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原文标题：《MEV: The First Five Years》
原文作者：James Prestwich，Nomad 创始人兼 CTO
原文 编译：倩雯，ChainCatcher
前言
五年前，我写了一篇博文名为《矿工不是你的朋友》，向以太坊叙事引入 MEV。那时，我们并不叫它 MEV。Phil Daian 和他的合作者一年多以后在他们的开创性论文“Flash Boy 2.0 ”中将其命名为“矿工可提取价值”。当时我们计划发表一篇后续文章，介绍在 EtherDelta 和其他主网 DEX 上生成抢先交易的 python 片段。后来我参与了 HTLC 和其他 跨链 工具的建设，后续的文章被推迟了，最后被永久搁置。
五年后的今天，我坐下来写这篇关于 MEV 的文章，感觉有点不真实。这种感觉和上次一模一样。我们又一次处于漫长熊市的开端，深陷上一轮投机狂潮的破灭之中。熟悉的感觉又悄然而至。就像上次一样，我确信下一次会有所不同。下一次，我们将从我们的错误中吸取教训，我们将建立更好的东西。也许吧。
作者注：
这不是一本 MEV 入门读物。很多人已经写过相关主题，而且大多数都比我写得好。这篇文章假设你对 MEV 很熟悉，若你还不熟悉，可以先去阅读一些博客再回来阅读。
这是一部关于 MEV 的叙述性历史。它不是完全中立的，带有我自己的判断与情感色彩。在这个故事中，我（充其量算）是一个配角，但这是我的博客，所以我可以从我的角度来讲述它。
MEV：第一个五年
MEV 是协议设计的基础。每个严肃的从业者都知道 MEV，为 MEV 制定计划，并对 MEV 有强烈的看法。从我们所处的位置来看，我们很容易忘记我们对 MEV 的理解是近几年才发展起来的。它和加密 货币 一样起源很早，但相关的术语、表述和工具仍在发展中。过去的两年彻底改变了我们对 MEV 的理解。我们很容易忘记，MEV 是完全从无到有的。
MEV 之前
MEV 的论述出处可以追溯到 2010 年代早期对 “费用狙击”（fee snipping）的比特币研究。费用狙击后来被推广到 EVM 状态模型，并正式成为“Flash Boys 2.0 ”论文中描述的“时间强盗型”（time bandits）攻击。比特币在发布时实施了第一个（无意中的）共识层 MEV 抵御措施（100 个区块的 coinbase 成熟度规则），在 2014 年 12 月对使用 钱包 节点进行的交易增加了一区块的时间锁，从而有目的地实施了第一个客户层 MEV 防御。
费用狙击防御流程图，来自 0 xB 10 C
对状态的争夺和受承诺但并不明确的状态转换导致 MEV 的产生。比特币基本上不存在共享状态，也就没有争夺，而且比特币的状态转换受严格规定，所以 MEV 通常只限于费用狙击和其他类型的双重支付。也就是说，如果不直接攻击共识机制，比特币矿工可以提取的 MEV 少之又少。这使比特币不适合进行 MEV 研究，我们不会花太多时间在比特币或与之类似的链上。
MEV 的诞生（2018-2019 年）
像任何一段良好的关系一样，MEV 需要做两件事：争夺和承诺。首先，它需要人们争夺公共状态的控制权。MEV 需要受人们欢迎且愿意为之付费的状态。其次，它需要承诺（在执行之前）。在一段时间内，MEV 希望人们承诺对状态进行更新（这种状态受人们欢迎、处于被争夺中），但同时这一承诺尚未执行。当人们签署并广播交易时，他们承诺对该状态的控制进行争夺。但承诺和执行之间的滞后使 MEV 得以介入，在事前和事后接触该状态。它拉动了用户的意图，将他们的承诺推向可接受的最坏结果，使提取者将差价收入囊中。
DEX 是 MEV 实施的绝佳之地。他们有一个完美的争夺方案：每个人都想在市场上进行交易，而每个交易都可以与其他交易竞争。比如， 2016 年自撮合的订单簿 DEX 设计 EtherDelta 就允许矿工在交易中获得优先权，但没有人真正利用它做任何事情。一些链上自动撮合的 CLOB（中央限价订货簿）在当时看来是很疯狂的，现在回想起来也是很奇怪的。虽然我们知道手续费费钱，但到 2018 年中期，一单位手续费的价格大约是今天的 1/400 ，是去年的 1/10000 。直到 2020 年，我们才对手续费市场有直观理解。
2017 年 DAI（现在的 SAI）的推出为 DeFi 引入了清算。清算引入了大量但不频繁的 MEV（Spike MEV）。在过去的几年里，我们观察到预言家通过作弊来赢得自己协议的清算，并且通过极端的手续费拍卖来赢得 Spike MEV。Spike MEV 也可能是由黑客、 NFT 掉落和其他特殊事件产生的。因为它不能被分割成小包，所以 Spike MEV 对协议运行有很大的影响。协议设计必须考虑到不经常发生的、但可能后果重大的恶意激励。
另一方面，DEX 倾向于随着外部市场的变化而变化，从其市场的移动中产生 Flow MEV。它的特点是更频繁、更小的 MEV 数据包。AMM 的目的与 MEV 密不可分，它们的存在是为了跟踪外部市场，通过向提取者赠送价值来实现这一目的，这些提取者将恒定函数推向“公平”的定价。实际上，它们通过提取 MEV 的“套利者”来维持效率。2018 年中后期的第一批 AMM（首先是 Bancor ，然后是 Uniswap ）开始在订单簿上进行流动。这导致相应的 MEV 增加，并引起了人们对这个问题的极大关注。当然，在 2018 年，Uniswap 的资金池是以个位数计算的，而且资产少得多。
这时的 MEV 研究几乎不存在，当然，我们甚至不叫它 MEV。我们大多称它为抢先交易，借用 TradFi 交易所的“DEX 抢先交易”或“清算抢先交易”。我们知道它不仅仅适用于插入订单的情况。在理论上了解回跑和三明治攻击后，我们知道，如果提取者有利可图，交易可以被延迟或回撤。
过去的 DeFi 也许不知不觉建立起创造 MEV 的必要环境。然而，没有人真正担心这个问题。当时的状态还不够理想，所以回报还不存在。因为没有人有这方面的实际经验，我们甚至不清楚当提取到来时究竟会发生什么。
Flashbots 的形成（2019-2020 年）
随着 2019 年 4 月“Flash Boys 2.0 ”的发表，MEV 研究开始流行起来。我建议你重读这篇优秀的文章，了解一下每位作者。它是协议和机制设计者的奠基性论文，它将永远是标准课程的一部分。如果没有 Tina，我想它的发展可能早已经停滞不前。
2018 年初我和 Tina 在某个 VC 的办公室认识。我们是通过一个共同的朋友联系上的，我们的推介会当时也在一起。我当时正在推销 Summa 的 HTLC 变体项目，由于我们了解到需要两个在线方的跨链协议存在局限（以及市场对复杂性的包容程度），该项目最终被叫停。Tina 在推销一个关于在农场挤奶的社交区块链游戏（不是后来的 CoW Swap）。我们对衍生品挖矿有共同的兴趣，并对如何进入这一领域有一些想法。我们在熊市的每一次黑客马拉松上都会交谈。她擅长选中超前的想法，并围绕它组建团队。她的黑客马拉松项目后来成为 CarboClan，这个游戏基于衍生品挖矿，游戏内容和做蜂蜜柠檬有关。
在 2019 年的后半年，Tina 开始组织活动。她只用一周就搭建起 defi.wtf，并与 DevCon Osaka 一起举办。仅 3 周后她又举办了 macro.wtf。此后不久，Pirate Ships 成立,这个名字来自 2019 年我们在 EthDenver 开的一个关于闪电贷和闪电铸币（flashmint）的玩笑。Pirate Ships 是由 Tina 在旧金山、纽约和其他地方举办的沙龙式聚会。你可以在这里找到一个不拘一格的研究人员、工程师、操作员、骗子和其他加密货币从业者。这些“船”（沙龙）有些时候会邀请研究人员，有些时候会有特定主题，有些与在当地的人进行随意小聚。这个组织从 2019 年底也就是整个大流行病期间运行，吸引了最坚定的支持者们。
Flashbots 的诞生要远远归功于 Pirate Ships，而非论文“Flash Boys 2.0 。它是作为一个永久的“船”诞生的。MEV Ship 成立于 2020 年中期，并从一个人的空间扩展到线上的数字集体。其他 Flashbots 的创始人和管家——Stephen, Phil, Alex——被拉进了这艘“船”（你仍然可以在 Flashbots docs 中找到一些故事)。最终，“船”正式成立，改名为“Flashbots”，配有可爱的机器人表情符号，悄然之中开启不朽的篇章。
那一整年是漫长等突破的时刻。Flashbots Research（即 MEV Ship）首次亮相，将 MEV 推向了以太坊对话的中心。DeFi 之夏已然开始，但我们还不知道它会对我们有什么影响。Mev-explore 和 Mev-inspect 的发布为可用 MEV 的链提供了粗略的工具，突然间这件事情就变得切实可行——它不再只是一个理论。那年秋天 Flashbots 拍卖会的到来，宣告着 MEV 提取工具近在眼前。钱随处可见，“捡钱”的比赛也拉开序幕。
MEV Ship 为 Flashbots 打下基础，并树立了合作研究和实验的文化，推动了该组织的发展。从这种文化中衍生而来的清晰使命已定义了 MEV 的叙述。MEV 提取将不可避免地产品化，但 Flashbots 的文化和精神却不然。
专业化（2021 年至今）
当然，MEV Ship 和 Flashbots 的光环吸引了很多 技术 人才。Flashbots 拍卖会（mev-geth 和 flashbots 中继器）在 2021 年 1 月推出——在 Flashbots 宣布后的不到 3 个月里——非常完美的时间点。以太坊迎来历史上最大的涨幅，MEV 生成量相应大增，在这样时刻的初期，Mev-geth 被推出了。
在 Flashbots 拍卖之前，一些勇敢的搜索者通过向交易池广播交易和具体的手续费来提取 MEV。这不可靠，也十分低效。它要求搜索者看到交易池中的交易，在区块内模拟、提取和广播。EIP 1559 之前对费用的规定和交易池的普遍不可靠使这一过程变得复杂。假设区块按费用排序，抢先交易将对费用进行选择，尽可能在目标对象之前立刻执行。Spike MEV 交易会支付令人震惊的高额手续费。因为搜索者使用了公共交易池，所以会出现激烈的实时拍卖。这就导致了一个混乱又有趣的局面。
Flashbots 拍卖的相对简单性推动了它的采用。它简化为一个单一的 RPC 端点，允许搜索者提交捆绑物，捆绑物应完全按照指定的方式包含在区块中，而恢复（revert）这一动作会抛弃捆绑物。这为专业化创造了一个简洁的接口。搜索者猎取和捕获 MEV，并确保它捆绑好，将其传递给矿工以纳入链中。Flashbots 拍卖很快就定义了提取，以至于其他系统几乎没有任何意义。
Flashbots 拍卖的后续发展是我们在 mev-boost 所见的那样，将“建造者”与“生产者”（矿工和质押者的统称）分离。我第一次听说提议者-建设者分离（“PBS”）是在 2019 年的 EthBerlin。 Will 当时在 eth 2 上工作，教给我很多关于“无状态以太坊”设计中状态见证生产与更新的事情。我不记得当时我们叫它什么，但它被概念化为一个协议规定的专门节点，负有额外的责任。“无状态以太坊”因大流行病而终结。MEV PBS 是 mev-boost 中的实例，它存在于协议之外，是基于市场的专业化，而不是由协议规定的专业化。
今天，我们已有一个相对成熟的 MEV 供应链。搜索者在交易流中挖掘 MEV，相互竞争价格上涨和流量。搜索需要技巧和极度的专业化。他们秘密进行，因为要保持对其他搜索者的优势。建设者接受来自搜索者的捆绑物，并将其建成区块。搜索者和建造者相互共生。建设者依靠搜索者进行提取，而搜索者则依靠建设者诚实地包含捆绑内容。
构建者从提议者（矿工或质押者的统称）那里购买将其区块纳入主链的权利。提议者拥有协议赋予的权利，可以将区块添加到链上，并选择支付最多 MEV 的构建者区块。用户创造 MEV，由搜索者进行提取。搜索者支付给建造者；建造者支付给提议者。齿轮加上油，区块被组装起来，交易进入了链中，就这样转动了起来。
既然我们在讨论这个话题，那么就简单说一下。捆绑有一个意想不到的副作用：它们导致搜索者顺便补贴了提取目标的交易费用。当搜索者将用户交易纳入捆绑交易时，该用户交易会比其他情况下更早、更可靠地进行确认。搜索者提取的 MEV 在供应链上被部分支付给建造者和提议者。这有效地将部分提取的 MEV 转换为捆绑交易的交易费用。从本质上讲，提取的 MEV 向提议者支付了“影子费用”。交易的优先级首先由其 MEV 决定，其次是其协议费。
提取意外地破坏了 EIP-1559 。非捆绑式交易在基价以外收取 Gas 费（按照 Gas 数计算）。而捆绑式交易实际上仍然是一种第一价格型拍卖，在基本费用上进行统一的小费收费，而不是按 Gas 计算。也就说现在有两个互相依赖的收费市场。一个是 MEV 交易的影子市场，一个是其他的常规市场。MEV 能购买到优先权。我们在 EIP 1559 （当然还有其他所有收费机制）之前就预测到了这些影子收费市场的出现。但我们没有预料到的是使用 MEV 的市场情况。由于提取在幕后运行，用户从影子市场中受益，甚至没有意识到它的存在。
从机制设计的角度来看，MEV 驱动的 PBS 很可能不是“ 安全 ”或“激励兼容的”。到目前为止，Flashbots 的做法是依靠诚实的假设来填补激励机制的空白。然后他们将这些假设确立为市场规范行为。为什么建设者不把捆绑物拆开来，而是采取 MEV？为什么建设者不包含被恢复的捆绑？因为违反这些市场规范会导致搜索者停止使用中继器。我们认为让游戏迭代起来，比让游戏结束，直接抢夺捆绑的 MEV 更有利可图。我不确定，这种机制长期来看能否支持 Spike MEV 和垂直整合。
拍卖的激励不相容性可以被安全地暂时忽略。目前的市场规范已经足够。机制设计已向市场压力低头。利润率的压缩是今天 MEV 供应链唯一相关的问题。由于提议者拥有选择区块的独家权利，建设者必须在价格上竞争。他们被迫放弃越来越多的 MEV 份额，交给提议者，并从搜索者那里获取更多的份额进行支付。由于提议者占据了大部分份额，MEV 的利润率已是崩溃态势。
从根本上说，提议者提取租金。建设者和搜索者不能从其他人那里购买，也不能拒绝购买。提议者被协议授予独家权利，能够选择下一个区块，并且可以不受监督地行使这一权利。套用一位相当著名的政治家 Rod R. Blagojevich 的话“提议者得到了如黄金一般的东西。他们不会白白放弃它”。提议者被协议授予极大的权利，这不是一种道德或自然权利。它是由协议的规则授予的，可以人为改变。不管怎么说，提议者因延长区块链获得报酬，然后建设者再向提议者支付报酬，让他们以特定方式延长区块链，这便是一次获得两份报酬。
在 MEV 提取之前，排序是一个不那么重要的角色；通胀型区块补贴是主要的激励措施。因此，权利随意地被免费分配。这就是为什么提议者没有为这项权利支付任何费用。它过去没有任何价值。但现在，排序包括对大量 MEV 的权利，这种不对称的权力关系使 MEV 的供应链被扭曲。这一领域的研究正在进行。未来我们有可能看到协议内机制被提出以解决这一问题。
Sunny 主张对进行中的交易进行加密。加密交易可以防止提议者在交易被排序前了解到 MEV 值。就我个人而言，我感兴趣的点包括将 MEV 纳入 分叉 选择规则的设计、将订购权卖给价高者，和保留大部分提取的价值用于协议内再分配。
MEV：第一个五年
那么，我们现在该何去何从？五年前，MEV 起源于好奇心。它是研究人员晚餐时谈完正事之后小酌几杯的结果。MEV 等待着 DeFi 活动和实践经验的正确结合。当我们进入 2021 年的牛市时，Flashbots 靠着 MEV 研究在浪潮中一路上升。
现在，我们举行 MEV 专题讨论会，让搜索者和 开发者 一起讨论有关 MEV 的协议设计。市场结构已经确定好这 3 个角色的配置，并开始测试其极限。虽然人们仍然尊重 Pirate Ship 的理念，但以太坊上的提取已呈现专业化的态势。在未来，MEV 将不会被任何精神或研究所定义。MEV 的故事将由利润率书写。
纵观其历史，人们（包括我）都认为 MEV 或危险或邪恶。“偷窃”这个词被戏谑地提及过不止几次。但最近几日，我开始认为这种价值判断并不合理。MEV 是一种事实。再多的哲理、研究或机械组合都不会改变这一点。这就是为什么我很高兴能够见证有力的 MEV 提取供应链的出现。专业化的 MEV 就是可预测的 MEV；可预测的 MEV 就是有用的 MEV。我们没有聪明到可以提前规划市场，所以让我们尽可能利用能利用的一切吧。
