最大可提取价值（MEV）是指通过包含、排除和改变区块中的交易顺序，可以从区块生产中提取超过标准区块奖励和 Gas 费用的最大值。

矿工可提取价值

最大可提取价值首先应用于工作量证明机制，最初称为“矿工可提取价值”。这是因为在工作量证明中，矿工控制交易包含、排除和排序。然而，自从通过合并升级过渡到权益证明（PoS）机制后，这些工作一直由验证者处理，挖矿不再是以太坊协议的一部分。不过，值提取方法仍然存在，因此现在使用“最大可提取值”这一术语。

先决条件

在了解最大可提取价值之前，确保您已了解交易、区块、权益证明和Gas费这些概念。此外，熟悉dapps 和去中心化金融等概念也能帮助您更好理解本文讨论的主题。

提取最大可提取价值（MEV）

理论上，MEV 完全归验证者所有，因为他们是唯一能够保证执行有利的 MEV 机会的一方。然而，实际上，MEV 的很大一部分是由被称为“搜索者”的独立网络参与者提取的。搜索者在区块链数据上运行复杂的算法来检测有利的 MEV 机会，并让机器人自动将这些有利润的交易提交到网络。

无论如何，验证者确实会获得全部 MEV 金额的一部分，因为搜索者愿意支付高额Gas费（这些费用将支付给验证者），以换取更高的机会将其有利润的交易纳入区块。假设搜索者在经济上是理性的，那么搜索者愿意支付的 Gas 费将高达搜索者的 MEV 的 100%（因为如果 Gas 费更高，搜索者就会赔钱）。

因此，对于一些竞争激烈的 MEV 机会，例如去中心化交易所套利，搜索者可能需要向验证者支付 MEV 总收入的 90% 甚至更多的 Gas 费，因为很多人都想进行同样利润可观的套利交易。这是因为他们提交最高 Gas 价格的交易是保证他们的套利交易运行的唯一方法。

Gas 高尔夫

这种动态让擅长“gas 高尔夫”——对交易进行编程，以便使用最少的 Gas——成为一种竞争优势，因为它允许搜索者设置更高的 Gas 价格，同时保持总 Gas 费不变（因为 Gas 费 =Gas价格 * 使用的Gas）。

一些众所周知的Gas高尔夫技术包括：使用以一长串零开头的地址（例如0x0000000000C521824EaFf97Eac7B73B084ef9306（在新选项卡中打开）

）因为它们需要更少的空间（以及Gas）来存储；并留下小ERC-20 合约中的代币余额，因为初始化存储槽（余额为 0 的情况）比更新存储槽花费更多的 Gas。寻找更多减少Gas使用的技术成为搜索者研究的一个活跃领域。

普遍的抢先交易者

一些搜索者并未编写复杂的算法，用于检测可盈利的 MEV 机会，而是运行普遍的抢先交易者。普遍的抢先交易者是监视内存池以检测可盈利交易的机器人。抢先交易者将复制潜在可盈利交易代码，将地址替换为抢先交易者的地址，并在本地运行交易，以仔细检查修改后的交易是否会为抢先者交易的地址带来利润。如果交易确实可盈利，抢先交易者将使用替换的地址和更高的 Gas 价格提交修改后的交易，“抢先”原始交易并获得原始搜索者的 MEV。

Flashbots

Flashbots 是一个独立项目，它通过一项服务扩展了执行客户端，该服务允许搜索者向验证者提交 MEV 交易，而无需将其透露给公共内存池。这可以防止交易被普遍的抢先交易者抢先提交。

MEV 示例

MEV 以多种方式出现在区块链上。

去中心化交易所套利

去中心化交易所 （DEX）套利是最简单、最著名的 MEV 机会。因此，它也是最具竞争力的MEV。

它的工作原理是这样的：如果两个 DEX 以两种不同的价格提供一种代币，那么有人可以在一次原子交易中在价格较低的 DEX 上买入该代币，然后在价格较高的 DEX 上卖出该代币。由于区块链的机制，这是真正的、无风险的套利。

可以查看本例子（在新选项卡中打开）

这是一笔可盈利的套利交易，搜索者利用 Uniswap 与 Sushiswap 上 ETH/DAI 货币对的不同定价，将 1,000 ETH 兑换成 1,045 ETH。

清算

借贷协议清算提供了另一个出了名的 MEV 机会。

Maker 和 Aave 等借贷协议要求用户存入一些抵押品（例如 ETH）。然后，该存入的抵押品将用于借出给其他用户。

然后，用户可以根据自己的需要向其他人借用资产和代币（例如，如果您想在 MakerDAO 治理提案中投票，您可以借用 MKR），最多可达其存入抵押品的一定比例。例如，如果借款金额最高为 30%，则向协议存入 100 DAI 的用户最多可以借入价值 30 DAI 的其他资产。该协议确定了确切的借贷能力百分比。

随着借款人抵押品价值的波动，他们的借款能力也会随之波动。如果由于市场波动，借入资产的价值超过抵押品价值的 30%（同样，确切的百分比由协议确定），协议通常允许任何人清算抵押品，以立即还清抵押品贷方（这类似于追加保证金通知（在新选项卡中打开）

从事传统金融工作）。如果被清算，借款人通常必须支付高额清算费，其中一些费用会支付给清算人——这提供了 MEV 机会。

搜索者竞相尽快解析区块链数据，以确定哪些借款人可以被清算，并成为第一个提交清算交易并为自己收取清算费用的人。

三明治交易

三明治交易是提取 MEV 的另一种常见方法。

为了实施三明治交易，搜索者将观察内存池中的大型 DEX 交易。例如，假设有人想在 Uniswap 上用 DAI 购买 10,000 UNI。如此规模的交易将对 UNI/DAI 货币对产生重大影响，可能会大大提高 UNI 相对于 DAI 的价格。

搜索者可以计算此大笔交易对 UNI/DAI 货币对产生的大致价格影响，并在大额交易前立即执行最佳买入订单，从而以低价买入UNI，然后立即在大额交易卖出之前执行卖出订单，以大额订单带来的更高价格出售资产。

然而，三明治交易的风险更大，因为它不是原子的（与如上所述的 DEX 套利不同）并且容易出现沙门氏菌攻击（在新选项卡中打开）。

NFT MEV

在 NFT 领域，MEV 是一种新兴现象，并且不一定是可盈利的。

然而，由于 NFT 交易发生在所有其他以太坊交易共享的同一个区块链上，因此搜索者也可以使用与 NFT 市场中传统 MEV 机会中使用的类似技术。

例如，如果有一个热门的 NFT 交付，并且搜索者想要某个 NFT 或一组 NFT，那么他们就可以对交易进行编程，以使他们成为第一个购买该 NFT 的人，或者他们可以一次性买入整套 NFT。单笔交易。或者如果有一个 NFT 错误地以低价列出（在新选项卡中打开），那么搜索者就能抢先于其他购买者并以便宜的价格抢购。

有一个典型的 NFT MEV 案例：一名搜索者花费700万美元购买（在新选项卡中打开）

每一个都处于价格下限的Cryptopunk。区块链研究员推特上解释了（在新选项卡中打开）

买家如何与 MEV 供应商合作以保守其购买秘密。

长尾交易

DEX 套利、清算和三明治交易都是非常著名的 MEV 机会，对于新搜索者来说不太可能盈利。然而，还有一长串鲜为人知的 MEV 机会（NFT MEV 可以说是这样的机会之一）。

刚刚开始寻找 MEV 机会的搜索者可能能够通过在这中长尾交易中搜索 MEV 来获得更大的成功。Flashbot的MEV工作板块（在新选项卡中打开）列出了一些新兴机会。

MEV 的影响

MEV 并不都是带来坏影响的——MEV 对以太坊既有积极的影响，也有消极的影响。

好的影响

许多 DeFi 项目依赖在经济上能保持理性的参与者来确保其协议的实用性和稳定性。例如，DEX 套利确保用户获得最好、最合适的代币价格，而贷款协议则依靠借款人低于抵押比率时进行的快速清算来确保贷款人获得偿还。

如果没有理性的搜索者寻找并解决经济效率低下的问题，并利用协议的经济激励措施，那么 DeFi 协议和 dapp 总体上可能不会像今天这样强大。

坏的影响

在应用程序层，某些形式的 MEV（例如三明治交易）会明显给用户带来更差的体验。被夹在中间的用户将面临增加的滑点和更差的交易执行情况。

在网络层，普遍抢先交易者和他们经常参与的Gas价格拍卖（当两个或更多抢先者通过逐步提高自己交易的Gas价格来竞相将他们的交易纳入下一个区块时）带来网络拥塞，并使其他试图进行常规交易的人面临更高的Gas价格。

在区块间正在发生的事情之外，MEV 可能会在区块之间产生有害影响。如果区块中可用的 MEV 大大超过标准区块奖励，那么验证者就可能会受到激励而重组区块并为自己捕获 MEV，从而导致区块链重组和共识不稳定。

区块链重组的这种可能性在之前就在比特币区块链上进行过探索（在新选项卡中打开）。随着比特币的区块奖励减半以及交易费用在区块奖励中所占的比例会越来越大，出现了这样的情况：矿工放弃下一个区块的奖励，转而以更高的费用重新挖掘过去的区块，这在经济上是合理的。随着MEV的发展，以太坊也可能出现同样的情况，这将威胁到区块链的完整性。

MEV 状态

MEV 提取量在2021年初激增，导致今年头几个月Gas价格极高。Flashbots MEV 中继的出现降低了普遍抢先交易者的效率，并使 Gas 价格拍卖在链下进行，降低了普通用户的 Gas 价格。

虽然许多搜索者仍然从 MEV 中赚到了很多钱，但随着机会变得愈发为人们所知，越来越多的搜索者竞争同一个机会，验证者将获得越来越多的 MEV 总收入（因为与上面最初描述的同类Gas拍卖也发生在 Flashbot 中，尽管是私下进行的，但验证者将获取由此产生的 Gas 收入）。 MEV 也不是以太坊独有的，随着以太坊上的机会变得更具竞争力，搜索者正在转向币安智能链等替代区块链，其中存在与以太坊上类似的 MEV 机会，但竞争较少。

另一方面，从工作量证明到权益证明的转变，以及为使用 Rollups 扩展以太坊做出的持续努力，都以目前尚不清楚的方式改变了 MEV 格局。目前尚不清楚，与工作量证明中的概率模型相比，那些已提前略微了解了有保证的区块的提议者使如何改变 MEV 提取的动态的，或者当单一秘密领导人选举（在新选项卡中打开）和分布式验证器技术 得到实施时，这是如何得到彻底改变的。同样，当大多数用户活动从以太坊移植到其第2层汇总和分片时，由哪些 MEV 机会存在，这仍有待观察。

以太坊权益证明 (POS) 中的 MEV

正如所解释的，MEV 对整体用户体验和共识层安全性也有负面影响。但以太坊向权益证明共识的过渡（称为“合并”）可能会带来新的 MEV 相关风险：

验证者中心化

在合并实施后的以太坊中，验证者（已存入 32 ETH 的保证金）就添加到信标链的区块的有效性达成共识。由于 32 ETH 可能对很多人来说是遥不可及的，加入质押池可能是一个更可行的选择。尽管如此，良好的分布单独质押者是理想的，因为它减轻了验证者的中心化并提高了以太坊的安全性。

然而，MEV 提取被视为能够加速验证者中心化。这部分是因为，作为验证者，与目前的矿工相比，他们提议区块赚的钱更少 ，而在合并实施后，MEV 挖掘可能会大大提高影响验证者的收入（在新选项卡中打开）。

更大的质押池可能会有更多的资源投资用于必要的优化，以抓住 MEV 机会。这些矿池提取的 MEV 越多，他们就有越多的资源来提高 MEV 提取能力（并增加总体收入），从根本上创造规模经济（在新选项卡中打开）。

由于可支配的资源较少，单独的质押者可能无法从 MEV 机会中获利。这可能会增加独立验证者加入强大的质押池以增加收入的压力，从而减少以太坊的去中心化。

许可的内存池

为了应对三明治攻击和抢先交易攻击，交易者可能会开始与验证者进行链下交易，以保护交易隐私。交易者不会将潜在的 MEV 交易发送到公共内存池，而是直接将其发送给验证者，验证者将其包含在区块中并与交易者分享利润。

“暗池”是这种安排的更大描述，其功能是向愿意支付一定费用的用户开放的、仅限访问的内存池。这种趋势将削弱以太坊的非需许可和去信任的特性，并有可能将区块链转变为有利于最高出价者的“付费游戏”机制。

许可的内存池也会加速上一节中描述的中心化风险。运行多个验证者的大型矿池可能会受益于向交易者和用户提供交易隐私，从而增加他们的 MEV 收入。

在合并实施后的以太坊中解决这些与 MEV 相关的问题是需要研究的一个核心领域。迄今为止，为了减少合并实施后 MEV 对以太坊去中心化和安全性的负面影响，人们已提出了两种解决方案：提案者与构建者分离（PBS） 和构建者API。

提案者与构建者分离

在工作量证明和权益证明机制中，构建区块的节点会建议将其添加到参与共识的其他节点的链中。当另一个矿工在其之上构建新区块（在 PoW 中）或收到大多数验证者的证明（在 Pos 中）后，新区块就成为规范链的一部分。

区块生产者和区块提议者作用的结合导致了前面描述的大多数与 MEV 相关的问题。例如，共识节点受到激励而在时间强盗攻击（time-bandit attacks）中触发链重组，以最大化 MEV 收益。

提案者与构建者分离（在新选项卡中打开）

(PBS) 将减轻 MEV 的影响，特别是在共识层。PBS 的主要特点是区块生产者和区块提议者规则的分离。验证者仍然负责对区块进行提议和投票，但是有一类新的专门实体，称为区块建造者，负责排序交易和构建块。

在 PBS 下，区块构建者创建一个交易包，并为其包含在信标链区块中出价（作为“执行有效负载”）。选择提出下一个区块的验证者而后检查不同的出价并选择费用最高的捆绑包。 PBS 本质上创建了一个拍卖市场，其中构建者与出售区块空间的验证者能进行谈判。

当前的 PBS 设计使用提交-揭示方案（在新选项卡中打开）。在该方案中，构建者仅发布对块内容（块头）的加密承诺以及他们的出价。接受中标后，提议者创建一个包含区块头的签名区块提案。区块构建者预计在看到已签名的区块提案后发布完整的区块体，并且在最终确定之前它还必须收到来自验证者的足够证明。

提议者与构建者分离（PBS）如何减轻 MEV 的影响？

协议内PBS通过从验证者的权限中删除 MEV 提取来减少 MEV 对共识的影响。相反，运行专用硬件的区块构建者将抓住未来 MEV 的机会。

不过，这并不完全将验证者排除在 MEV 相关收入之外，因为构建者必须出高价才能让验证者接受他们的区块。然而，随着验证者不再直接专注于优化 MEV 收入，时间强盗攻击的威胁将减少。

PBS也降低了 MEV 的中心化风险。例如，使用提交-显示方案（commit-submit）无需构建者信任验证者不会窃取 MEV 机会或将其暴露给其他构建者。这降低了单独质押者从 MEV 中受益的门槛，否则，构建者将倾向于选择具有链下声誉的大型矿池并与他们进行链下交易。

同样，验证者不必相信构建者不会扣留区块主体或发布无效区块，因为付款是无条件的。即使提议的区块不可用或被其他验证者宣布无效，验证者的费用仍然会得到处理。在后一种情况下，区块会被直接被丢弃，迫使区块构建者损失所有交易费用和 MEV 收入。

构建者 API

虽然PBS有望减少 MEV 提取的影响，但实现它需要更改共识协议。具体来说，信标链上的分叉选择规则需要更新。该构建者API（在新选项卡中打开）是一个临时解决方案，将提供PBS有效实施，即便PBS具有更高的信任假设。

构建者API 是引擎API（在新选项卡中打开）的修改版本。它由共识层客户端用来向执行层客户端请求执行负载。正如在诚实验证者规范（在新选项卡中打开）所列出的那样，为履行区块提议职责而选出的验证者从连接的执行客户端请求交易包，并将其包含在提议的信标链区块中。

构建者API 还充当验证者和执行层客户端之间的中间件；但它有所不同，因为它允许信标链上的验证者从外部实体获取区块（而不是使用执行客户端在本地构建区块）。

下面概述了构建者 API 的工作原理：

1. 构建者API 将验证者连接到运行执行层客户端的块构建器网络。与 PBS 一样，构建者是专业人士，他们投资于高耗能的区块构建，并使用不同的策略来最大限度地提高从 MEV 和优先提示中获得的收入。
2. 验证者（运行共识层客户端）请求执行有效负载以及来自构建者网络的出价。来自构建者的出价将包含执行有效负载标头（对有效负载内容的加密承诺）以及要向验证者支付的费用。
3. 验证者审查传入的出价并选择费用最高的执行有效负载。使用构建者 API，验证者创建一个“盲”信标块提案，其中仅包含其签名和执行有效负载标头，并将其发送给构建者。
4. 运行构建者API 的构建者预计会在看到盲区块提案后响应完整的执行负载。这允许验证者创建一个“签名”的信标块，并在整个网络中传播。
5. 使用构建者API的验证者仍需要在本地构建一个区块，以防区块构建者无法及时响应，这样他们就不会错过区块提案奖励。但是，验证者无法使用现在显示的交易或另一组交易创建另一个块，因为这相当于模棱两可 （在同一个槽位内签署两个区块）的行为，这是一种可罚没的进攻。

MEV 增强（在新选项卡中打开）就是构建者API 的一个示例实现，它改进了Flashbots拍卖机制（在新选项卡中打开），旨在抑制以太坊上 MEV 的负外部性。Flashbots 拍卖允许工作量证明中的矿工将构建可盈利的区块的工作外包给称为搜索者一方。

搜索者寻找利润丰厚的 MEV 机会，并将交易包连同密封投标价（在新选项卡中打开）包含在块中。运行 mev-geth（go-ethereum (Geth) 客户端的分叉版本）的矿工只需选择利润最高的捆绑包并将其作为新区块的一部分进行挖掘。为了保护矿工免受垃圾邮件和无效交易的侵害，在到达矿工之前交易捆绑会通过中继者进行验证。

尽管 MEV 增强尽管具有专为以太坊转向权益证明而设计的新功能，但它保留了原始 Flashbots 拍卖的相同工作原理。搜索者仍能找到可盈利的 MEV 交易来包含在区块中，但出现了一种新的专门团体，称为构建者，他们负责将交易和捆绑聚合到块中。构建者接受搜索者的密封价格出价，并执行优化以找到盈利最佳的订单。

中继者仍然负责在将交易包传递给提议者之前对其进行验证。然而，MEV增强引入了托管——通过存储构建者发送的块体和验证者发送的块头来负责提供数据可用性。在这里，连接到中继的验证者请求可用的执行有效负载，并使用 MEV增强的排序算法来选择具有最高出价和MEV 提示的有效负载标头。

构建者API 如何减轻 MEV 的影响？

构建者API的核心优势在于它有可能将MEV 机会民主化。使用提交-揭示方案消除了信任假设，并降低了寻求从 MEV 中受益的验证者的进入门槛。这应会减轻单独质押者在与大型质押池整合以提高 MEV 利润方面的压力。

构建者API 的广泛实施将刺激区块构建者之间产生更激烈的竞争，从而提高审查阻力。当验证者审查来自多个构建者的出价时，意图审查一个或多个用户交易的构建者必须出价高于所有其他非审查构建者才能成功。这极大地增加了审查用户的成本并让人们不愿使用这种做法。

一些项目（例如 MEV 增强）使用构建者 API 作为整体结构的一部分，旨在为某些方（例如试图避免抢先交易/三明治攻击的交易者）提供交易隐私保护。这是通过在用户和区块构建者之间提供私人通信渠道来实现的。与前面描述的许可内存池不同，这种方法是有益的，原因如下：

1. 市场上存在多个构建者，这让审查变得不切实际，从而对用户有利。相比之下，中心化和基于信任的暗池的存在会将权力集中在少数区块构建者手中，并加大审查的机会。
2. 构建者 API 软件是开源的，任何人都可以提供区块构建者服务。这意味着用户不会被迫使用任何特定的区块构建者，并提高了以太坊的中立性和非许可性。此外，寻求 MEV 的交易者不会无意中通过使用私人交易渠道来促进中心化。

相关文章

• Flashbots 文档（在新选项卡中打开）
• Flashbots GitHub（在新选项卡中打开）
• MEV-探索（在新选项卡中打开）
• MEV 交易的仪表板和实时交易浏览器mevboost.org（在新选项卡中打开）
• 具有 MEV-增强中继者和区块构建者实时统计数据的跟踪器

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