区块链项目优先级指南：优化决策的关键要素

简介

本文探讨了MEV税这一创新机制，它允许任意应用程序自主捕获MEV价值。该机制特别适用于OP Stack L2网络如OP Mainnet、Base和Blast等采用竞争性优先级排序规则的区块链平台。

在这些链上实施MEV税时，智能合约会根据交易优先级费用按比例收取费用。研究表明，当应用程序对搜索者收取99%的MEV税时（比如对1美元优先级费用收取99美元），就能捕获该交易99%的竞争性MEV价值。

MEV税作为一项简洁的技术，开创了广阔的设计空间。它使得链上应用程序无需搭建自己的链下基础设施，仅需接入由区块提议者共同运行的共享拍卖系统，就能实现自定义MEV拍卖功能。

这项技术为解决MEV领域的三大核心问题提供了新思路：优化去中心化交易所(DEX)路由器的价格执行效率；降低自动做市商(AMM)中流动性提供者面临的损失与再平衡(LVR)风险；以及帮助钱包用户捕获”反向运行”交易产生的MEV价值。

不过需要指出的是，MEV税的有效性依赖于区块提议者严格遵守竞争性优先级排序规则，包括按优先级费用排序交易且不进行审查、窥探或延迟等操作。一旦提议者违反这些规则，就可能规避MEV税来攫取价值。因此目前MEV税的实施仍需要信任L2序列化者，而在以太坊L1这种通过竞争性提议者拍卖最大化收益的环境中可能难以发挥作用。

尽管如此，MEV税展现出的强大功能和灵活性表明，对于当前可用的平台而言，优先级排序可能是理想选择。其相对简单的实现方式也预示着未来可能找到无需信任单一序列化者的去中心化执行方案。我们期待这篇文章能激发更多相关研究。

优先级排序机制

当用户在以太坊L1或L2上发送交易时，需要指定支付给区块提议者的优先级费用。这个费用通常表示为priorityFeePerGas，乘以交易消耗的gas量后得到实际支付的以太坊金额。

虽然以太坊协议并未强制规定必须按照单位gas优先级费用降序排列交易，但这种排序方式已被广泛采用。包括OP Stack链的序列化器、geth和reth在内的多个客户端都默认使用这种算法。优先级排序不仅让交易者能有效表达交易紧急程度，还能自然地将部分MEV价值导向区块提议者。

这是因为优先级排序将MEV竞争转化为优先级gas拍卖。当出现套利等获利机会时，搜索者会通过提高交易优先级费用来竞争优先执行权。在完全竞争环境下，无风险利润会被压缩至零，获胜的搜索者最终支付的优先级费用将接近全部MEV价值。例如面对100ETH的套利机会，获胜交易可能会设置接近100ETH的优先级费用。

MEV税运作原理

假设一个智能合约希望捕获与其交互交易中的MEV价值。传统方法需要针对特定应用场景设计复杂的MEV捕获机制，但如果我们确认区块采用竞争性优先级排序构建，就可以通过优先级费用这一通用信号来量化交易中的MEV价值。

我们提出的解决方案是：智能合约可以监测交易优先级费用，并据此收取相应比例的费用。例如，合约可能要求调用者将相当于99倍提议者优先级费用的ETH转入合约地址。这笔新增费用将由搜索者承担，从而影响其竞价行为。

当套利机会价值100MEV时，获胜交易现在只需设置1ETH的优先级费用，因为总支付额将达到100ETH（1ETH给提议者，99ETH给智能合约）。任何更高的出价都会导致交易亏损，而更低出价则会失去套利机会。通过这种方式，智能合约成功捕获了交易中99%的MEV价值。

我们将智能合约征收的这种额外费用称为MEV税。它本质上劫持了优先级排序机制，使应用程序能够重新捕获本应流向区块提议者的MEV价值。当税费函数设计得足够陡峭时，流向提议者的MEV价值可以忽略不计。

但需要注意的关键前提是：MEV税的有效性完全依赖区块提议者遵守”竞争性优先级排序”规则。如何在不依赖信任的情况下确保这些规则被执行，仍是一个待解决的开放性问题。

单应用场景的MEV捕获

在确保使用竞争性优先级排序的区块链上，MEV税可有效解决MEV领域的三大核心问题：提升DEX路由器的价格执行效率、降低AMM流动性提供者的套利损失，以及帮助钱包用户捕获反向交易MEV。

去中心化交易所路由优化

在UniswapX和1inch Fusion等基于意图的DEX路由协议中，用户签署交换意图后，搜索者会竞争以最优价格完成交易。当前UniswapX采用荷兰式拍卖和链下报价相结合的机制，而在支持竞争性优先级排序的平台上，可以简化为单一的MEV税机制。

具体实现方式是让用户签署可立即执行的订单，但最终成交价会根据交易优先级动态调整。例如用户卖出1ETH的订单可以设定为：最低价+($0.01*priorityFeePerGas)。搜索者通过提交交易来竞争订单执行权，最终由最高优先级且成功的交易获得执行权，确保用户获得最优价格。

相比现有机制，MEV税方案具有显著优势：订单通常能在下一个区块内完成，捕获绝大部分MEV价值；与链下RFQ不同，MEV税拍卖与链上执行具有原子性，使链上流动性能够更有效地与链下流动性竞争。

自动做市商优化

传统AMM会因套利者利用区块顶部过时价格交易而损失价值。MEV税允许AMM通过额外费用来拍卖区块中的优先交易权。我们讨论一种以流动性单位sqrt(xy)计费的中立方案：

在区块中首笔交易执行时，AMM不再要求x_end*y_end>x_start*y_start，而是执行改进条件：x_end*y_end>(sqrt(x_start*y_start)+a*priorityFeePerGas)^2。这个公式促使套利者按真实价格交易，而后续交易则可沿用Uniswap v2的标准费率。

MEV税在AMM上的实施方式多种多样，可以按输入/输出代币计费，或影响交易费率等，这为设计创新提供了广阔空间。

反向交易拍卖

当用户在AMM进行大额交易时，常会创造”反向套利”机会。传统上这部分价值会泄露给MEV搜索者，而MEV-Share等方案通过复杂链下拍卖帮助用户捕获这部分价值。

结合意图驱动型智能合约钱包和MEV税，我们可以构建替代方案：用户签署交易意图后，任何搜索者都可提交给钱包合约执行，但需向用户支付MEV税。由于搜索者可在同一交易中原子化执行反向套利，在充分竞争下，绝大部分反向套利利润将通过MEV税归属用户。

需要注意的是，该系统可能无法完全防范前置交易攻击，因为抢先交易可能规避MEV税支付。但与完全公开的内存池相比，这已是显著改进。

其他潜在应用

除了上述场景，MEV税还可应用于诸多现有采用链下或荷兰式拍卖的领域，包括：

• 预言机协议捕获Oracle可提取价值（如Oval）
• NFT抵押贷款协议的再融资拍卖（如Blend）
• 价值泄露更少的借贷协议清算机制

跨应用MEV分配

当搜索者通过单笔交易与多个应用交互时，若只有一个应用征收MEV税，则该交易的全部MEV将归该应用所有。但当涉及多个征税应用时，MEV分配将取决于各自的税费函数。

在线性税费的简单情况下，各应用获得的MEV份额可通过方程求解。应用在设计MEV税时面临权衡：较高税率能在跨应用场景中捕获更多份额，但也可能错过部分机会。实践中可能存在纳什均衡，使各应用通过相对税率实现最优配置。

例如，AMM可能设置较低MEV税确保套利交易优先执行，而UniswapX等应用可设置更高税率确保在套利后执行。这种相对税率设计即使面对小额AMM MEV和大额订单MEV时，也能保证正确的执行顺序。

技术局限性与挑战

MEV税存在若干值得深入研究的局限性：

激励相容问题

MEV税与垄断性区块提议者的利益存在根本冲突，其有效性完全依赖”竞争性优先级排序”规则的执行，包括：严格按优先级排序、抗审查性、交易前隐私保护和明确的时间截止等。这些要求中，仅排序规则容易在协议层实施，其他属性的去信任化执行仍是开放性问题。

现有解决方案包括依赖单一可信序列化者，或采用结合共识、密码学和可信执行环境的去中心化方案，如SUAVE、Angstrom等。

区块容量限制

当区块完全填满时，低优先级交易可能被排除。由于MEV税交易通常优先级费用极低，容易被常规交易挤出。不过在采用EIP-1559机制的链上，区块填满应属例外情况。

失败交易问题

MEV税依赖的单区块拍卖中，失败竞标会导致链上出现大量回滚交易。理想情况下序列化者应能过滤失败交易，但这可能违反抗审查性原则。更复杂的解决方案是让交易声明参与的拍卖，帮助序列化者优化包含策略。

用户意图泄露风险

MEV税依赖搜索者竞争，要求一定程度公开交易意图。对于AMM等链上可见机会这不是问题，但对基于意图的系统，提前公开意图可能导致价值损失。例如在购买低流动性代币时，搜索者可能先推高价格再非竞争性执行用户订单。

缓解措施包括限制意图共享范围、监控搜索者行为，或结合SUAVE等隐私保护方案。用户也可选择自行构建交易直接提交，前提是区块提议者能保证交易前隐私。

相关研究与技术演进

优先级gas拍卖的动态特性最早在《Flash Boys 2.0》论文中研究，该论文创造了”矿工可提取价值”术语。研究发现以太坊矿工(当时采用PoW)按优先级排序交易的行为，导致大部分DEX套利MEV流向矿工。

部分解决方案如Themis和Arbitrum One采用”先到先得”排序规则，而优先级排序采取了不同思路：将在特定时段到达的交易视为同时到达，完全按声明优先级排序。虽然优先级排序看似默认导致MEV泄露，但本文展示了应用如何重新捕获这部分价值。

Blast等L2已实现与智能合约分享部分费用，而MEV税的优势在于：它可在任何支持竞争性优先级排序的链上通过应用层实现，且支持更灵活的税费函数设计，带来更强的组合性。

值得注意的是，本文聚焦于采用优先级排序的平台及其应用，而非去信任化执行方案。已有大量研究探讨相关方向，包括抗审查拍卖设计、SUAVE、Angstrom等最小信任区块构建机制。

结论与展望

我们希望这篇文章能促进L2网络考虑采用优先级排序机制，并鼓励开发者在支持该特性的平台上尝试MEV税应用。同时也期待激发更多关于在L1/L2上实现去信任化竞争性优先级排序协议的研究。

如果您对这个领域感兴趣，欢迎申请TLDR Fellowship与Dan共同研究抗MEV的L2序列化器方案，或通过邮件与我们分享您的想法。

技术注解

1. 本文中”提议者”泛指决定区块交易包含顺序的主体。在L2上通常由”序列化器”担任，在L1上则由特定验证者担任，虽然实际构建工作常外包给竞争性拍卖系统。
2. 单位gas优先级费用可通过tx.gasprice-block.basefee计算，虽然交易中未明确指定。
3. 在严格定义中，”MEV”可仅指支付给验证者的价值部分。
4. 由于无法预知交易最终gas用量，合约中通常使用priorityFeePerGas乘以区块gas上限(3000万)作为安全上限。
5. 当priorityFeePerGas为50,000时，按ETH$4000计算，3000万gas约合$0.006。
6. 在利润最大化的套利交易中，当优先级费用设置为使套利利润为零时，其交易行为应与功能最大化AMM上的常规交易相同。
7. Arbitrum已讨论用时序提升(Timeboost)替代当前排序机制，但尚未投入生产。