OP Crypto 研报：MEV现状及未来展望

原文作者：Michael & Serein

原文来源：OP Crypto

前言

近日，以太坊基础设施Flashbots (MEV-Boost)以10亿美金估值完成约6000万美金的融资，由VC、Layer 2 、Angel Investors、DEX以及 MEV 供应链参与者共同完成此轮融资。

MEV贯穿区块形成的整个进程，作为公链重要基础设施衍生的市场，OP Crypto团队在MEV方向上关注了很多项目，而本文将详细介绍我们视角里MEV产业的发展以及潜在的机会。

MEV市场从何而来

MEV在不同的利益相关方前有不同的价值体现，但通常来说大家理解为(Maximum Extractable Value) 最大可提取价值，是通过添加、删除并且更改区块中的交易顺序来衡量验证者在向链中添加区块时可以获得的利润。我们不难得出结论：由于区块生成过程交易可被调控，因此MEV必然存在。在后文我们将详细讲述它们之间的关系。

由此，MEV衍生出了多种形式的获利方式，主要包括套利、三明治攻击以及清算。根据Eigenphi有关2022年各MEV交易频率的数据，我们可以看到套利交易的频率最高，平均约占68%，而三明治攻击平均约占30.6%。

三种MEV方式的发生机制如下：

套利

通过缩小市场之间的价差获得套利收益

三明治攻击

通过识别交易意图抢先买入和卖出

清算

通过在市场波动期间利用债务和抵押品价值之间的差异来获得清算回报

不难发现，套利与清算都是能够实现链上市场平衡的MEV形式，而三明治攻击则是属于人为窃取用户交易果实的不公平交易行为。

MEV有利有弊，比如套利能够提高DeFi高效率，依靠Searcher能够迅速扳平价差；但三明治攻击却会影响用户体验，造成高的滑点，且由于攻击者会通过提高Gas费用来获取优先交易权，导致网络拥堵和很差的用户体验。

以太坊区块生成与MEV之间的关系

在以太坊PoW时代，MEV的主要参与者包括搜索者(Searcher)和矿工，矿工占据MEV收入的大头，且很大一部分的矿工本身也会去成为搜索者。而自Merge以来，由于区块生成进程的改变（执行层与共识层），验证者的多样性（Liquid Staking等），以太坊的PoS机制改变了原先的MEV生态。以太坊在Merge后的区块生成的逻辑如下：

从中，我们仍然可以看到交易排序过程是不够去中心化的：交易定序看似由执行层和共识层共同决定的，但能够上链的区块构建与验证是同一人，且由这一人决定交易序列。

MEV市场规模

收入视角

2022年，2717个MEV Bots为MEV市场创造了约3亿美金的收入，套利的毛利高达52%。收入规模仅此于OpenSea、LooksRare等头部项目。

以Lido DAO的执行层APR为例，主要以MEV收入为主，约占stETH总收入的1/3。当链上交易火爆时，其一度占比近70%（2023年3月11日）

因此我们可以推测，当牛市到来时，MEV 收入仍将占到 Stake 总收入的 70%。牛市期间MEV市场收入水平规模与LSD市场收入水平相当。

交易量视角

从交易量来看，2022年三明治攻击给市场带来了2870亿美元的交易量，明显高于套利的410亿美元交易量，占比87.5%，足以媲美头部DeFi项目的年交易量。

而从链上交易的场景来看，MEV在DeFi头部项目贡献的交易量占比也非常高：

MEV价值链与产业格局

基于以太坊的当前结合了区块生成体系，我们梳理出了MEV价值链，如下图所示：

1. 1.     上游

主要为PRC提供方，完成签名，然后将交易从本地广播至网络中。

1. 2.     中游

中游即是在在公开或隐私环境中实现区块构建（交易定序），并直接寻找MEV机会，确定MEV利润分配方式。目前主流的方案仍是Flashbots MEV-Boost，其在以太坊上的时隙份额都达到了90%的水平，MEV-Boost上线至今不到一年时间的总MEV收入获取高达250k ETH (当前价值约$469m)。

中继器模式理论上将Builder与Validator分离，但事实上，这也意味共识层的Validators不参与bundle竞价且难以分享到MEV收入，但我们在“市场规模”部分提到Lido执行层收益大部分来自于MEV，因此我们可以推断Flashbots下的PBS并没有很好的落地。

展开中游的利益相关者，我们可以看到矿池、LSD Stakeholders等已经深深嵌入MEV获取的生态中，并且MEV收入占据了总收入的相当比例。反过来说，只要MEV机会存在，利益相关方仍然会以低成本的获取方式参与。

（左图为Relay 参与者的格局，右图为Builder参与者格局）

3.     下游

主要负责提议（验证）新区块，使用户的交易和提取MEV交易被网络共识并最终获得MEV收入。验证者本身来自于CEX、Liquid staking、机构质押或个人质押。当然，随着流动性质押中的新机制出现，比如基于DVT的新质押池等，下游格局可能会发生一些变化，本文将不展开论述。

解决方案分享

1. Flashbots

Flashbots是一个研发公司，旨在减轻MEV导致的负外部性（例如链上拥堵）。Flashbots推出了几个产品，例如Flashbots Auction(with the Flashbots Relay), the Flashbots Protect RPC, MEV-Inspect, MEV-Explore and MEV-Boost等。在这里着重介绍一下Auction（MEV-GETH）和MEV-Boost两款产品。

• MEV Auction

MEV Auction是以太坊PoW时代的产物，当时的MEV参与者是Searcher和矿工，Flashbots Auction 提供了Searcher和矿工之间的私密通信渠道，通过透明和公平的方式来协商交易定序和价格。

MEV Auction具体流程如下：

• 提交拍卖：Searcher将交易打包成Bundles提交到Flashbots Auction，同时为Bundles指定一个最低价格
• 矿工竞价：矿工在拍卖系统中对感兴趣的 Bundle 进行竞价并指定最低价
• 构建区块：矿工从拍卖系统中选择一个或多个竞价最高的Bundle，将其包含在区块中
• 结算和执行：区块中包含的交易和 Bundle将按照拍卖中达成的顺序和价格进行执行

在原始的MEV获取中，Searcher之间需要通过高Gas来争夺交易优先权（如果Searcher不是矿工的话），这导致了很强的负外部性，而MEV Auction的本质在于有交流协商交易排序的问题，对于Searcher来说，通过规避Gas战争来节省失败的费用；而对于矿工来说，能够在不参与Search MEV的前提下极大程度的享受MEV收入。

但随着以太坊转向PoS，Flashbots又推出了MEV-Boost。

• MEV-Boost

其本质逻辑就是将Validator构建区块的过程外包，Builders打包区块，并通过中继器传递给Block Producer（也就是以太坊上的Validator），最终形成区块，也就是上文提到的PBS。

具体流程如下：

在MEV-Boost中Builder也需要承诺不参与Front-run，否则会被slash，但很明显这是一种授信方式。

MEV-Boost本质上带给MEV的好处与MEV Auction相同，都能够公平有效的实现交易定序，并创建市场使得MEV收入在Searcher与Validator间自由分配。区别在于Validators能够彻底外包区块构建工作，Builder的存在能够加速区块的生成，提高区块链效率。

2.Shutter Network

Shutter Network 是一个开源项目，旨在通过使用基于阈值加密技术的分布式密钥生成（DKG）协议来防止以太坊上的抢先交易。该协议通过阈值加密隐藏交易信息，使攻击者无法确定交易的具体信息，包括买入或卖出、交换的代币或价格。

具体流程如下：

• 密钥持有者合作生成公钥，只有 N 个密钥持有者中的 N 个合作（N 称为阈值），才能生成私钥
•  一批交易由 eon 公钥加密(由 Keypers 向用户广播）
• 用户通过检查 N 个 Keypers 是否提交了相同的 eon 公钥来验证密钥是否正确
• 用户在本地自动生成一个批号，并获得一个 eon 密钥
•  N 个密钥使用者使用各自的私钥对Batch进行解密
• Batch将被发送到 L1/Rollup 进行验证

其本质是一个关于Keypers的DAO治理平台，Shutter通过阈值加密与分布式密钥生成实现区块构建过程的加密，以确保交易序列在上链前是不可被观察和修改的。但Shutter的方案也会让MEV市场每年至少失去1.3亿美金的收入。采取类似方案的项目还有Penumbra，Osmosis等。此类解决方案是否能取得足够广泛的接受度完全取决于与公链核心层的关联度，我们较为担心其未来能否实现稳定的盈利。

3.Chainlink FSS

FSS (Fair Sequencing Services)是去Chainlink推出的中心化的交易排序解决方案，旨在为智能合约系统减少最大可提取价值（MEV）所产生的负外部性。FSS的实现不会改变区块链原有架构，实现方式是通过定序来自智能合约的交易，目前仅通过两个原则对交易进行排序以确保公平，一个是基于因果排序（即阈值加密方式），一个是基于时间定序。

MEV将何去何从

MEV-Boost的出现使得Searcher与Builder的门槛降低，Searcher掌握强大的交易识别算法以及私有订单流以创造MEV机会，而Builder本身具备一定的区块执行能力，Searcher将MEV的部分收益分配在竞价的Batch中，Builder仅需挑选最具价值的Batch并打包区块提交中继器即可分享到收益。这是一种更加高效的区块生成模式，但仍然不够去中心化。

MEV目前面临几个重要的事实基础：

1.  PBS被写入以太坊规划，Uniswap领头对抗MEV

由前文所述，PBS在MEV-Boost架构下的落地是不太成功的，拥有区块执行能力的流动性质押池、机构或个人参与者本质上也希望分享到MEV蛋糕，而非单纯获得质押收益。

PBS目前已被提议更新到以太坊架构，但中短期来看，市场始终需要对抗MEV的手段，因为DeFi项目需要为用户提供更优链上交易体验，以正向优化商业模式。

近期，Uniswap推出了最新产品Uniswapx，采取荷兰拍模式以匹配供需订单并集中流动性，Uniswapx最核心的部分是把交易路由和聚合交易的功能外包给了一个新的参与者 Filter，由 Filter 与 Uniswap 的 Router 一起来执行接单和匹配订单的任务，Filter 可以是交易聚合器、做市商或个人，自然也可以是 MEV 的 Searcher。这样一来，由于竞价机制的存在，交易者可能的 MEV 损失将会在竞价过程中被弥补，所以来自Uniswap的MEV 价值会被内化。从某种程度来说，MEV在Uniswap中也会有很好的利益分配，并且Searcher还能够为Uniswap用户体验服务。

2. MEV方案众多，盈利较少

MEV的大量收入都被Searcher和Builder收取，包括Flashbots在内的技术方案都没有很好的盈利效应，当然也正是由于Flashbots的非盈利性质，导致后入场的项目很难盈利。

3. 多链MEV挖掘成为趋势

以太坊目前的MEV获取毛利水平已不如BSC，为了实现利润的最大化以及全链效率，单链Builder和Relay的模式是定然走向衰退的。目前的新解决方案SUAVE以一条新链的形式充当其他链的独立的Mempool和Builder。

基于事实，我们认为未来的MEV市场将走向多链MEV获取、天花板收入降低的新格局，展开细分赛道来看，Searcher竞争将会更加激烈，更加考验订单能力以及算法能力；Builder将会更低成本的参与MEV市场。

总结

MEV是一个区块链中少见的强现金流，强交易相关，高收入但相对低风险的底层赛道，其规模随市场波动的较大。而从投资的角度而言，因为MEV盈利大多分配至Searcher和Builder导致做MEV相关的协议项目盈利能力成了新问题，我们发现目前新的竞价系统/MEV协议的投资机会较少，即使对于Searcher而言，机构参与的投资机会也非常有限。