MEV解析：区块链网络中隐藏的价值与潜在风险

理解MEV：区块链中的隐藏价值

要理解MEV，我们需要从区块链交易的基本流程说起。每个节点（如Geth或MEV Geth）都维护着一个待处理交易列表，这些交易通过节点间的对等网络或RPC接口进行传递。值得注意的是，区块链网络并不存在全局统一的交易池，每个节点都有自己的Mempool，这意味着不同节点的交易池可能存在差异，这取决于它们所处的位置和连接的对等节点。为了维持系统稳定，节点都会限制交易池的容量，避免被海量交易信息淹没。

Source:Chainlink

最大可提取价值（MEV）是区块链网络中一个独特的经济现象，指的是区块生产者（矿工或验证者）通过操控交易顺序获取的额外收益。这种价值提取的核心在于区块链节点对交易池的管理方式。由于节点需要限制交易池规模来防止网络拥堵，这为区块生产者创造了操控交易顺序的机会。他们可以通过优先处理高Gas费交易，或者插入对自己有利的交易来实现套利、强制平仓或抢先交易等操作，从而获得超额收益。

MEV生态中的关键角色

在MEV生态系统中，矿工、验证者和搜索者各自扮演着重要角色。工作量证明（PoW）区块链中的矿工不仅负责验证和打包交易，还拥有选择和排序交易的权力。这种权力让他们能够在MEV场景中获利，比如通过”抢先交易”和”三明治攻击”等手段。矿工可以在发现套利机会时插入自己的交易，或者调整交易顺序来赚取高额Gas费，这种自由度正是MEV产生的基础条件。

权益证明（PoS）网络中的验证者与PoW矿工类似，同样掌握着交易排序的权力。在高Gas费环境下，这种权力为验证者创造了可观的获利机会。一些验证者会与搜索者合作，通过MEV平台确保特定交易的优先执行权。这种合作模式既利用了区块链赋予验证者的排序控制权，又不会破坏网络共识机制。

MEV搜索者是这个生态中最活跃的参与者，他们运用复杂的算法和交易机器人实时监控交易池，寻找套利、抢先交易和强制平仓等机会。当发现不同去中心化交易所间的价格差异时，搜索者会迅速执行低买高卖的套利操作；在识别到即将执行的大额订单时，他们会抢先插入自己的交易来获取价格差；而当借贷协议中的抵押物价值跌破平仓线时，搜索者会第一时间进行清算以获得奖励。为了确保这些交易能够优先执行，搜索者通常愿意支付高额Gas费，或者通过Flashbots等平台与矿工建立合作关系。

综合来看，MEV的本质是区块生产者利用交易排序权获取的附加价值，这种机制深深植根于区块链的去中心化架构和共识机制中。

区块链交易排序机制的多样性

MEV现象的出现与不同区块链的交易排序机制密切相关。每种区块链都有其独特的交易排序设计，这直接影响了MEV的表现形式和影响程度。

以太坊的交易排序机制

以太坊采用”优先权Gas拍卖”机制，交易优先级完全由Gas费高低决定。这种机制虽然简单直接，但也导致了激烈的Gas费竞价，催生了抢先交易和三明治攻击等MEV现象。为了缓解这些问题，以太坊社区推出了Flashbots等MEV平台，通过建立私有交易通道来减少公开Gas竞拍带来的负面影响。

以太坊2.0的创新

以太坊2.0将区块生成权交给了验证者，并通过MEV-Boost等工具优化排序流程。Danksharding设计更是将区块提议者与交易构建者的角色分离，构建者可以根据提议者提供的交易清单进行优化排序，但不能修改或排除交易，这在一定程度上限制了MEV的负面影响。

比特币的相对稳定性

比特币网络的交易排序同样依赖交易费用，但由于其设计相对简单且交易量较低，Gas竞拍现象不如以太坊明显。不过，在BTC铭文热潮期间，高额手续费的铭文交易确实引发了类似MEV的现象，矿工会优先打包这些高收益交易，甚至出现”抢跑”行为。

Solana的独特挑战

Solana结合Proof of History（PoH）和Tower BFT的共识机制为MEV创造了特殊条件。验证者在成为Leader后拥有高度自主的交易排序权，可以优先处理高价值交易。虽然Solana的高吞吐量降低了交易拥堵，但对于依赖特定顺序的交易（如套利和清算），验证者仍能通过干预排序获利。为此，Solana正在探索公平排序服务等解决方案。

隐私链的创新

Mina Protocol等隐私链通过零知识证明技术隐藏交易内容，大大降低了MEV的攻击空间。Aztec采用的zk-Rollup技术将多个交易批量处理后再上链，进一步减少了抢先交易和排序操控的可能性。

MEV的常见表现形式

MEV在区块链生态中主要表现为抢先交易、三明治攻击、清算交易和时间强盗攻击等几种形式。

抢先交易的运作机制

Source:https://hacken.io/discover/front-running/

抢先交易者会在发现即将执行的大额订单前插入自己的交易，利用价格波动获利。这种操作完全依赖于对交易排序的控制权，形成了一种特殊的”交易抢占”现象。

三明治攻击的双向夹击

Source:Ethereum

三明治攻击是抢先交易的升级版，攻击者会在目标交易前后各插入一笔相反方向的交易，通过”夹击”目标交易来获利。这种策略不仅影响目标交易的执行价格，还增加了交易成本，严重威胁去中心化市场的公平性。

清算交易的竞争性

在借贷协议中，当抵押物价值跌破清算线时，搜索者会争相执行清算交易以获得奖励。这种高度竞争的环境促使参与者支付高额Gas费来确保优先权。

时间强盗攻击的危害

时间强盗攻击通过重组区块链来修改历史交易顺序，这种攻击不仅破坏网络稳定性，还削弱了用户对交易最终性的信任，对区块链生态造成深远影响。

MEV对DeFi生态的深远影响

MEV现象为矿工和验证者创造了新的收入来源，但也推高了Gas费，加剧了网络拥堵。在DeFi领域，这导致普通用户的交易成本大幅上升，小额交易变得难以执行。流动性提供者也面临收益不稳定的问题，MEV攻击者通过操纵价格波动获利，可能造成资金池失衡，增加无常损失风险。

从本质上说，控制MEV现象意味着将这部分被搜索者获取的利润重新分配给所有交易者，同时维护交易机制的正常运行。

应对MEV的创新解决方案

区块链社区已经提出了多种应对MEV的方案，覆盖了从共识层到应用层的各个层面。

在共识层，以太坊2.0提出的Proposer-Builder Separation（PBS）将区块提议与构建分离，增加了交易排序的透明度。执行层则通过Flashbots等私密交易中继系统保护交易隐私，减少公开竞拍的负面影响。应用层的DeFi协议采用批量处理和原子交换等技术来防范MEV攻击，而Layer 2解决方案通过链下处理交易来降低主链的MEV风险。

领先的MEV解决方案提供商

Flashbots、Blocknative等专业服务商在MEV领域取得了显著成果。Flashbots通过”MEV捆绑交易”确保交易的原子性执行，Blocknative则建立了开放式中继平台促进公平竞争。BloxRoute的区块链分发网络提高了交易效率，而Eden Network创新的”槽租户”机制为用户提供了MEV保护。

MEV的未来展望

MEV对区块链生态的影响是复杂而深远的。虽然它为部分参与者创造了额外收益，但也带来了交易不公平、网络拥堵等问题。未来，随着越来越多公链生态的发展，跨链MEV可能成为新的关注焦点。区块链社区需要持续创新，在共识机制、排序规则等方面寻求突破，以维护去中心化网络的公平性和效率。

作者：   Rachel 译者：   Sonia 审校：   Piccolo、KOWEI、Elisa 译文审校：   Ashely、Joyce * 投资有风险，入市须谨慎。本文不作为 Gate 提供的投资理财建议或其他任何类型的建议。 * 在未提及 Gate 的情况下，复制、传播或抄袭本文将违反《版权法》，Gate 有权追究其法律责任。