以太坊矿工如何利用网络并修复它

摘要

• MEV 是指以太坊矿工订购用户交易以最大化其收入的方式。
• 追求 MEV 可能导致区块链重组，从而破坏共识。
• Vitalik Buterin 认为理论上的威胁很快就会消失。

矿工是以太坊区块链中经常被忽视的英雄。他们处理用户交易，向链中添加区块，并通过竞争解决密码难题以维持项目运行。

虽然他们可以获得 2 ETH（按当前价格计算约 4,000 美元）以及可以获得区块交易费，但他们其实可以做更多。

问题：为此，他们必须为交易负责。

欢迎来到 MEV 的世界，也称为矿工可提取价值或有时是最大可提取价值。它指的是以太坊矿工可以赚多少钱——不仅仅是通过处理用户的交易和向链添加区块，而是通过选择进入每个区块的内容和顺序。

矿工在这方面有很大的权力。正如加密货币投资公司 Paradigm 的合伙人 Charlie Noyes在 2 月份的一篇博客文章中所写的那样，矿工可以“在他们生产的区块内任意包含、排除或重新排序交易”。

为什么他们会关心交易的顺序？利用Uniswap等交易平台上的套利机会。这是因为时间对以太坊和使用它的去中心化金融 ( DeFi ) 应用程序很重要。网络不断被机器人搜索，他们希望在价格趋同之前在一个平台上低价购买并在另一个平台上高价出售。

当你正寻找协议间的套利，需确保交易网络顺畅。但是 DeFi——一个建立在以太坊上的蓬勃发展的行业，它允许人们在没有中介的情况下获得贷款、赚取利息或交换资产——这经常阻塞以太坊区块链，使得用户只能等待结果。这对时间要求很高，风险很大。如果你晚了一会，而他人很可能已经完成套利。

你可以通过支付更多的交易费解决这个问题。由于矿工——或者说，实际上，他们运行的软件——有权决定哪些交易在哪个区块进行，他们会选择打包收入最高的那些并获得不错的收入。

这很好。套利机器人通常由交易员而非矿工运营，可以平衡整个市场的价格，从而实现 Noyes 所说的“良性 MEV 交易”。

Noyes 写道，当这些机器人“在执行之前识别用户的交易并将他们的交易‘夹在’自己的买卖订单之间时，就会出现问题。” 也就是说，机器人可以看到交易会为某人赚很多钱，所以他们会自己动手去做。而导致用户吃亏。

这种套利机器人在由矿工自己运营时尤其成问题，因为它们会造成利益冲突。

诺伊斯描绘了它令人不安的一面。“MEV 不仅仅是一种好奇，”他写道。“这些小小的金融游戏会产生激励涟漪，这是一条蜿蜒的因果链，必须遵循才能看到蔓延。”

Noyes 写道，这可能导致共识破裂，让矿工在寻找套利机会时试图弄乱已经创建的诱人区块——尽管他在 2 月份指出这还没有发生。

正如 Dragonfly Research 的 Saneel Sreeni本周所写的那样，它仍然主要是假设性的：“MEV 利润正成为矿工经济回报的越来越大的一部分，这使得时间强盗攻击（积累计算能力以试图重新开采旧区块）和重组的威胁成为可能。这也意味着理论上应该有可能贿赂矿工以重组区块链的可能。”

当区块链上存在竞争链时，由于区块大约在同一时间被开采，就会发生重组。有时，矿工可以在另一个区块之上构建，然后才意识到并行区块也在那里。在这种情况下，软件客户端将回溯，并决定哪些那些链是主链。以太坊重组大约一个区块很普遍。正如 Noyes 的同事 Georgios Konstantopoulos 和以太坊创造者 Vitalik Buterin 本周在一篇论文中所写的那样，该论文着眼于通过重组对 DeFi 协议的假设攻击，即使是 2 到 5 个区块重组也并非那么罕见或恶意。

在过去的几周里，围绕矿工运行定制软件的可能性进行了很多讨论，这些软件接受贿赂来重组链。@gakonst和我解释了在股权证明合并后这将如何变得更难：https : //t.co/ghwikceVBr

—vitalik.eth (@VitalikButerin) 2021 年 7 月 20 日

但是重组对网络有几个负面影响，Konstantopoulos 和 Buterin 说：它们增加了那些运行节点（运行区块链的硬件）的成本，它们导致用户不得不等待更长的时间来确认交易，并且它们对网络的可能性更大。

这三个人都同意，矿工玩的游戏存在一个潜在问题，即他们不扩展最长的链，而是支持竞争链来捕获 MEV。

Konstantopoulos 和 Buterin 将重组挖矿称为“近视理性”。这样做在短期内是有效的，但从长远来看可能会降低对网络的信任，从而使他们的 ETH 贬值。但这仍有可能发生。

然而，他们认为，以太坊计划从工作量证明系统（矿工创建新区块）转向权益证明（验证者存入他们的 ETH 以获得创建新区块的权利）解决了这个问题。

这是因为，已有近 200,000 名验证者参与了Ethereum 2.0，网络更加分散。当与数千名验证者的伪随机选择来证明每个区块时，自私的参与者几乎没有机会集中他们的资源。Buterin 和 Konstantopoulos 写道：“即使是单块重组也极其困难，因为仅控制少数验证者的攻击者无法击败数千名诚实的证明者。”

在以太坊的 PoS 实现中，矿工不再做任何工作证明，因此需要一个不同的解决方案：

领导者抽签：领导者仍然是随机选择的，但通过提交 - 显示方案来生成称为 RANDAO 的安全随机性。

— Hasu (@hasufl) 2021 年 7 月 21 日

他们说，解决方案是让以太坊推进合并并尽可能快速但安全地工作。

写过这个问题的匿名研究员Hasu告诉Decrypt，虽然与 ETH2 的合并本质上会使这种重组变得更加困难，但它不会对 MEV 问题产生太大影响。

当被问及它是否会解决 MEV 时，Hasu 说：“只是在非常有限的意义上，短期重组变得更加困难，但无论如何我们今天在以太坊中都没有看到这些。”

也就是说，即使矿工不复存在，MEV 仍将是一回事。正如 Hasu 指出的那样，“在 ETH [权益证明] 中，接下来 12 分钟的区块生产者是预先知道的，并且可以比矿工更好地协同工作来提取多块 MEV。”

Hasu 表示这可能不会引起太大的关注，因为它主要是一个理论问题。但如果链重组确实发生，不要责怪矿工。

原文：https://decrypt.co/76570/how-ethereum-miners-could-exploit-network-how-fix-it

作者：Jeff Benson

整理：番尼之眼

责任编辑：小明