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MEV应用:为公平提取以太坊网络价值而来

作者:汤圆

随着DeFi协议应用的发展,越来越复杂的智能合约部署在以太坊网络中,合约与合约之间的交互过程不但复杂且频次高,每一次合约交互都隐藏着财富机会,比如套利,比如清算,链上应用的繁荣也使链上交易可捕获的价值增加,这些价值被统称为Maximum Extractable Value,简称即MEV。

根据MEV数据网站Flashbots 统计,自2020年1月到今年6月,以太坊网络的MEV达7.49亿美元,近30天被提取的价值高达2.39亿美元,已经成为一块不容忽视的市场。

但矿工可提取价值在网络交易过程中,存在抢跑和尾随交易,往往会导致以太坊GAS过高,带来链上拥堵、高交易滑点等问题,影响链上其他用户的使用体验。

于是,越来越多的专业开发者致力于解决矿工提取价值过程中的不透明、无秩序的现状,以保护普通用户的交易利益,这种解决方案甚至以应用的方式出现,MEV-Explore、keeperDAO、CowSwap便是这类应用。

本期DeFi蜂窝将带来MEV及其相关应用的梳理。

什么是MEV?

MEV是MinerExtractable Value简称,原本是指矿工可提取价值。

作为以太坊区块数据的打包者,矿工有很多主动权。在打包区块过程中,他们可以将交易包含进来或排除在外,要对交易进行排序,这个操作也让矿工提取除了正常的交易费用和区块奖励之外的价值,这个价值就是MEV。

而当前在以太坊生态上,MEV并不仅仅有矿工在提取,还有专注于DeFi的交易员,也有机器人运营商,他们通过套利策略获得MEV,留给矿工的只剩下交易员在挖掘MEV过程中支付的交易费,因此,矿工能获得链上MEV仅仅是小部分。

DeFi交易员、套利机器人加入到链上提取价值的行列,因此,MEV定义不再仅仅是矿工可提取价值(Miner Extractable Value),它发生了词变,变为最大可提取价值(Maximum Extractable Value)。

在理解MEV之前,需了解以太坊链上的运转流程。这个区块链网络上主要有3个角色,我们用一个形象的比喻做说明——矿工是生产者,矿池像是拍卖行,用户相当于投标人。

每当用户启动交易后,交易信息会广播到节点,每笔交易均附有手续费,也就是GAS费。费用代表用户购买区块空间的意愿,使其能够让他的这笔交易包含在区块内。矿池会把这些交易信息分配给矿工,而矿工为追求收益,会优先打包GAS费高的交易。

此时,交易用户为了让自己的交易被优先处理,就会出高价GAS费,这种行为就是「最优GAS费竞拍」(Priority Gas Auction),简称为PGA。

在DeFi应用繁荣以前,以太坊就是这样按区块顺序有序运行的,链上MEV价值集中在矿工身上。随着DeFi协议的爆炸式增长,超额抵押借贷、AMM、收益挖矿策略、衍生品等智能合约的组合与交互越来越复杂。以太坊网络不再仅仅只支撑链上转账交易,可以捕获的价值将越来越多,智能合约的每次交互,都暗藏着巨大的财富,MEV也就变得丰富起来。

MEV在DeFi领域,主要产生于套利交易和清算这两个主要场景。

套利交易——以Uniswap为例,当有一笔大额交易在该DEX上产生滑点时,假如有价值10000美元的套利机会,DeFi交易员或机器人套利者就会扑捉到这个信息,执行套利交易。他们会提交这笔交易给矿工。为了让提交的交易被矿工优先打包处理,他们通常会给出高价GAS,哪怕是价值3000美元。此时,剩余的7000美元就是DeFi交易员或机器人套利者可提取的MEV。而那3000美元GAS费,则是矿工在此笔交易获得的MEV。

套利机会不仅仅存在于大额交易的场景中,也会产生在不同DEX之间,比如,当ETH/SHIB在Uniswap和Bancor上出现不同的价格时,套利者就会在两个DEX间搬砖,使价格最终趋于一致。

清算交易——在DeFi抵押借贷协议中,当抵押品价值下降时,如果没有补足或者出售抵押资产,就会触发清算程序,清算人可以以低于市场价格3%-5%的折扣,获得如ETH这样的抵押资产,而这3%-5%的折扣价值,也是MEV。

MEV市场存在诸多痛点

  • 抢跑行为带来利益分配不公平

当前的以太坊网络上,捕获MEV的主要包括DeFi交易员、套利机器人运营商,也有普通用户,他们都是MEV的搜寻者,在链上各种合约交互的场景中,寻找收益机会。

假如一个DeFi交易员在Uniswap上发现了套利机会,把交易提交给矿工,但由于链上数据都是公开的,所有人都能监控到这个交易员提交的套利交易信息,当MEV价值十分可观时,包括矿工在内的搜寻者,就有可能以更高的GAS费「抢跑」——复制这条交易信息,出更高价格的Gas费「搭个便车」。

于是,一个以GAS费竞价争取此次套利机会的场面出现了,这对第一个发现套利机会的交易员显得很不公平,如果他出不起更高的GAS费,那么他发现这个「宝藏」便只能拱手让给「有钱人」。

  • GAS费过高浪费区块空间

OK,如果你认为崇尚交易自由的DeFi,就应该遵循优胜劣汰的市(丛)场(林)法则——MEV一旦被搜寻者发现,就要尽快以高价GAS费提交此笔收益,争夺机会。

想想矿工会怎么做?最大的可能是打包出钱(GAS费)最多的那笔交易。这就会造成因优先打包而带来的区块空间被减少的问题,此时,网络有可能变得拥堵起来,链上交易的GAS费也被抬高了。

  • 三明治夹击

除了上述问题外,大额的DEX交易场景中还会存在「三明治夹击」这种颇受争议的获利方式。一些脚本能力更强的「科学家」交易员,通过使目标交易夹在两笔特定交易中间从而获利。

同样以Uniswap的AMM式兑换场景举例,假如ETH价值1000美元,用户A用1000 USDT买入ETH,科学家盯上了A。他先于A构造了一笔1100 USDT买入ETH的交易;排在后面的A想要成交,就要用更多的USDT买入ETH,比如1150USDT。此时,科学家卖出ETH,从而赚了一笔差价,而真实的交易用户还要承受更大的滑点损失。

  • 矿工双重角色挑战

在以太坊生态中,矿工的主要收入由四部分组成:区块奖励,叔块奖励,交易费用,MEV收益。你发现了吗?作为处理交易顺序的矿工,既有机会当裁判员,也有机会当运动员。

当链上其他用户提交的MEV收益高于区块奖励和交易费用时,矿工就会进入两难抉择之中——到底是选择抢夺此笔交易,还是选择重挖区块来捕获区块中的MEV。这对矿工来说是个诱惑,为了使下一个块建立在自己套利成功的区块上,他会努力使包含自己套利交易的块成为最长链。

解决MEV痛点的应用出现

当链上交易秩序甚至网络效率因MEV的丰富而带来不利时,一些开发者试图通过一些方案解决痛点。

  • MEV-Explore浏览器

MEV-Explore是一款以太坊MEV 交易实时资讯面板和浏览器,用来展示MEV 价值、分类、最新MEV交易、MEVGas 费消耗等相关资讯,网站数据每 3 小时更新一次。这款应用旨在帮助社区了解和量化MEV,从而观察它对以太坊网络的影响。

MEV-Explore的开发方是Flashbots——一家专门研究矿工可提取价值(MEV)的机构。既然MEV 客观存在,无法避免,Flashbots希望能为搜寻者和矿工建立MEV利益分配秩序,降低MEV对公链的影响和风险。

Flashbots缓解 MEV影响的解决方案分为三部分:点亮黑暗森林,价值挖掘民主化,分配利润。

由于MEV目前对以太坊用户不透明,普通交易用户即使曾遭受过抢跑或三明治夹击也感受不到MEV的存在,理解它需要大量的数据分析和智能合约的深入了解。Flashbots希望MEV-Explore能够让MEV活动透明化,减少信息不对称,同时希望能将MEV量化,有衡量指标并且这些指标可视化。

对于在提取MEV过程中的高GAS费,Flashbots提出的解决方案是MEV-Geth,简单来说就是把MEV交易隔离起来,用专属渠道进行矿工和搜寻者交易竞拍,通俗理解就是把这些交易移到链下,以缓解链上GAS费过高和拥堵。

  • Alchemist解决方案

Alchemist(MIST)基于Flashbots技术推出了首个去中心化交易所mistX,号称第一个FlashDEX,主要是解决抢跑问题,用来保护普通用户在交易过程免受抢跑攻击和三明治夹击。若抗抢跑失败,不需要支付任何费用。

这就意味着在mistX上,你的交易,要么在没有抢跑交易的情况下交易成功,要么无需支付任何费用。不像传统的链上交易,不但面临着被抢先交易,还要损失提交的GAS费。

mistX交易宣称交易无需GAS费,所有交易的GAS价格都是0。但这并不意味着没有手续费,只是支付方式与传统的交易方式不同——mistX用户在交易过程中是向矿工支付小费,这些小费以ETH支付。如果交易中包含ETH,就会把消费包含在交易中;交易中没有ETH,那么需要从你钱包的ETH中扣除。

简单来说,交易无需GAS费,但需从每笔交易中扣除一定比例的小费。最重要的一点是在mistX取消提交的交易时,没有任何费用。

mistX独特之处是利用了Flashbots机构提出的解决方案,将用户交易捆绑在一起。也就是说,通过mistX交易信息不会发布到公开池,这样有效地向抢跑者隐藏了信息,从而防止交易被操纵,或被抢跑,或被夹在中间。

 

  • KeeperDAO解决方案

KeeperDAO(ROOK)旨在让DeFi用户和交易搜寻者(Keeper)利益最大化,这种方式也强调并非保护矿工利益。

KeeperDAO专门为套利者创建了一个资金池:任何人都能向这个资金池借钱套利,并获得套利收益的一部分。

它相当于链上流动性承销商,流动性提供者将资金存入资金池中,套利者或清算人(Keeper)会利用流动池中的资金捕捉链上套利机会。当有套利机会发生时,套利者会以闪电贷的形式借用流动池中的资金,并在套利成功后将本金还回流动池中,套利者所得收益会被存入社区池中然后等待分配奖励,提供流动性的用户也将获得原生代币ROOK作为奖励。

在其整个套利或清算过程中,Keeper主要面临的挑战就是提交套利交易过程的PGA竞拍,比如,当你捕捉到套利机会时,为了让此笔交易优先被矿工打包,就面临着是否要提供高价GAS费竞拍交易顺序。如果提供高昂的GAS费,而这无休止的GAS费混乱争夺中,套利者利润相比原始利润少之又少。

获益的总是掌握交易控制权的矿工,他们可以获得MEV最大价值。如果不提供高价GAS费,交易会不会被竞争者抢跑?为避免此种情况,KeeperDAO通过专门的智能合约将此笔交易封装,消除MEV。

也就是说,出现一笔套利交易机会时,搜寻者(Keeper)提交给KeeperDAO,让它分析是否有套利机会(通过抢先交易或尾随交易)。如果有套利机会,KeeperDAO获得套利和清算优先权,同时能降低以太坊矿工为获取MEV价值控制交易排序的风险。交易完成后,KeeperDAO用ROOK对搜寻者加以奖励。

尽管搜寻者(Keeper)获得利润减少,但损失少于 PGA 竞争的GAS损失。对KeeperDAO 和搜寻者来说,这是双赢。

目前用户可以通过提供ETH、WETH、USDC、renBTC、DAI等资金池的流动性来获得收益。ROOK初始供应量共100万个,截至6月9日,其市值2.1亿美元,暂报价为179$,持币地址数有18777个。

 

  • ArcherDAO解决方案

ArchrDAO(ARCH)旨在增加矿工的收入,希望通过联合策略提供者提供高价值的链上交易机会(如套利/清算),然后在以太坊上重新排序交易来提高矿工收入,并优化交易者体验。

ArcherDAO生态主要有3个角色,分别是策略提供者、矿工、流动性提供者。后两者较好理解,而策略提供者是发现并提交链上收益机会的一方,这些机会包括DEX中的套利、贷款清算及其它机会。

ArcherDAO系统评估这些收益机会后,会将高价值的机会发送给矿工,由矿工打包进入区块并产生收益。

整体来看,ArcherDAO 是一个让套利者和矿工直接合作的平台,通过联合策略提供者和矿工,用执行有利可图的链上机会,为矿工带来新收入来源。不同于PGA解决方案,ArcherDAO让套利者和矿工双方合作,从而使MEV利益最大化,避免了为实现套利而浪费GAS费用。

 

  • CowSwap方案

CowSwap用批量拍卖来抵御MEV攻击,并集成各去中心化交易所作为流动性来源,为交易者提供最优价格。

CowSwap是采用一种独特的需求匹配CoW(Coincidence of Wants)的方式进行撮合交易。当交易双方两人同时拥有彼此需求的资产时,双方便可以不通过货币媒介,直接进行交易,可以理解为链上的「物物交易」。

也就是说,当一批交易发生时,CowSwap首先在链下为交易者匹配订单,如果它没有找到可匹配的需求交易,则将交易提交到链上其他 DEX。

在 CowSwap 上,两个人同时持有彼此想要的资产,即可直接匹配交易,而无需做市商或流动性提供者撮合交易。这样既然可以为个人交易者带来最佳的价格,也免除通过做市商或流动性提供者产生的手续费。

CowSwap需要链上的外部流动性,因此采用批量订单的方式,按统一价格结算。所有订单价格一致,没有交易排序的问题,所以不能通过将交易按特定顺序排序来提取任何价值,从根本上免除MEV情况。

本文来源:蜂巢Tech
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