五年前，我写了一篇名为Miners Aren't Your Friends的博客，介绍 MEV 与以太坊。那时，我们不称其为 MEV。Phil Daian 和他的合作出版商在一年后的开创性论文中将“矿工可提取价值”命名为：Flash Boys 2.0。当时我们计划了一篇后续文章，其中包含 python 代码片段，用于在 EtherDelta 和其他主网 dexes 上生成抢先交易。我参与了 HTLC 和其他跨链工具的构建，后续帖子一拖再拖，然后永久搁置。 五年后的今天坐下来写 MEV 有点超现实。感觉和上次一模一样。我们又一次处于长期熊市的开端，处于另一场投机狂潮的废墟中。熟悉的宿醉又回来了。就像上次一样，我坚信下一次会有所不同。下次我们会从错误中吸取教训，下次我们会做出更好的东西。
MEV- The First Five Years
James Prestwich
Lynn
全文4805字，预计阅读时间15min
作者注释：
<aside> 🌃 这不是 MEV 的首创文章。目前已经有很多文章在谈MEV，而且大多数都比我写的要好。在本文中，我假设读者都熟悉 MEV。如果您不熟悉，可以先阅读几篇博客文章然后再回来。
这是一部讲述MEV的历史。它并非没有偏见。它蜿蜒曲折，有点自我放纵。我充其量只是是这个故事的配角，但这是我的博客，所以我可以从我的角度讲述它。
</aside>
MEV 是对协议设计来说很重要。每个深耕的从业者都了解 MEV、设计 MEV ，并对 MEV 有强烈的看法。虽然MEV根源与加密一样古老，但很难想象我们到现在才关注到它，且其术语、框架和工具仍在被创造之中。过去两年彻底改变了我们对 MEV 的理解。人们很容易忘记 MEV 是白手起家的。
MEV 的概念可以追溯到 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，并形式化为 Flash Boys 2.0 论文中描述的“时间强盗”攻击。比特币在发布时意外实施了第一个共识层 MEV 缓解措施（the 100 block coinbase maturity rule），并在 2014 年 12 月通过为交易添加 1 个区块的时间锁实现了第一个（有意的）客户端层防御 MEV与节点钱包。
对状态的争用和已提交但未指定的状态转换会产生 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尝试。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。
MEV 包含两个过程：1) 竞争和 2) 承诺。首先，它需要人们争夺对某些公共状态的控制权。MEV 来源于人们对达到的想要状态所付出的代价。其次，它需要在执行之前进行承诺。MEV 需要一段时间来提交有争议的但未执行的理想状态的调用。当用户签署并广播交易时，他们竞争对该状态的控制。承诺和执行之间的滞后导致了 MEV。它抓住了用户的意图，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。
MEV与Defi。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竞争。像 2016 年的EtherDelta这样的自我匹配的订单簿 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。设计了几个链上自动匹配的CLOB，这在当时看起来很疯狂，现在事后看来绝对是离奇的。虽然我们知道要花费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，我们才真正理解gas价格市场。
2017 年 DAI（现为 SAI）的推出为 DeFi 引入了清算机制。由于清算的引入，出现了大量的 MEV。由于提取器的优势是一定比例的未偿债务，异常抵押债务头寸（CDP） 占与清算相关的 MEV 的很大一部分。在过去的几年里，我们观察到预言机作弊以根据自己的协议赢得清算，并通过极端的gas拍卖来赢得spike MEV。Spike MEV 也可能由黑客攻击、NFT drop和其他异常事件导致。因为它不能分成小数据包，spike MEV对协议操作有巨大影响。协议设计必须考虑到不常见但可能非常大的恶意行为。
抵押债务头寸（CDP) CDP 由 MakerDAO 开创，是 NFT 抵押货币市场的最终模式。JPEG'd 是一个借贷协议，利用 CDP 来实现对 NFT 的借贷。在用户将 NFT 作为抵押品存入金库后，他们可以铸造 PUSd，这是一种与美元挂钩的稳定币。
另一方面，DEX 易受外部市场波动的影响，从其市场的变化中创造“流”MEV。流 MEV 的特点是更频繁、更小的 MEV 数据包。AMM 的用途与 MEV 密不可分。它们的存在是为了跟踪外部市场，他们通过向提取器分发价值来实现这一点，这些提取器将会推动“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建立流量。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 矿池的规模就只有几百万，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，借用了 TradFi 交易所的名称，“DEX frontrunning”或“liquidation frontrunning”。我们只知道它不仅仅适用于订单插入。我们从理论上理解了反向运行和三明治攻击，并且我们知道如果对提取器有利可图，交易可能会延迟或导致恢复。我们几乎没有什么形式主义，也根本没有实践。
古老的 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，因此还没有任何获益。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器出现时会是什么样子。
随着 2019 年 4 月 Flash Boys 2.0 的发布，MEV 研究开始流行。这篇论文非常好。有空的时候，再去读一遍。然后谷歌搜索每个作者。它是协议和机制设计者的基础论文。它将永远成为标准课程的一部分。如果没有蒂娜，我想它可能就到此为止了。
在2018年初，我和Tina会经常相遇在一些VC的办公室。我们是通过一个共同的朋友联系起来的，我们的宣讲会议是连续的的。我正在宣讲Summa 的 HTLC 变体，虽然我知道它终将被取消，因为我了解需要两个在线参与方的跨链协议（以及改变市场对复杂性的态度）。Tina 正在宣讲一个关于在农场给奶牛挤奶的社交区块链游戏（与后来出现的CoW Swap无关）。我们对挖掘衍生品很感兴趣，并且对如何处理它们有一些想法。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它在挖掘衍生品的想法之上构建了 honeylemon（但没有奶牛）。
2019 年下半年，Tina开始组织活动。她在短短一周内将defi.wtf放在一起，并与大阪 DevCon 一起主持。仅仅三周后就举办了macro.wtf。Pirate Ships在那之后不久开始创建。“Pi-rate Ship”这个名字来自我们 2019 年在 EthDenver 上开的一个关于闪贷和闪现币的笑话。海盗船是由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、操作员、骗子和其他加密人员。有些人会有驻场研究人员，有些人会有一个主题或主题，有些人只会在波多黎各呆一周，而不管是谁碰巧在那里。船只从 2019 年底开始在整个大流行期间运行，吸引了最顽固的游牧民。
与 Flash Boys 2.0 论文相比，Flashbots 的存在要归功于海盗船。它诞生于一个沙龙。MEV Ship 成立于 2020 年年中，并自然地从面对面空间扩展到数字集体。其他 Flashbots 创始人和管理人员——斯蒂芬、菲尔、亚历克斯——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 正式化，更名为 Flashbots，戴上可爱的机器人表情符号，从那时开始延续至今。
那一年时间是一个漫长的突破时刻。Flashbots Research（原名 MEV Ship）首次亮相并将 MEV 推向以太坊话题的中心。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 提供了粗略的统计数据，突然间它变得立体了。不再是理论。随着那年秋天 Flashbots 拍卖的宣布，很明显 MEV 提取工具指日可待。
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 的叙述。产品化的 MEV 提取是不可避免的，但 Flashbots 的文化和精神却不是。
MEV Ship和 Flashbots 的光环吸引了技术人才。Flashbots 拍卖（mev-geth和 flashbots 中继）于 2021 年 1 月启动——宣布后仅 3 个月。时机再完美不过了。Mev-geth 在以太坊历史上最大的增长点推出，相继地也迎来了MEV的最大增长。
在 Flashbots 拍卖之前，一些敢于冒险的搜索者通过将交易以特定的 gas 价格广播到 txpool 来提取 MEV。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。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。假设区块是费用排序的，领先交易将选择费用以尝试在目标之前立即执行。Spike 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。一团糟，但非常有趣。
Flashbots Auction 相对简单性推动了它的采用。它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，并且逆向操作会导致捆绑包被删除。这为专业化创建了一个简洁的界面。搜索者寻找 MEV，捕获它，并将其固定在适宜的捆绑包中，然后将其传递给矿工以打包上链。Flashbots 拍卖很快就定义了提取。
正如我们在mev-boost中看到的，Flashbots Auction后来将“Builder”与“Producer”（矿工和利益相关者的通用术语）分开。我第一次听说Builde-Producer分离（“PBS”）是在 EthBerlin 2019上。当时Will正在研究 eth2，他教会了我很多关于state witness production和无状态以太坊设计更新的设计。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。无状态的以太坊死于 Covid。MEV PBS——在 mev-boost 中实例化——存在于协议之外。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，相互竞争峰值和流量。搜索需要技巧和高度专业化。他们是秘密的，因为他们需要保持对其他搜索者的优势。Builders 接受来自搜索器的包并将它们构建成块。搜索者和建设者具有共生关系。Builders 依靠 Searchers 来提取，而 Searchers 依靠 Builders 诚实地包含 bundle 内容。
Builders从Proposer（矿工或抵押人的通用术语）处购买将他们的区块包含在主链中的权利。Proposer 拥有协议授予的权利，可以将块添加到链中，并选择支付最多 MEV 的构建块。用户创建 MEV，搜索者提取它。搜索者向建设者支付；建设者向提议者支付。
当我们讨论这个话题时，顺便提一句：Bundles有一个意想不到的副作用：它们会导致搜索者无意中向提取目标支付费用。当Searcher在捆绑包中纳入用户交易时，该用户交易比其他方式更早、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Proposer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 gas 小费。另一方面，捆绑销售仍然是有效的第一价格拍卖，基本费用固定小费，而不是按gas提供小费。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。MEV优先购买。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，甚至不知道它的存在。
从机制设计的角度来看，MEV 驱动的 PBS 可能不“安全”或“激励兼容”。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 Builders 不拆分捆绑包并采用 MEV？为什么 Builders 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。
可以暂时忽略拍卖的激励不相容性。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，因此建设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来支付它。MEV 利润率已经崩溃，提案者占据了最大份额。
从根本上说，提议者提取租金。Builders和Searchers没有从其他任何人那里购买的选择权，也不能拒绝购买。Proposers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：“Proposers got this thing and it’s fucking golden. They’re not just giving it up for fucking nothing.” Rod 和Proposers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，Proposers因扩展链而获得报酬，然后Builders向Proposers支付费用以以特定方式扩展它。
在 MEV 提取之前，排序是一个不重要的角色；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，排序权包含了海量MEV的权利，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提倡对等待确认的交易进行门限加密。加密交易阻止提议者在交易被订购之前了解交易的 MEV 值。就个人而言，我不相信 MEV 清除。我对在分叉选择规则中包含 MEV 的设计感兴趣，将订购权出售给最高出价者，并保留大部分提取的价值用于协议内重新分配。
那么，这会给我们留下什么？五年前，MEV 还只是一种稀奇的事。这是一次研究员晚餐谈话，在完成所有真正的业务之后，在酒瓶底部发现的。MEV 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Searchers和dev聚在一起讨论 MEV协议设计。市场结构已确定为三角色配置，并开始测试其极限。虽然人们仍然尊重海盗船的理想，但以太坊上的提取已经专业化。展望未来，MEV 将不会由风气或研究来定义。MEV的故事将在利润率上展开。
纵观其历史，人们（包括我）称 MEV 是危险的或邪恶的。“theft”这个词被广泛传播了不止几次。这些天来，我认为对其做价值判断是不合理的。MEV 是事实。再多的哲学思考、研究也不会改变这一点。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。