ASS：应用程序主导的交易排序革新如何改变区块链生态

介绍

MEV（最大可提取价值）问题长期以来困扰着以太坊生态系统。在这个复杂的价值供应链中，套利者通过各种策略不断攫取利益，而普通用户往往成为最终的受害者。虽然研究人员尝试通过协议级别的修改来解决这个问题，但至今仍未找到令人满意的方案。现有的基础设施和拍卖机制虽然能够竞争性地捕获区块中的MEV，但这种捕获缺乏公平的重新分配机制。事实上，如果能够在应用层面更有效地捕获和内化MEV价值，为什么这些价值一定要流向网络验证者呢？

特定于应用的测序(ASS)为此提供了新的思路。与传统方法不同，ASS并不试图在协议层面重写规则，而是赋予每个应用程序自主控制交易排序的权力。这种方式不仅保护了用户和流动性免受MEV的负面影响，还让应用程序能够重新获得原本会被验证者攫取的价值。

想象一下，每个应用程序都能根据自身特点定义专属的交易排序规则，为用户打造更加高效、公平的系统。这标志着解决MEV问题的思路发生了根本性转变——从网络层面的统一方案转向了应用层面的个性化解决方案。

背景

特定应用排序(ASS)的概念源于Matheus在去中心化交易所(DEX)可验证排序规则(VSR)方面的开创性研究。他证明了VSR可以通过减少矿工对交易排序的影响来改善执行效果并降低MEV。随后，Tarun进一步拓展了这个理念，展示了特定于应用的排序规则如何显著影响协议参与者(包括用户、验证者和排序者)的收益函数。

收益函数在这里代表特定交易顺序的经济价值，反映了协议参与者获得的利润或效用。这种函数具有两个关键特征：首先，收益呈现非平滑性，排序的微小变化可能导致MEV的巨大波动；其次，收益具有非单调性，顺序调整可能增加或减少MEV，而非单向变化。当支付函数同时具备这两个特征时，优化排序策略就变得异常复杂，需要在应用层面采用更加精细和定制化的方法，才能确保用户获得公平结果并维持DeFi生态的可持续发展。

ASS的工作原理

要理解ASS，我们需要先了解现有的交易供应链。在现行机制下，交易首先进入公共或私人内存池，随后被构建者收集打包成区块。这些构建者在区块拍卖中展开竞争，获胜者的区块将被纳入区块链，其出价价值则支付给区块提议者。下图清晰展示了交易如何通过构建者和受信任的中继从内存池流向区块链。

当前交易供应链图

相比之下，采用ASS的应用程序具有三个显著特征：首先，它们限制排序权，确保只有指定的排序器或质押验证器能与应用程序合约交互，防止恶意绕过应用逻辑进行价值重新分配；其次，它们使用特定于应用的内存池，用户不再将交易提交到公共内存池，而是发送签名消息表达意图；最后，它们实现与顺序无关的结果，确保应用程序状态由其共识机制控制，交易包在区块中的位置不会影响执行结果。

Angstrom作为主权应用程序的典型案例，展示了ASS的实际应用。这个UniswapV4的钩子既能保护流动性提供者免受CEX-DEX套利者的逆向选择，又能保护交易者免受三明治攻击。其运作流程是：套利者竞标成为首个交易执行者，用户则发送限价订单到内存池；网络形成包含最高出价套利交易的捆绑包，并将收益分配给相关流动性提供者；最后，节点将捆绑包发送给以太坊构建者。由于与顺序无关的特性，这个捆绑包只需支付基本费用就能被包含在区块中。

Angstrom的交易供应链

活性与信任假设

ASS本质上是一种部分区块构建形式，主权应用程序将排序权委托给去中心化运营商网络。这种机制不可避免地引入了额外的活性要求和信任假设。

活性假设

主权应用程序依赖特定排序器来遵循协议并提供及时状态更新。如果发生网络分区等活性破坏，在恢复共识前用户可能无法与应用程序的某些部分交互。为降低风险，这些应用程序可以限制合约状态范围，确保即使排序器故障，关键状态(如存入的流动性)仍可访问。

信任假设

为确保排序器遵守规则，主权应用程序可采用加密经济方案(如PoS)或加密方法(如TEE或MPC)。具体方案因应用需求而异：有些需要就执行优化达成共识，有些则侧重通过加密机制确保执行前隐私。多样化的工具可帮助减少排序器的信任开销，满足不同应用程序的独特需求。

抵制审查

以太坊生态面临多种审查形式：监管审查(构建者和中继根据OFAC名单过滤交易)、经济审查(攻击者贿赂区块提议者审查特定交易)以及节点级审查(P2P网络节点拒绝传播交易)。针对这些问题，研究人员提出了多并发提案者(MCP)和分叉选择强制包含列表(FOCIL)等解决方案。

审查抵制同样是主权应用程序的重要课题。特定排序器作为外部实体，可能基于自身利益审查交易。Angstrom的解决方案是要求节点广播所有已验证订单并达成包含共识，若捆绑包缺失多数网络观察到的订单，提议者将受惩罚。这种机制有效维护了系统的抗审查性。

去中心化主权应用程序中的审查抵制

可组合性挑战

主权应用程序面临的主要挑战是与外部合约状态交互时的可组合性问题。简单地将特定交易与外部交易捆绑可能破坏必要的顺序无关性。当无效的非ASS交易导致整个捆绑包恢复时，即使用户订单已达成有效共识，应用程序也无法在指定时段内执行，严重影响用户体验。

目前有几个潜在解决方案正在探索中，包括包含预确认、共享应用特定排序器和构建者承诺等，每种方案都在可组合性程度和信任开销之间寻求平衡。

包含预确认

这种特殊形式的预确认确保交易包含不受合约状态影响。通过加密经济强制，提案者可以承诺在ASS包被包含时同时包含非ASS交易。虽然这种方法提供了有限的可组合性，但其增加的复杂性可能超过某些应用的实际收益。

使用ASS进行包含预配置的图示

共享排序与构建者承诺

共享特定排序器可管理跨应用交易排序，实现原子可组合性；而构建者承诺则能在非主权与主权应用间建立交易顺序保证。虽然这些方案的经济动态和执行效果仍需验证，但Astria和Primev等团队正在积极研发改进框架，相信随着技术进步，可组合性将不再是主要障碍。

主权和非主权dApp之间的原子可组合性的构建者承诺（右）以及主权应用程序之间的原子可组合性的共享应用程序特定排序器（左）的图示

ASS与专用链比较

当前，dApp需要构建专用链才能控制交易排序。虽然协议自有构建器(PoB)和具有VSR的L2排序器也能帮助捕获和重新分配MEV，但ASS具有独特优势：不增加执行信任开销、直接利用链上流动性和订单流、资产保留在原生执行环境中避免冻结风险，以及更强的活性假设。这些特点使ASS成为更具吸引力的解决方案。

主权应用程序、L2、基于L2和L1的比较表

结论

ASS赋予应用程序完全的交易排序控制权，使其能够定义定制规则而无需管理执行复杂性。这种主权让应用可以优化用户结果，比如Angstrom就将LP和交易者视为首要参与者，通过定制排序直接提升其经济收益。

ASS还能利用加密经济和加密工具确保支付最优性并实施强大的抗审查机制。质押、削减等方案激励排序者诚实行为，TEE和MPC等技术则增强隐私安全。尽管面临可组合性等挑战，但包含预确认、共享ASS等解决方案展现出良好前景。随着这些方案的不断完善，ASS有望打造更安全、高效、以用户为中心的去中心化应用生态，让DeFi变得更加可持续。