矿工积极参与MeV游戏，加gas费，是福还是祸？

据说，DeFi将改变传统金融的生活。如果智能合约和矿工取代中介角色，传统金融的弊端能否消除？如果我们说金融体系的演化就像一条补丁之路，那么今天我们发现，在区块链方面，补丁并没有被修补。在传统金融市场中，券商作为客户与市场之间的中介，对于未来可能影响市场的订单交易具有内幕信息优势。经纪人有可能在执行客户交易之前优先考虑自己的交易，这在受监管的金融市场中是非法的。

然而，这种非法经营在链条上是“合法”的。Cointdesk称，研究表明，利用以太坊网络的“缺陷”进行合理套利的机器人在过去一个月至少赚了1070亿美元，这被称为矿工提取价值（MeV）是一种“合法”操作，这是我们经常听到的前台操作。如今，越来越多的矿工积极参与到获取MeV的游戏中。矿工的力量可能比我们想象的要大。他们怎么急急忙忙去买MeV？这些操作将对以太坊的生态环境产生什么影响？

致力于降低MeV给智能合约区块链带来的负外部性和风险的研发机构Flashbots**对MeV进行了深入研究。他们从2020年的第一个区块开始挖矿以太坊区块链的底部，对130多万兆电子伏交易进行分类，发现自2020年1月1日以来，至少提取了3.14亿兆电子伏，失败的兆电子伏交易浪费了450万美元的煤气费，相当于浪费了4500个以太坊区块空间！以下是flashbots通过公共仪表板和实时MeV事务浏览器MeV explore发布的研究结果。

介绍

MeV是一种度量，是指未经许可，通过对区块链上某个区块中的交易对进行重新排序、排队或删除，可以提取的总价值。到目前为止，以太坊上的MeV主要是由DeFi交易者和机器人在执行具有重要交易指令的策略时提取的，还有一小部分是这些交易者或机器人提取MeV时产生的GAS FEE。MeV explore V0没有给出可以从特定区块中提取的理论值，例如矿工可以从他们正在生产的区块中通过重新排序交易获得多少MeV，但重点是以太坊目前发生的MeV活动的经验证据。

在以太坊上提取了多少MEV？DeFi交易员和机器人有多少mev？挖矿MVE交易方案的矿工获得了多少MeV交易成本？最常见的MeV提取策略有哪些？哪些DeFi协议包含最多的MEV？成功和失败的MeV事务将占用多少网络资源？

考虑到这些问题，我们搜索了以太坊，涵盖了8个以上的主要DeFi协议，并从2020年1月1日起收集了超过130万兆电子伏的链上交易。通过我们的MeV探索v0（浏览.flashbots.net)打开仪表板，以便实时跟踪以太坊上的**MeV事务。

自2020年1月1日以来，电动汽车的提款额至少达到3.14亿美元

从2020年的第一个区块（9193266）开始，我们发现以太坊上提取的MeV已达到至少3.14亿美元（约54万ETH）的规模，包括成功、回收和检查的MeV交易，以及与这些交易相关的GAS FEE用。

（图1:MeV自2020年1月以来的累计值）

MeV提取量大幅增加：2021年1月，MeV提取量达到5700万美元（47600 ETH），与2020年1月的18万美元（11000 ETH）相比，以美元计算的**值增加了300多倍，以ETH计算的数量增加了43倍。由于数据收集过程并未涵盖所有协议和交易类，我们认为实际提取的MeV将高于上述计量标准。由于DeFi的持续增长和以太坊的日益复杂，预计该指标将继续增长。越来越复杂的事务排序将产生新的方法来获取价值。更复杂的MeV提取方法的出现也将推高MeV值。

在MeV explore V0中，我们使用MeV inspect对MeV活动进行量化和分类。目前，我们已经根据这些指标进行了数据收集，以观察下表所列的八项协议（见图2）。有许多新兴的DeFi协议具有显著的MeV暴露（例如ESD/DSD）。在DeFi爆发之前，也有与MeV接触的DeFi协议（例如Bancor、kyber、ETHerdelta、airswap）。我们计划在下一版本中增加对这些协议的观察。此外，大量的MeV活动未被涵盖，例如多重交易机会（如三明治交易）和cex dex价格套利。

（图2：覆盖协议）

提取的MeV包含什么？

如上所述，今天的MeV主要是由交易员抓住依赖于交易顺序的交易机会获得的。其中包括Uniswap上代币之间的价格套利、dydx上预言机更新后的贷款清算、ESD（算法稳定币）兑换券的赎回等。

我们将MeV事务分为两类：成功的和不成功的。失败事务有两个子类：已恢复和已检查。

成功的MeV交易是跟踪MeV机会并成功捕获这些机会的交易。

恢复的MeV事务是一种失败的MeV事务。交易者跟踪MeV的机会，但由于各种原因未能抓住它，例如有人抢在他们前面的机会，他们失去了天然气，或者市场环境发生了不利的变化。

被检查的MeV事务是另一种失败的MeV事务。失败的原因很微妙。为了节省汽油费，发送方将首先检查机会是否仍然存在，然后开始他们的MeV交易。虽然寄件人最终将不得不为他们的检查支付汽油费，但费用远低于直接开始交易的费用。

我们来看几个例子：

例1：通过优先拍卖GAS FEE用成功进行MeV交易

在三个流动性池中进行三步套利：Balance的ETH/USDC、sushiswap的USDC/SIL和sushiswap的SIL/ETH，支付12 ETH（当时为14100美元）的交易成本，提取167 ETH（当时为19600美元）的MeV。

https://ETHerscan.io/tx/0x2bde6e654eb93c990ae5b50a75ce66ef89ea77fb05836d7f347a8409f141599f

高交易成本表明，为了与其他交易者争夺套利机会，发送者在打包现有交易之前，多次出价提高其套利交易的天然气价格。在天然气拍卖中，一位输家损失了1.18 ETH的quot; ev（见例3）。上述中标交易最终支付了51600千兆瓦的天然气价格，是当时平均天然气价格（947千兆瓦）的547倍，但仅比输家（27600千兆瓦）高出两倍。

提取的tx#1的MeV细节：发送方是4.7ETH（当时是5.5000美元），这个区块的矿池是12ETH（当时是14.1000美元）。提取的
TX#2的MeV细节：该区块矿工的F2储量为1.18 ETH（当时为1.4000美元）。

示例2：失败的（恢复的）MeV事务

从cream finance的清算中获得MeV交易的书面尝试失败了，因为没有汽油，发送者损失了575ETH（当时约10000美元）的交易成本

https://ETHerscan.io/tx/0x8cfb46876ce1d40250e9690482bdaaffc1f6b60e18c3405ff5e98b636840875f

为了清理cream finance的头寸，我们使用了150万汽油，花费了近6个ETH申请了8.8万美元的闪贷。它一开始是这样实施的，后来由于没有规定的汽油费而半途而废。虽然从表面上看，0x8cfb4看起来很无辜，但它的内部事务显示超过237个。这是一笔非常复杂的交易。EVM计算逻辑复杂。**，使用了1.5米的天然气，这几乎是它所含区块的13%！不管用了多少煤气，这个交易还是会因为煤气用完而失败。**，发送者损失了大约575ETH（当时大约10000美元）。

quot;交易恢复后，机会仍然存在，并被第二高GAS FEE（或第一输家）的拍卖人抓住。MeV总挖矿价值为4.125 ETH，其中支付的GAS FEE用为3.75 ETH。

TX#1的MeV提取详情：发送方的收入为0美元，该区块的矿工火花池的收入约为5.75 ETH（当时约为9.3k美元）TX#2的
MeV提取详情：发送方#2的收入为0.375 ETH（当时约为600美元），而该区块的矿工sparkpool的收入为3.75 ETH（当时约6000美元）

示例3：失败（已检查）的MeV事务

在一次交易中，我们检查了Uniswap wETH/PRT、Uniswap SFI/PRT和sushiswap SFI/wETH的流动性池。我们想寻找三跳套利机会。我们发现机会不存在，所以我们返回，只消耗了4.3万汽油，发送者的成本约为0.01埃斯（当时为19美元）。

https://ETHerscan.io/tx/0xf629036e2740a98e1ca5ce32ff85f27337d24e94cbeee6c3d7aabb7507b050

一些交易者比我们示例2中的第一个发送者更具成本效益。在发送具有复杂逻辑和消耗大量气体的事务之前，他们将执行quot;检查quot;以验证机会是否仍然存在。我们认为这些也是失败的MeV事务，因为MeV事务最终没有被发送，因为检查结果是机会已经消失。

提取的MeV详细信息：发送者的收入为0美元，矿工从该区块获得的收入为0.01美元（当时为19美元）

MeV交易有很多吸引人的地方，比如它们的复杂性，它们失败的方式或多或少的优雅，以及它们讲述的匿名用户的故事（比如这个从看似放错地方的公开订单中套利的交易，它为发送者净赚了190万美元，并为交易收取了73美元）。

提取MeV的网络成本

DeFi交易机器人通过参与竞价/优先天然气拍卖和实施例1中的回溯来竞争MeV机会（即，在同一块中，它将许多天然气价格略低于或等于目标的交易发送到网络，以便打包一个交易，以便遵循特定的交易（例如尽可能地）。

这两种方式对以太坊都是不利的，因为这会导致链上交易量激增，对GAS FEE产生上行压力，就像上面例子2中的高燃气价格一样。如此高的价格将对以太坊的无证性产生影响，因为对于小用户来说成本太高，迫使他们离开网络。

此外，交易将赢得一个MeV机会。我们发现以太坊区块链充满了恢复和检查的交易，我们将其归类为失败的MeV交易。我们认为，这些失败的MeV交易不需要记录在链上，占用宝贵的块空间。

自2020年1月1日起，MeV提取至少占以太坊网络总耗气量的3%（见图4）。对MeV事务进行放大、缩小和验证，我们发现它们的耗气量至少可以填满4500个以太坊块，浪费了大量宝贵的块空间！

（图3：自2020年1月1日起，除以成功（绿色）和失败（红色）MeV交易，提取的MeV气体量与整个管网的气体量相对。）

MeV的演变：矿工的**可采价值

今天，在以太坊移动到POS之前，矿工在事务打包和排序方面拥有**的权力，因为他们是区块生产商。MeV最初由Phil Daian等人在2019年的研究报告《闪电小子2.0：种族、贸易重组和DEX的共识不稳定性》中提出，这意味着矿工可以提取价值。然而，MeV存在于所有智能合约区块链中，其中一方负责交易排序。执行此操作的不一定是矿工，例如ETH2.0中的验证器和**汇总的汇总提供者。因此，我们建议将MeV重命名为**可提取值，以扩大范围以涵盖其他区块链架构，同时保留MeV的名称。

从MeV的名字中去掉“miner”这个词也解决了另一个常见的难题：相信只有miner才是唯一获得这个价值的人。实际情况是，到目前为止，以太坊上的MEV主要由非挖矿设备交易商和机器人提取。

（图4:MeV TX发送方和MeV TX miner之间从2020年1月1日起提取的MeV份额（GAS FEE）

然而，近几个月来，我们开始看到更多矿工积极参与MeV游戏。他们可以通过运行自己的机器人直接提取MeV，与DeFi交易员达成利润分享协议，或者使用市场基础设施提取MeV，比如flashbots的MeV gETH。

避免MeV危机

MeV危机可能发生在以下几个方面：

矿工激励的不平衡导致共识的不稳定，单边矿工交易导致信息不对称不公平，网络成本过高导致以太坊无法使用。这场危机很难解决，因为任何阻止矿工或贸易商获得MeV收入流的企图都可能导致不透明的协议外市场滋生。然而，以太坊越来越复杂（例如新的智能合约部署、新的用户加入、新的可组合性）表明，MeV的规模只会继续增长。

我们认为提取MeV是不可避免的。为了避免MeV危机，提取必须以无信任、公平和高效的方式进行。要避免这场危机，我们首先要建立一个高效、公平的提取机制，努力完善其信任保障。

期望

虽然MeV受到了广泛的关注，但它仍停留在理论阶段，近几个月才走向实践。我们可以看到由Zhou等人发表的研究论文“量化区块链的可提取价值：森林有多暗”，以及1月21日我们的MeV研讨会上的讨论。这可能是因为量化MeV很麻烦，需要大量的基础设施、数据分析和对智能合约交互的深入理解。更糟糕的是，随着越来越多的安全关键基础设施移出链（例如，清算机器人的事务逻辑移出链），以及链的状态和规模的增长，对MeV的理解将变得越来越复杂。

我们相信MeV将是以太坊未来的一个重要课题，2021年将会越来越受到关注。无法将以太坊的社会层面与其技术层面分开。最终，MeV的辩论，以及以太坊的未来，也将是关于社会规范，社区将达成共识。我们希望MeV explore能在围绕这些规范的讨论中提供帮助。