前言

區塊鏈技術的出現改寫了傳統金融的樣貌,通過點對點的網絡節點和密碼學所建立的分佈式帳本,就能做出自動化、安全、無需許可和去中心化的金融系統。用戶可以利用區塊鏈網絡進行價值交換,而網絡節點則因為經濟誘因,協助驗證交易、創造新區塊、維護網絡安全及收取手續費。

雖然區塊鏈使得金融服務變得低成本和高效率,然而隨著智能合約的日益普及,一些新的問題正逐漸浮現,其中一個問題就是最大可提取價值 (Maximal Extractable Value, 又稱 MEV),指的是網絡節點利用新增、移除、或更改區塊中的交易順序,這些節點可以從他們負責產生的區塊中獲得超過一般區塊獎勵或交易手續費的最大價值。

由於最大可提取價值的存在,不知情的用戶可能會因為提出的交易被動過手腳而遭受損失,網絡節點利用其特權獲得額外收入,使區塊鏈網絡變得低效而不可靠。然而最大可提取價值對區塊鏈網絡所帶來的影響也並非是完全負面的,為了獲取這些額外報酬,網絡節點間的競爭也同時催化了區塊鏈技術的演進。

什麼是礦工可提取價值

最大可提取價值的起源是來自於另一個詞,叫做礦工可提取價值 (Miner Extractable Value),指的是礦工在其生產的區塊中任意包含、排除或重新排列交易順序可獲得的利潤。對這方面領域的研究最早是來自於 2019 年初由 Daian, Li, Breidenbach 等人所發表的一篇名為 Flash Boys 2.0 的學術論文。在研究使用工作量證明 (PoW) 算法的區塊鏈網絡 (如比特幣、以太幣) 時,他們發現鏈上的礦工節點會利用其生成區塊與交易排序的權利,以獲得比一般區塊獎勵或交易手續費更高的報酬收入。

然而這個現象並非僅限於工作量證明的區塊鏈網絡,在使用其他共識算法如權益證明 (PoS) 的區塊鏈網絡中,質押代幣的驗證人節點同樣有創造新區塊,打包待處理交易,將交易重新排序,從使用者身上獲得額外收入的可能性。因此「礦工可提取價值」這個用詞,漸漸地被更廣義的「最大可提取價值」給取代。這些被提取的價值通常是無風險或是低風險的,是屬於一種套利的形式。

為什麼會出現 MEV?

區塊鏈網絡的可持續性是建立在經濟誘因上,網絡節點必須要不斷地獲得獎勵,才能提供安全與可靠的服務。由於不同地區網絡的延遲,和分佈式帳本需要時間達成共識的特性,當使用者在區塊鏈上發送一筆交易時,這筆交易並不會立即地被處理掉,而是先儲存在節點中叫作內存池 (memory pool, 又稱 mempool) 的地方,當新區塊生成時,內存池中尚未處理的交易會被打包加入新區塊內,完成帳本更新的步驟。

因為內存池的機制,不同的節點之間可以在新區塊生成前分享關於特定交易的信息、評估當前區塊鏈網絡的擁塞程度、不同交易的處理優先順序、和作為上鏈前的緩衝。原則上這些節點都是拿錢辦事,當內存池已滿無法容納更多待處理交易時,節點會先打包願意支付較多手續費的交易,支付手續費較低的交易會比較慢被打包,甚至是移出內存池造成交易失敗。

Untitled

多名用戶支付不同手續費提出交易時,礦工 (或節點) 會依手續費的高低從內存池中依序打包。(圖來自 ChainLink 博客)