2021-04-30 15:58

一文读懂矿工可提取价值(MEV)

如今,区块链经济的价值已突破1万亿美元,并持续以惊人的速度增长。从年初至今,仅DeFi生态的价值就翻了一倍。然而,智能合约的广泛应用也产生了新的安全漏洞,导致用户稍不注意就会损失价值。矿工可提取价值(MEV)就是其中一个典型案例。区块链矿工可以随意调整交易排序,加入或剔除区块中的交易,从而榨取用户价值。简而言之,矿工有权决定区块链上交易的处理顺序,并且会滥用这种权利,以谋取私利。

Chainlink Labs的研究者Ari Juels和Lorenz Breidenbach共同参与撰写了论文《Flash Boys 2.0》,文中提到MEV和交易重新排序并非只停留在概念阶段,而是一个真实存在的问题,导致了去中心化交易所抢跑行为,而这严重影响了用户体验。本文将讨论MEV产生的原因、案例以及Chainlink公允排序服务如何为这个新出现的风险提供创新的解决方案。


“矿工可提取价值”危机出现的原因


比特币和以太坊等区块链网络都是不可篡改的账本,账本由去中心化的计算机(也称“矿工”)网络保障安全。这些矿工负责定期将待执行的交易聚合至区块中,然后由全局网络进行验证,并最终添加至全局账本中。区块链网络可以验证所有交易,杜绝“双花”问题,并且会连续产生交易区块,避免网络“宕机”,然而却无法保障交易会完全按照提交至区块链的顺序进行排序。

由于每个区块的交易储存空间有限,因此矿工拥有充分的自治权,挑选交易池中的部分交易放到区块中(注:交易池是矿工存放未验证交易的地方)。矿工通常会按照gas费高低(注:交易费)排列交易,以尽可能提高自己的收益,不过这并不是区块链网络的硬性规定。因此,矿工会利用这个权利随意调整交易排序,榨取用户价值,这就是所谓的“矿工可提取价值”现象。

矿工为交易排序的依据通常不是交易提交的时间,而是gas费用

虽然现在常用的说法是“矿工可提取价值”,但实际上大多数MEV行为是由第三方机器人,而非矿工,发起的。这些机器人通过提高支付给矿工的交易费来操纵区块中的交易排序。这意味着就算矿工仅按照gas价格高低排序交易,也会出现MEV问题。然而,MEV还可以被视作是矿工可以提取的最大价值上限,因为矿工是最终决定区块中交易顺序的一方。

MEV现象的最终受害者是广大用户,而且其危害往往无法在第一时间被用户察觉到,只有在交易被处理后才会发现。这会导致网络交易费上升且交易滑点增大,而这两个现象最终都会直接由用户买单。


交易所套利以及Gas价格战


如今最常见的MEV形式是通过第三方机器人在两个或两个以上去中心化交易所之间展开套利。当两家交易所的加密货币价格出现偏差时,就会产生套利空间,这种情况通常是由于其中一家交易所出现大额交易造成的。套利机器人可以趁机在低价的交易所买入资产,并在高价的交易所卖出资产,以从中获利,并重新平衡两家交易所的价格。除此之外,还可以在链上去中心化交易所和链下中心化交易所之间展开套利。

随着DeFi的应用程度以及去中心化交易所的流动性越来越高,这类套利机会不断涌现出来,其背后的利润空间也越来越大。因此,套利机器人之间的竞争也逐渐激烈起来。这些机器人发起了“价格战”,不断提高支付给矿工的交易费,好让自己的交易抢到第一位。它们之所以会这么做,是因为知道矿工会受到经济激励,将gas费最高的交易排在最前面。虽然这种形式的MEV可以使各个交易所的价格保持一致,但它也存在一个问题。

那就是套利交易竞争愈发激烈,消耗了区块链网络带宽,导致网络中所有人都得支付更高的交易费。套利机器人支付的交易费往往占套利所得收益的很大比例,而这些交易费最终直接落入了矿工的口袋。也就是说,虽然矿工没有亲自开展套利交易,但仍是这类MEV行为的最大受益者,因为它们可以赚取更多的交易费。


交易所抢跑以及“隐形费用”


另一类MEV行为对用户体验造成了更为直接的打击。那就是利用抢跑机器人在去中心化交易所中“插队”。由于交易所用户的所有交易都必须先放在交易池中,因此这些抢跑机器人可以监控进入交易池的大笔交易,并利用先发优势获利。

比如说,一旦机器人发现了一笔大额交易,就可以复制这笔交易,并支付更高的交易费,将自己的交易排在最前面。这将改变交易资产的市场价格,导致用户交易产生严重滑点(注:滑点指交易预期价格和实际价格的偏差)。用户交易处理完毕后,交易资产的市场价格会进一步被推高,这就给了抢跑者更多获利空间,卖出资产获得更大收益。

这导致了用户在交易中无法获得最优的汇率,并产生了“隐形费用”,推高了去中心化交易所的交易成本,用户实际收到的通证数量也少于预期。抢跑机器人与套利机器人一样,都会通过发起gas费价格战将自己的交易排在最前面,从而获利。而这会推高区块链网络中的整体交易成本。

交易所套利和抢跑机器人是MEV的两个案例,都会对用户造成不利影响。然而,除此之外,还存在其他形式的MEV。只要矿工有动力为谋取私利而寻找MEV机会,就可能催生出更多更高级的方法影响交易排序,从用户身上提取更多价值。套利机器人和抢跑机器人只能通过提高交易费来改变交易排序,而矿工却不用付出任何成本就能改变交易排序,并将自己的交易排在前面。这就为MEV提供了更大的空间,最坏的可能性是导致区块重组并破坏共识的稳定性。


利用Chainlink公允排序服务化解MEV危机


Chainlink目前正在开发公允排序服务(FSS),以彻底解决MEV问题。该方案利用了去中心化的预言机网络,以公平的方式为发送至链上智能合约的交易排序。Chainlink公允排序服务将交易排序与区块生成分开,预先设定排序规则,以杜绝抢跑等恶意榨取价值的现象。Chainlink公允排序服务可以支持智能合约所需的任何一种交易排序方式,比如“按到达交易池的时间排序”,即按照每笔交易提交至交易池的相对时间来排序。除此之外,Chainlink公允排序服务还可以实现更高级的功能,比如为加密交易排序,只有在预言机提交了排序结果后才会解密。

Chainlink公允排序服务按照到达交易池的时间为交易排序

Chainlink公允排序服务将交易排序去中心化,确保智能合约以公平且可验证的方式处理交易,杜绝一切不公平的排序。公允排序服务不仅能避免不公平的交易排序,还能尽可能防止gas价格战的发生,从而降低网络中的gas费。这样一来,用户支付的交易费不会影响到其交易的最终排序。另外值得一提的是,Chainlink公允排序服务无须对智能合约所在的底层区块链做任何修改。

Chainlink公允排序服务可以支持用户以不同的方式提交交易并排序。用户可以将交易直接提交至链下预言机网络,也可以直接提交至区块链交易池。而提交至交易池的方案意味着Chainlink公允排序服务可以完全兼容现有的用户钱包和区块链架构。

Chainlink公允排序服务为交易排序提供了执行框架,让智能合约开发者可以按照预先设定的标准公平地处理用户交易。这个方案不仅保障了交易排序的公平性,还降低了网络交易费用,大幅提升了智能合约的用户体验。因此,DeFi生态可以充分发挥其潜能,基于算法和加密技术打造一个经济更加公平的世界。

本文链接:https://www.8btc.com/media/6629644
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