MEV如何影响加密货币交易所的发展历程：第一部分

重新审视交易所格局

自MEV被发现以来，它已成为公共区块链不可或缺的一部分。随着加密资产交易过程中对MEV的普遍接受，市场上涌现出大量旨在最小化和减轻其负面影响的新产品和协议。无论是通过链上还是链下的方式，这些创新都吸引了顶尖团队和大量资本的投入，共同推动”MEV堆栈”的发展。然而，在深入探索以太坊黑暗森林之前，我们有必要回到基础层面，重新审视交易所建设的底层逻辑。

为了展望加密资产交易的未来，我们需要直面当前面临的关键设计挑战。作为探讨加密货币交易所设计路径系列文章的首篇，本文将从市场微观结构与分布式系统的交叉视角出发，分析构建未来加密资产交易所的机遇、挑战和发展方向。

现状分析

执行质量是衡量交易者能否以接近”真实市场价格”完成买卖的关键指标，这通常取决于市场做市商提供的流动性。这些做市商作为交易中介发挥着核心作用，他们通过承担风险来匹配买卖双方，并从中获得相应回报。交易所的核心组件——订单匹配引擎，实质上是一个根据特定规则撮合买卖订单的数字系统。

从架构角度看，订单匹配系统的有效性取决于做市商提交订单的自由度与约束之间的平衡。优秀的设计能让做市商高效可靠地更新报价，从而吸引最具竞争力的做市商和流动性，最终为交易者提供最佳执行质量。

尽管AMM为无需许可的信任最小化交易奠定了基础，但其表现仍落后于链下替代方案。即使在考虑前置交易风险之前，DeFi中的用户费用也远高于传统金融市场。最深的Uniswap池平均费用约为0.05%（5个基点），而传统交易所零售订单的平均价差仅为0.007%（0.7个基点），存在近10倍的性能差距。

AMM执行质量不佳的根本原因在于其未能创造吸引足够高质量做市商的环境，从而难以有效促进买卖双方的交易。

过去一年来，从Uniswap等交易所到MetaMask等钱包的订单流聚合器在设计订单匹配系统时变得更加明确。部分聚合器正在构建内部解决方案以提高执行质量，同时市场上也涌现出各种提供解决方案的供应商。推动这一趋势的核心动力正是AMM无法为用户提供高质量交易执行的现状。

AMM面临的挑战

关于经典AMM的挑战已有大量讨论，这里仅做简要概述。在AMM上，承担流动性风险的做市商（流动性提供者）必须公开声明其做市策略。这些记录在区块链上的策略决定了每笔交易如何影响其提供的资产价格。然而，由于区块链更新速度的限制，做市商无法快速调整价格以避免被套利者狙击，这抑制了做市商参与AMM的积极性，进而影响了链上订单执行质量。

支持AMM的观点认为，与专业做市商相比，被动做市商应该能够在提供优惠价格方面保持竞争力，因为专业做市商之间的竞争主要源于争夺市场顶端的延迟战争。然而，这种观点在现实中面临挑战，因为专业做市商在更快、更具表现力的交易所中的存在，会导致AMM上的被动流动性提供者采取亏损策略。

未来AMM的限制：Hooks与TEE

创新设计如LVR（损失与再平衡）动态费用挂钩正在兴起，帮助做市商预测未来交易并重新定价库存。然而，做市商采用这些方案仍面临关键障碍——AMM要求做市商公开承诺策略，导致抢先交易问题。

抢先交易之所以发生，是因为对手在做市商订单执行前就已获知其内容。当做市商公开承诺实施做市策略时，他们实际上向市场透露了在特定输入条件下的交易顺序。这使得对手有可能抢先下单。策略越复杂，攻击面就越大。

就像在扑克游戏中公开自己的出牌策略一样不明智，传统金融做市商如Citadel会要求员工签署保密协议，甚至支付竞业限制补偿来保护策略机密性。这种对策略保密的高度重视同样适用于加密市场。

隐私解决方案如TEE（例如SGX）与Uniswap的Hooks结合，为自动做市商提供了实施复杂高频交易策略的可能，同时保持策略的私密性。然而，这种方法面临新挑战：成熟的做市商需要不断更新算法以保持竞争力。

例如，在UniswapV4上使用SGX挂钩实施做市策略的流动性池创建者，必须定期更新算法以适应市场变化。此外，算法的机密性并不能完全防止对手推断和利用，这将成为推动流动性管理者更新算法的另一因素。

这就形成了一个关键权衡：交易所要么允许流动性提供者在投入资金前公开验证策略，要么支持适应市场变化的可定制性。因此，AMM作为定义严格资产管理规则的信任最小化工具的价值主张需要重新评估。

订单匹配器的信息平衡

面对这些挑战，我们看到AMM模型正在发生部分变革，订单簿和询价(RFQ)加密系统重新出现，试图吸引做市商、提高流动性并实现高质量执行，形成良性循环。

面向用户的订单流聚合器在不同领域扮演不同角色，其盈利模式主要有两种：一是通过吸引交易者注意力和信任的前端，二是通过促进交易的交易所。在关注后者时，我们需要理解不同市场和资产系统间订单匹配的权衡与挑战。交易所的长期竞争力主要取决于买卖双方的匹配效率，特别是在做市商受限或不受限的情况下。而交易所的主要区别之一在于采用询价系统还是订单簿。

询价与订单簿的信息不对称

脱离区块链背景来看，学术界和工业界普遍认为订单簿在订单执行方面优于询价系统。订单簿通过公开所有相关方的价格意向，创造更动态的供需平衡，实现高效价格发现并缩小价差。

分解交易匹配的利益相关者有助于理解这一点：买方、卖方以及作为中介的做市商。在订单簿系统中，各方公开声明价格意向。用户直接发布订单，做市商竞相执行。这种透明性使参与者能够根据实时订单深度和流动性做出决策。

相比之下，询价系统中的买方和卖方只能指定资产数量而不能设定价格限制。这激励做市商扩大价差，预期交易者可能容忍一定滑点。在某些流动性差的市场中，询价可能比暗池更有效，因为它允许交易者将订单执行外包给专业做市商。

一般而言，询价系统中的做市商利润高于订单簿，因为他们不需要在交易者指定资产数量前承诺流动性。缺乏透明订单簿的定价压力可能导致交易者在询价系统中承担更高成本。

鉴于这些差异，我们应该审慎看待”订单簿和询价差异不大”的说法。加密行业常引用Robinhood的零费用询价系统和债券市场中询价的主导地位作为论据，但这些市场的非竞争特性与加密货币的初衷相悖。

以Robinhood为例，虽然做市商确实需要提供全国最佳买卖价(NBBO)，但如果这些用户直接在纳斯达克交易，他们将支付更小的价差，因为做市商面临更激烈的竞争。我们不应依赖寡头垄断行业的证据来证明其订单匹配系统的合理性。

尽管如此，询价系统的运作方式已取得显著进步。传统市场中的询价系统存在高接触流程和低效率问题，而加密询价系统允许做市商基于前一区块的AMM价格进行调整，不再需要事先承诺流动性。

表面上看，如果做市商不提高价格，交易者获得的价格应与直接通过AMM交易相同。但实际情况更为复杂。当AMM价格低于链下价格时，询价提供商可能将订单发送至AMM而非自行成交。这时，套利者更倾向于在币安等交易所以更高价格出售资产，导致交易者必须与专业套利者竞争区块顶部位置。

在UniswapX的询价实施中，订单填充价格是填充者竞争的结果。如果填充者决定不履行链下竞争中获胜的交易，他们承诺的价格将用于参数化链上荷兰式拍卖。这意味着交易者可能最终通过拍卖而非询价获得价格，在询价中获得更好价格的机会有限。

链上订单簿的信息不对称：MafiaEV与MonarchEV

链上订单簿被定义为用户可在链上发布订单的平台，订单按价格优先和时间优先原则执行，同时利用共识或领导者选择算法抵抗审查。创建高性能链上订单簿的尝试通常通过在计算成本低廉的环境中运行来实现，以降低链上下单成本并加快出块时间。

即使具备这些特征使链上订单簿能与链上AMM竞争，区块链的固有限制仍带来关键挑战，包括与链下可用流动性和交易量的竞争。链上订单簿没有统一架构，但基本流程相似——零售用户提交订单，经过共识机制确定顺序后出现在链上。

无论是多个领导者提供输入还是单个领导者决定顺序，链上订单簿都会遭遇MEV问题。MafiaEV和MonarchEV可归类为两种不同类型的MEV，分别通过多个领导者产生的交易重新排序和单个领导者产生的交易控制。这些不同类型的MEV反映了信息不对称的不同表现形式。

多领导者设计：MafiaEV

在基于区块链的订单簿系统中，多领导者共识的延迟主要来自冲突解决、网络延迟和交易处理三个方面。多个领导者同时处理交易可能导致冲突，需要耗时达成共识。地理位置分散的节点会引入显著网络延迟，每个节点的独立验证和账本状态复制也会增加处理时间。

无论共识机制细节如何，多领导者维护的链上订单簿都必须应对MafiaEV——对手利用做市商无法快速更新订单簿中流动性分配方式的恶意行为。虽然做市商与订单簿交互的绝对延迟很重要，但交易所的生存更取决于其相对于其他交易所的延迟。

假设最快的链上撮合引擎Y需要10秒完成交易，而链下订单簿X只需半秒，价格发现将在链下进行，所有套利机会将转移到其他交易所。如果Y将延迟降至半秒而Coinbase只需10毫秒，Y的价格将过时，影响其流动性和用户吸引力。

当然，区块链的区块时间、成本以及提交和取消报价的延迟都可以通过创新减少，共识和网络层也可不断进步以使链上订单簿接近链下性能。然而，我们仍需考虑跨时间和订单类型的延迟保证。在任何订单簿上，如果订单取消比提交慢（或反之），做市商将难以有效应对市场变化。

最重要的是，如果链上订单簿吸引大量交易量，区块生产者可能专门捕获产生的MEV，导致底层区块链集中化，损害其中立结算层的价值主张。

单领导者设计：MonarchEV

为解决订单匹配延迟问题，链上交易所可能取消许多共识步骤。一种简单方案是授权单一领导者决定订单顺序。MonarchEV就是这样一种设计，灵感来自在非许可环境中赋予单一做市商临时垄断权的情况。

一些团队如dYdX试图通过要求做市商提供抵押品来控制垄断者。但这增加了做市商的资本成本，更重要的是增加了交易所错误估价抵押品的风险。随着资产种类、数量和波动性增加，最终可能导致可扩展性问题。

另一重大挑战是如何设定适当的费用削减。削减太少则操纵仍有利可图；削减太多则增加资本风险，使良性错误的代价更高。确定正确金额可能需要拍卖方法，可能重新引入延迟问题。

限制垄断者权力的另一种方法是实施新交易所或使用阈值加密。这些方法只能保证特定交易组不被重新排序或插入，无法保证每个交易都被公平纳入，只能部分减轻攻击可能性。

汇总交易所

应对抢先交易的一种方法是设计对订单匹配系统操作员进行检查的系统。这可通过强制运营商在提交交易时向用户发出订单收据，并将交易历史发布到数据可用性(DA)层实现。

一个值得关注的方法是将交易所操作转变为汇总，如LayerN所做。通过在链下执行订单匹配并提供DA层上的可验证证据，该系统可向参与者保证：如果定序器违反规则，交易者可提交防欺诈证据。这也意味着交易所吞吐量受限于底层DA层性能。

结合可替代审查排序器的领导者选择算法，这种模型可保持无需许可市场创建所需的审查阻力，同时避免基于共识订单簿的限制。此外，交易所汇总还可改进安全模型，通过欺诈检测或有效性证明减轻审查和抢先交易。

但需注意，欺诈证明无法检测运营商轻微的延迟操纵。受影响的做市商难以确定延迟是由网络问题还是定序器操作导致。持续几毫秒的劣势可能严重影响做市商生存，因此基于单一序列器的系统可能难以获得做市商采用。

值得注意的是，SGX并未解决此问题。虽然订单信息可直接发送到SGX内的订单匹配引擎，但这些数据包仍需通过不受信任的计算机(如路由器)处理。因此，定序器始终可操纵SGX enclave中订单匹配引擎看到订单的时间。

拍卖方案

在链上订单簿中，MafiaEV和MonarchEV之间的权衡催生了批量拍卖解决方案。批量拍卖通过在预定时间范围内累积订单，在间隔结束时以相同清算价格同时执行。

一个值得关注的进展是隐私增强批量拍卖的效率。例如在Penumbra的密封投标批量拍卖中，订单先被加密，区块构建者承诺包含这些加密订单后才被解密执行。

然而，批量拍卖在实时价格发现方面存在困难，主要因为整合新市场信息需要时间。这种基于时间间隔的执行与链上订单簿的连续即时处理形成对比，后者更适合需要快速注入流动性的高频交易者。

当市场共识迅速变化时，批量拍卖无法跟上，导致实时估值与拍卖价格不匹配。高频交易员因此回避这些平台，可能导致流动性减少并减缓新信息融入市场的速度。虽然延迟套利利润减少是积极结果，但寻求即时价格的交易者也会回避这些拍卖。

台湾证券交易所从批量交易过渡到连续交易的实证研究发现，连续交易显著提高了中小盘股的价格效率，表明市场快速整合新信息的能力至关重要。交易活动的增加并非源于延迟套利，而是连续交易的引入。

尽管如此，关于批量拍卖优缺点的讨论远未结束。虽然批量拍卖可能只有在获得针对高频交易的监管支持时才能在传统金融市场立足，但由于其在消除三明治攻击和降低Gas成本方面的优势，它们可能成为链上交易解决方案的重要组成部分。

后续展望

本文阐述了当前加密货币交易所和MEV面临的挑战与机遇，包括AMM的不足、订单簿和询价的出现，以及它们在链下和链上实施的设计空间。从更高层面看，任何使链上交易系统更复杂的尝试都会导致效率与完整性之间的权衡。

在后续文章中，我们将进一步探讨密码学和系统设计中新兴原语的机遇、挑战和影响，从意图到OFA和全新金融产品。通过这些分析，我们希望更清晰地描绘未来链上价值管道的可能形态。

我们期待看到团队解决这些困难的设计挑战。如果您正在这些开放问题的最前沿进行研究，欢迎与我们联系！

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