并树立了推动组织发展的协作研究和实验文化。多年来，源于这种文化的明确使命定义了 MEV 的叙事。产品化的 MEV 提取是不可避免的，但 Flashbots 的文化和精神却不是。
专业化（2021 年至今）
MEV Ship 和 Flashbots 的光环当然吸引了许多加密技术人才。在宣布后仅三个月，Flashbots Auction（mev-geth 和 flashbots 中继）于 2021 年 1 月启动。Mev-geth 恰好出现在以太坊快速增长的起点，MEV 的集成也随之大量增加。
在 Flashbots Auction 之前，一些搜索者通过将交易以特定的 Gas 价格广播到 txpool 来提取 MEV，显然这是不可靠和低效的。它要求搜索者在区块范围内查看 txpool 中的交易、模拟、提取和广播。EIP-1559 之前的费用语义和 txpool 的普遍不可靠性使这个过程变得复杂。假设区块是以费用排序的，抢跑交易将选择费用以尝试在目标之前立即执行。异常 MEV 交易只会支付惊人的 Gas 价格。由于搜索者使用的是公共交易池，因此实时拍卖非常激烈。
Flashbots Auction 的相对简单性推动了它的采用。它可以归结为允许搜索者提交包的单个 RPC 端点，捆绑包应该完全按照指定的方式包含在块中，并且恢复应该导致捆绑包被删除，这为专业化创建了一个简洁的界面。搜索者寻找 MEV，捕获它，并将其固定在优质的捆绑包中，然后将其传递给矿工以包含在链上。Flashbots Auction 很快就定义了提取。
正如我们在 mev-boost 中看到的，后来扩展版本的 Flashbots Auction 将「构建者」与「生产者」（矿工和质押者的通用术语）分开。我第一次听说提议者 - 构建者分离（「PBS」）是在 EthBerlin 2019 上。当时 Will 正在研究 ETH2.0，他教会了我很多关于状态见证生产和无状态以太坊的最新设计。我不记得我们当时怎么称呼它了，但它被概念化为一个协议授权的具有额外职责的专门节点。无状态以太坊死于新冠时期。MEV PBS，在 mev-boost 中的实例化存在于协议之外，成为了一种基于市场的专业化，而不是协议指定的专业化。
今天，我们拥有相对成熟的 MEV 供应链。搜索者挖掘 MEV 的交易流，包括相互竞争峰值和流量。搜索需要技巧和高度专业化，这些是秘密，因为他们需要保持对其他搜索者的优势。构建者接受来自搜索者的数据包并将它们构建成区块。搜索者和构建者具有共生关系，构建者依靠搜索者来提取，而搜索者依靠构建者诚实地包含数据内容。
构建者从提议者处购买将他们的区块包含在主链中的权利，提议者拥有协议授予的权利，可以将区块添加到链中，并选择支付最多 MEV 的构建块。用户创建 MEV，搜索者提取它，搜索者支付构建者，构建者支付提议者。
当我们讨论这个话题时，我们需要注意捆绑包有一个意想不到的副作用：它们会导致搜索者顺便补贴提取目标的交易费用。当搜索器在捆绑包中包含用户交易时，该用户交易能够比其他方式更早、更可靠地确认。搜索者提取的 MEV 部分支付给构建者和提议者的供应链。这有效地将一些提取的 MEV 转换为捆绑包的交易费用。本质上，提取的 MEV 向提议者支付「影子费用」。一笔交易的优先级首先由它的 MEV 决定，其次是它的协议费用。
提取意外破坏了 EIP-1559，非捆绑交易在基本费用之上使用 gas 小费。另一方面，捆绑仍然是有效的第一价格拍卖，基本费用是固定小费，而不是按 Gas 小费。也就是说，现在有两个相互依存的费用市场，一个用于 MEV 交易的影子市场，一个用于其他所有交易的常规市场。我们在 1559（当然还有所有其他费用机制）之前就预测到了这些影子费用市场，我们没有预料到的是使用 MEV 市场轨道。由于提取是在幕后进行的，因此用户从副市场中受益，即使甚至不知道它的存在。
从机制设计的角度来看，MEV 驱动的 PBS 可能并不「安全」或「激励相容」。到目前为止，Flashbots MO 一直依靠诚实假设来填补激励机制的空白。然后，他们将这些假设确立为市场规范行为。为什么构建者不拆分捆绑包并采用 MEV？为什么构建者不包括恢复包？因为违反这些市场规范会导致搜索者停止使用中继。我们打赌迭代游戏将比捆绑 MEV 的游戏结束抢夺更有利可图。从长远来看，我不确定它能否支撑 MEV 和垂直整合。
我们可以暂时忽略拍卖的激励不相容性，有市场规范就足够了。机制设计屈服于市场压力，利润压缩是当今 MEV 供应链唯一相关的问题。由于提议者拥有选择区块的专有权利，因此构建者必须在价格上进行竞争。他们被迫放弃越来越多的 MEV 份额给提议者，并从搜索者那里拿走更多用于支付。MEV 利润率已经崩溃，提议者占据了最大份额。
从根本上说，提议者提取租金，构建者和搜索者没有从其他任何人那里购买的选择权，也不能拒绝购买。提议者已被协议授予选择下一个区块的专有权利，并且可以在不受监督的情况下行使该权利。套用一位相当著名的政治家的话：「提议者得到了这个东西，而且它具有黄金一样的价值，他们不会白白放弃的。」Rod 和提议者一样，被一个神秘的协议授予了一些非常有价值的东西，这不是道德或自然权利，它由协议规则授予，可以由人更改。无论如何，提议者因区块链扩展而获得报酬，构建者向提议者支付费用以以特定方式扩展它。
在 MEV 提取之前，排序是一个敷衍的角色，通货膨胀的整体补贴是主要的激励因素。因此，权利被免费分配，这就是为什么提议者不为此权利支付任何费用的原因。它曾经几乎一文不值。现在排序权包含了大量 MEV 价值，这种不对称的权力关系扭曲了 MEV 供应链。该领域的研究正在进行中，我们很可能会看到提议的协议内机制来解决这个问题。
Sunny 提倡对飞行中的交易进行门限加密。加密交易阻止提议者在交易被排序之前了解交易的 MEV 值。就个人而言，我不相信 MEV 会被清除。我对在分叉选择规则中包含 MEV 的设计感兴趣，将排序权出售给最高出价者，并保留大部分提取价值用于协议内重新分配。
MEV：下一个五年
那么，这会给我们留下什么？五年前，MEV 还只是一种好奇心，它是一次研究员晚餐谈话，在完成所有真正的业务之后，在酒瓶底部无意中被发现。MEV 在等待 DeFi 活动和实践经验的正确结合。就在我们进入 2021 年牛市时，Flashbots 抓住了 MEV 研究的注意力，并一路上扬。
现在，我们举办 MEV 座谈会，我们让搜索者和开发者聚在一起讨论 MEV-aware 协议设计。市场结构已确定为三个角色配置，并开始测试其极限状态。虽然人们仍然尊重 Pirate Ship 的理想，但以太坊上的提取已经专业化。展望未来，MEV 将不会由风潮或研究来定义，MEV 的故事现在属于利润率。
纵观其历史，人们称 MEV 是危险的或邪恶的。「盗窃」这个词被一次次广泛传播。我认为做出价值判断是不合理的。MEV 是事实，再多的哲学思考、研究或乡巴佬戈德堡也不会改变这一点。这就是为什么我很高兴看到有竞争力的 MEV 提取供应链。专业化的 MEV 是可预测的 MEV，可预测的 MEV 是有用的 MEV。我们还不够聪明，无法提前计划市场，所以让我们在找到实用性的地方使用它。
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