如何優雅地面對以太坊MEV？是時候了解一下Gnosis Protocol、Automata Network、Eden Network

原標題：《頭條觀察 | 如何優雅地面對以太坊MEV？》

最近這段時間以來，ATA和EDEN的爆拉，關於以太坊的MEV(Miner Extractable Value)話題也繼續走紅，如何解決這個問題在社區中出現了巨大的爭議。那什麼是MEV呢？

在以太坊現有設計中，礦工擁有選擇交易通道，決定交易順序的權力。MEV指的礦工通過掌握這兩個能力提取的總價值。隨後，一個名為FlashBots的組織現身，開始進行公開的MEV相關研究與開發。MEV拍賣是由Karl Floch、Vitalik、Philip Daian等人，於2020年一月共同提出的解決方法。

可套利的MEV應該存在嗎？

MEV拍賣要拍賣的是礦工的兩個能力中的「排序」能力：礦工未來只負責「是否選擇交易進入區塊」，而不再控制區塊內交易順序的排列。真正解決這個問題的方法不是在鼓勵專業Front Run拍賣這個能力，而是應該要設計一個機制「避免」任何人可以任意安排交易順序。也就是所謂的公平排序問題。

如何優雅地面對以太坊MEV？是時候了解一下Gnosis Protocol、Automata Network、Eden Network

在Arbitrum的計劃中，會在Arbitrum Layer2中引入這樣的「公平排序」。實際的細節還沒有太明朗，基本會由單一排序者決定所有交易排序。公平排序才是此問題真正的解決之道。除了最新的一些Layer 2解決方案會推出公平排序設計，此外預言機項目比如ChainLink也可以通過中心化的序列角色解決公平的測序問題。

MEV對以太坊真的那麼糟糕嗎？這取決於你處於以太坊交易的哪種角色。自2020年1月以來，礦工已從以太坊用戶那裡“榨取”了近7.5億美元的價值。由於以太坊虛擬機 (EVM) 內存池設計，MEV類型的價值提取由擁有在區塊內組織交易的唯一權力的礦工執行。

MEV“黑暗森林”帶來了兩個相互交織的問題：

1.DeFi用戶不斷遭受各種類型的MEV問題，例如，即使用戶付費執行交易也最終使用戶的交易失敗的先行攻擊。

2.即使交易試圖阻止可能的協議漏洞，它仍然可能導致更大的問題，因為交易本身的存在就向其他人表明了協議的弱點。

簡而言之，以太坊上提交給鏈的每筆交易都會受到監控，以檢查是否有可能利用它。在黑暗森林中，以太坊主流社區用戶和礦工之間經常存在對抗關係。MEV用戶最常見的形式是搶先交易。當一方根據有關已確認但尚未執行的交易的信息採取行動並使用此信息預先有利地執行其交易時，就會發生提前交易的情況。

這可能是非常有益的，因為交易搶跑者可以在資產價格發生重大變化之前執行交易，並從差異中獲利。但是它對以太坊的最終影響是更高的Gas價格，但提前運行的MEV對DEX的傷害最大，因為交易者可能會遇到交易失敗和交易價格低於初始訂單報價的情況。搶先交易主要是發生在以太坊套利機器人的領域。然而，現在的情況是礦工可以直接提前運行區塊的交易訂單，那麼情況就很糟糕了。

如何解決以太坊的MEV問題？

並不是所有的希望都破滅了。除非以太坊為用戶設計彈性組件，否則MEV不會消失。解決這個問題需要關鍵的基礎設施和正確的DeFi工具。目前以太坊向權益證明的過渡是不太可能解決MEV問題的，因為改變以太坊的核心協議需要非常高的共識，這很可能不會發生。

但是DApps或用戶可以通過多種方式對抗MEV，最現實的方法是擁有一種強制執行批量拍賣的交易機制或者協議。批量拍賣或批量交易是指交易所的訂單簿集中處理一個時間範圍內的訂單，目標是同時執行這一批內的所有交易。這是一種價格發現機制，用於為每個區塊以相同的清算價格正確定價代幣對。

在傳統市場中，在開市期間使用批量拍賣來處理在非市場時間下的所有訂單。在DeFi中，批量拍賣有助於在同一區塊中同時執行大量交易。在礦工或驗證者擁有重組交易的權力系統中，批量拍賣結算可以剝奪他們的權力。這是因為批量結算迫使礦工不得不執行交易，而不管他們的訂單大小如何。在統一清算價格的批量拍賣機制中，交易順序不能改變價格。

通過簽名消息提交鏈下訂單是一種新的交易方式，之前並沒有被廣泛使用。DApp用戶無需提交鏈上訂單即可生效。相反，他們可以通過使用訂單偏好籤署交易來提交鏈下訂單。

由於訂單已下鏈，交易不會單獨發送到內存池，直到它們稍後通過批量拍賣結算交易一次性發送和結算。這意味着它們可以在同一個批次中全部結算，這增加了複製的難度並使交易的重新組織變得無關緊要，因為無論訂單如何，所有交易都具有相同的價格。

同時，鏈下訂單可以允許協議不依賴交易路由，這樣即使礦工能夠獲取簽名的消息並試圖利用它們，它也與礦工無關。由於協議不會強制用戶綁定特定的交易路徑，因此它可以專註於獲得更好的價格而不是最快地執行交易。

具有基於批量拍賣、統一清算價格和需求巧合 (CoW) 的尋價機制的協議可以為其用戶提供迄今為止最好的MEV保護水平。（需求巧合指的是一種經濟現象，兩方各持有對方想要的物品，因此他們可以直接交換這些物品，無需第三方提供流動性來促進交易發生。）

在更深層次上，這意味着如果協議使用批量拍賣而不是恆定做市商設計，他們可以為用戶提供直接基於CoW結算交易的機會。因此，這樣的協議可以根據每批收到的不同訂單來優化價格，從而始終能夠為交易者提供最佳價格，同時保護他們免受MEV的影響。正如我之前提到的，批量拍賣還可以允許協議建立統一的清算價格，這與CoW一起可以幫助用戶免受MEV的影響。

這種保護來自這樣的一個事實，因為協議沒有匹配外部鏈上流動性的交易。換句話說，在發生CoW的情況下，該協議不需要針對自動做市商 (AMM) 執行鏈上交易來使交易具有流動性。此外，如果找不到CoW，批量拍賣中統一的清算價格使拍賣的交易順序變得無關緊要，因為同一代幣對的所有交易獲得相同的結算價格，因此消除了MEV參與者有機會通過重組交易來增加價值提取的可能性。

更誇張的是，現在出現了一些項目和工具專門用來監控MEV捕捉的機會，並且和合作的礦工共謀分利，一旦礦工根據這些個體提供的信息捕捉到MEV，就會和它們分攤獲取的利潤。顯然這使得以太坊的交易不再純粹，而是變得更加的投機化。這樣的套利只會破壞以太坊網絡的效率，最終傷害的是普通用戶的利益。

值得注意的項目對比

1.Gnosis Protocol

Gnosis Protocol利用批量拍賣提供MEV保護，並與跨DEX的流動性來源集成，為交易者提供最優惠的價格。Gnosis V2是以太坊基礎設施所需的缺失 DeFi組件。它允許用戶享受MEV保護的好處，因為它在構建時考慮了三個重要因素。使它從其他協議中脫穎而出：

1）訪問鏈上流動性，嚴格杜絕惡意行為。

2）通過簽名消息的鏈下訂單。

3）基於批量拍賣的定價機制，具有統一的清算價格和CoW。

Gnosis V2通過利用其批量拍賣機制，結合鏈下訂單放置和訪問以太坊上的鏈上流動性來解決MEV問題。在GPv2中，當兩個交易者各自持有對方想要的資產時，訂單可以在他們之間直接結算，無需外部做市商或流動性提供者。這會為交易者帶來更好的價格，因為它會降低點差。

只有無法與其他GPv交易者直接結算的超額訂單金額才會發送到基礎AMM（自動做市商）。最終，批量拍賣機制在協議上以連續的、重複的批次結算訂單，這些批次的大小僅受Gas塊的限制。每個批次都強制執行統一的清算價格，這意味着在給定批次內執行的所有訂單都會收到與其他訂單相同定價的資產。保證他們將獲得與其他現有DEX相同或更好的價格。

GPv2的這些獨特設計品質在以下兩種情況下都可以為交易者提供MEV保護：

1）如果GPv2發現CoW，則無需使用其他鏈上流動性來源結算交易，因為流動性本身就在該批次內。由於無法使用其他機制（例如交易排序）複製交易，因此完全消除了MEV攻擊的可能。由於GPv2的統一清算價格，批次內的交易結果不依賴於相對順序。

2）如果GPv2沒有找到CoW，它就會進入為拍賣結算提供最佳價格的鏈上流動性池，並且由於Gnosis Protocol V2的求解器強制執行嚴格的滑點，MEV參與者更難以複製交易，因為交易對他們來說是無利可圖的，只有經過身份驗證的求解器才能提交批量結算解決方案。

2.Automata Network

Automata Network把MEV機制設計的重心放在了匿名交易上面。Automata認為到完全匿名的設計是唯一的長期解決方案。這確保了沒有具有特權訪問權限的參與者可以觀察並因此影響交易在鏈上的結算方式。

它們設計了一種“傳送帶”機制確保以先進先出的順序下單，並使區塊生產者無法搶先交易，具體來說：它們將新交易注入Conveyor（傳送帶），由於簽名不匹配，任何人都可以檢測到繞過Conveyor的插隊交易。除非所有區塊生產者同時串通審查廣播交易，否則是無法刪除交易的。同時，用戶的數據不會讓包括Automata以及節點運營方之內的任何第三方知道。

本質上來說，它更像是一個隱私交易和匿名投票的工具。Automata Network作為一個中間件層，能快速無縫的鏈接平台與應用，目標是為整個Web3生態提供隱私服務。此外，相對於Gnosis Protocol，在當前階段隱私交易並不會成為主流DeFi的第一選擇，同時在用戶友好體驗層面，未來它的集成面也不太可能超過Gnosis Protocol 。

3.Eden Network

Eden Network是一個集成 Flashbots 的抗MEV網絡。Flashbots是一個研究和開發組織，成立的初衷是緩解由 “礦工可抽取價值（miner-extractable value, MEV）” 。目前設計的Eden Network的區塊結構按交易順序一共分成四層：Slot Tenant（插槽租戶）、Transaction Bundle（交易捆綁包）、Staked EDEN（質押 EDEN 交易）、公共池。

Eden Network設計的本質是對交易本身加以影響，對終端的個體用戶來說其實不友好的。Eden Network的前三個插槽的參與者被稱為「插槽租戶」。在由Eden Network開採的區塊中，插槽租戶的交易將被置於最前方。因此本質上並沒有擺脫優先排序權的設計。Eden Network已經和多個礦池達成合作，雖然它可以改善MEV的問題，但前提和大礦池或者頭部項目建立合作，從而建立自己的生態護城河。本質上是將以太坊的交易複雜化，雖然大型項目比如SUSHI在進行交易時可以不用擔心三明治攻擊、搶跑交易。但這一切的前提是該區塊是經由集成Eden Network的礦池挖取的。

這種“明公平，暗中介”的做法其實無形中創造了另一個中心化的阻礙。只有質押EDEN的用戶才可以獲得更快的交易速度，並且質押的代幣不會銷毀。當然，如果不想加速交易，只想抗MEV，也可以在MetaMask錢包中設置Eden RPC，隨後所有的交易將通過Eden私有網絡進行廣播。這種做法有點類似淘寶商城，雖然初衷是解決中小商家貿易的問題，但無形中自己創造了一個壁壘——支付寶。對於以太坊社區本身高效率和公平化平民化的價值觀精神相悖，筆者是不太認同這樣的方式。

當然，Eden Network最近在FTX上市，背後想必有SBF的財力支持，市場表現不會太差。