本文來(lái)自《Priority Is All You Need》

原作者:Dan Robinson, Dave White

編譯:Odaily星球日?qǐng)?bào) 夫如何

Paradigm 在 6 月 4 日發(fā)表《Priority Is All You Need》文章,文中為大家詳細(xì)介紹了新機(jī)制 MEV 稅。

MEV 稅是一種新穎的機(jī)制,允許應(yīng)用程序捕獲其自身產(chǎn)生的 MEV,而不是將其泄漏給區(qū)塊提議者(區(qū)塊提議者相關(guān)內(nèi)容可以看文章最后的腳注)。這種機(jī)制利用了區(qū)塊構(gòu)建過(guò)程中的競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先級(jí)排序。在這種排序方式下,交易被按照優(yōu)先費(fèi)用的降序排列,并且優(yōu)先級(jí)高的交易優(yōu)先被打包在區(qū)塊中。MEV 稅通過(guò)對(duì)交易的優(yōu)先費(fèi)用增加額外的費(fèi)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用程序可以根據(jù)交易的優(yōu)先費(fèi)用設(shè)置自己的費(fèi)用,從而捕獲大部分甚至全部的 MEV。這意味著應(yīng)用程序可以在不需要任何鏈外基礎(chǔ)設(shè)施的情況下,通過(guò)參與由區(qū)塊提議者運(yùn)行的單一共享拍賣來(lái)運(yùn)行自己的定制 MEV 拍賣。

MEV 稅機(jī)制的誕生可能會(huì)對(duì)現(xiàn)有 DeFi 生態(tài)造成沖擊:

• 改變傳統(tǒng) MEV 的分配方式: 傳統(tǒng)上,MEV 大部分流向了區(qū)塊提議者,而 MEV 稅允許應(yīng)用程序捕獲這些價(jià)值,并將其重新分配給其用戶或用作其他用途。

• 提高了應(yīng)用程序的收入和用戶體驗(yàn): 應(yīng)用程序可以通過(guò)實(shí)施 MEV 稅來(lái)提高其收入,同時(shí)提供更好的用戶體驗(yàn),因?yàn)橛脩艨梢垣@得更高的交易執(zhí)行效率和更好的交易價(jià)格。

• 解決了 DeFi 中的一些問(wèn)題: M 如優(yōu)化 DEX 路由、減少 AMM 對(duì)套利的損失、減少錢(qián)包用戶的 MEV 泄漏等。通過(guò)引入 MEV 稅,應(yīng)用程序可以改善其產(chǎn)品和服務(wù),從而提高 DeFi 生態(tài)系統(tǒng)的效率和可持續(xù)性。

引文

在本文中,我們介紹了 MEV 稅,一種可以讓任意應(yīng)用程序捕獲其自身 MEV(最大可提取價(jià)值)的機(jī)制。

該機(jī)制可以立即在 OP Stack L2鏈(如 OP Mainnet、Base 和 Blast)上使用,因?yàn)檫@些鏈上的區(qū)塊提議者遵循一組我們稱之為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先級(jí)排序的規(guī)則。

為了在這些鏈上實(shí)現(xiàn) MEV 稅,一個(gè)智能合約會(huì)根據(jù)交易的優(yōu)先費(fèi)用收取費(fèi)用。我們展示了如果一個(gè)應(yīng)用程序?qū)?searcher 每支付 1 美元的優(yōu)先費(fèi)用征收 99 美元的 MEV 稅,它可以捕獲該交易 99% 的競(jìng)爭(zhēng)性 MEV。

MEV 稅是一種簡(jiǎn)單的技術(shù),打開(kāi)了廣闊的設(shè)計(jì)空間。你可以將其視為允許鏈上的任何應(yīng)用程序運(yùn)行其自己的定制 MEV 拍賣,而無(wú)需任何自身的鏈下基礎(chǔ)設(shè)施,只需連接到由區(qū)塊提議者運(yùn)行的一個(gè)共享拍賣。

我們展示了 MEV 稅如何用于解決 MEV 研究中的三個(gè)主要問(wèn)題:

優(yōu)化交換者接收到的價(jià)格的去中心化交易所(DEX)路由器

最小化流動(dòng)性提供者因重新平衡而遭受的損失(LVR)的自動(dòng)做市商(AMM)

讓用戶捕獲其交易所產(chǎn)生的任何“回退”MEV 的錢(qián)包

但有一個(gè)問(wèn)題。MEV 稅只有在區(qū)塊提議者嚴(yán)格遵守競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序規(guī)則的情況下才有效,包括按優(yōu)先費(fèi)用排序交易而不進(jìn)行審查、窺視或延遲。如果區(qū)塊提議者偏離這些規(guī)則,他們可以規(guī)避 MEV 稅以捕獲價(jià)值。因此,今天的 MEV 稅依賴于信任L2序列器,并且可能在以太坊L1上完全不起作用,因?yàn)樵谝蕴恢骶W(wǎng)上,區(qū)塊構(gòu)建主要由競(jìng)爭(zhēng)激烈的構(gòu)建者拍賣主導(dǎo),從而最大限度地提高提議者的收入。

盡管如此,MEV 稅的能力和靈活性表明優(yōu)先排序可能對(duì)目前能夠提供優(yōu)先訂購(gòu)的平臺(tái)一個(gè)正確選擇。而競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序的相對(duì)簡(jiǎn)單性表明,可能存在一種可行的方法在不信任單個(gè)序列器的情況下以去中心化的方式強(qiáng)制執(zhí)行。我們希望這篇文章能激發(fā)對(duì)該問(wèn)題的進(jìn)一步研究。

優(yōu)先排序(Priority ordering)

當(dāng)有人在以太坊主網(wǎng)或L2上發(fā)送交易時(shí),他們會(huì)指定一個(gè)優(yōu)先費(fèi)用,這個(gè)費(fèi)用會(huì)支付給區(qū)塊提議者。你可以想象這是通過(guò) priorityFeePerGas 來(lái)指定的,這個(gè)數(shù)字乘以交易中使用的 gas 得到 builderPriorityFee,即 ETH 的總支付金額。

以太坊協(xié)議中沒(méi)有規(guī)定區(qū)塊中的交易必須按 priorityFeePerGas 降序進(jìn)行貪婪排序。然而,這是一種流行的構(gòu)建區(qū)塊的方法。例如,這是 OP Stack 鏈的序列器以及 geth 和 reth 使用的默認(rèn)算法。優(yōu)先排序不僅讓交易者能夠有效地表達(dá)其交易的緊急性,還自然地將某些類型的 MEV 引導(dǎo)給區(qū)塊提議者。

這種情況發(fā)生是因?yàn)閮?yōu)先排序?qū)?duì) MEV 的競(jìng)爭(zhēng)變成了優(yōu)先 gas 拍賣。當(dāng)有機(jī)會(huì)通過(guò)與鏈交互獲利時(shí),例如通過(guò)在 AMM 和中心化交易所之間套利,searcher 會(huì)競(jìng)爭(zhēng)以最先抓住這個(gè)機(jī)會(huì)。如果鏈?zhǔn)褂脙?yōu)先排序來(lái)決定交易的打包和排序,searcher 會(huì)通過(guò)在其交易中設(shè)置高優(yōu)先費(fèi)用來(lái)競(jìng)爭(zhēng)。

在一個(gè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利潤(rùn)被競(jìng)爭(zhēng)壓縮到零的競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)景中,獲勝的 searcher 最終應(yīng)該支付全額的 MEV 作為優(yōu)先費(fèi)用。因此,如果通過(guò)與合約交互可以獲得 100 ETH 的利潤(rùn),首個(gè)抓住機(jī)會(huì)的交易將設(shè)置 100 ETH 的優(yōu)先費(fèi)用。(我們?cè)凇跋拗啤辈糠钟懻摿艘恍?duì)此的注意事項(xiàng))。

MEV 稅

假設(shè)智能合約想要捕獲任何與之交互的交易中的 MEV。關(guān)于智能合約如何嘗試捕捉自身 MEV 的各種特定應(yīng)用方式中,有大量的研究文獻(xiàn)。

但實(shí)際上,我們不一定需要了解應(yīng)用程序的任何具體信息。如果我們知道區(qū)塊是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序構(gòu)建的,那么我們就有一個(gè)統(tǒng)一的信號(hào)來(lái)表示交易中的 MEV 數(shù)量:優(yōu)先費(fèi)用。

我們建議智能合約可以查看交易的優(yōu)先費(fèi)用,并根據(jù)其收取自己的費(fèi)用,這個(gè)費(fèi)用是一個(gè)優(yōu)先費(fèi)用的遞增函數(shù)。例如,合約可能要求調(diào)用它的人向合約轉(zhuǎn)移 applicationPriorityFee = 99 * proposerPriorityFee 的 ETH。

這個(gè)新費(fèi)用由發(fā)送交易的 searcher 支付,因此它會(huì)影響該 searcher 的行為。如果一個(gè)機(jī)會(huì)中有 100 ETH 的 MEV,獲勝的交易現(xiàn)在只會(huì)設(shè)置 1 ETH 的優(yōu)先費(fèi)用,因?yàn)檫@將導(dǎo)致總支付為 100 ETH(1 ETH 給區(qū)塊提議者, 99 ETH 給智能合約)。任何更高的優(yōu)先費(fèi)用都會(huì)使交易變得無(wú)利可圖;任何更低的優(yōu)先費(fèi)用都會(huì)導(dǎo)致機(jī)會(huì)被設(shè)置更高費(fèi)用的競(jìng)爭(zhēng)者搶走。這意味著智能合約捕捉了交易中 99% 的 MEV。

我們稱由智能合約施加的這個(gè)額外費(fèi)用為 MEV 稅。MEV 稅讓?xiě)?yīng)用程序劫持優(yōu)先排序以謀取自身利益,使其能夠?yàn)橛脩糁匦虏东@ MEV,而不是讓其泄漏給區(qū)塊提議者。

如果該費(fèi)用作為的 priorityFeePerGas 函數(shù)增長(zhǎng)足夠快,那么只有微不足道的 MEV 會(huì)累積到提議者那里。由于 priorityFeePerGas 以 wei(一億億分之一 ETH)為單位計(jì)價(jià),我們有很多精度可以利用。例如,只要 MEV 稅的敏感度足夠高,以至于 priorityFeePerGas 為 50, 000 時(shí)會(huì)導(dǎo)致稅額高得令人望而卻步,那么支付給提議者的總金額將少于$ 0.01 。

然而,有一個(gè)重要的注意事項(xiàng)。如在“限制”部分所討論的,MEV 稅只有在區(qū)塊提議者遵循某些規(guī)則(我們稱之為“競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序”)時(shí)才有效,而不是為了最大化自己的收入而偏離這些規(guī)則。以去信任的方式強(qiáng)制執(zhí)行這些規(guī)則是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。

單一應(yīng)用的 MEV 捕獲

在一個(gè)保證使用競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序構(gòu)建區(qū)塊的鏈上,MEV 稅可以用來(lái)緩解 MEV 的三個(gè)重要問(wèn)題:讓 DEX 接口改善交換者的交易執(zhí)行;讓 AMM 減少其 LP 的套利損失;以及讓錢(qián)包通過(guò)出售回跑用戶的權(quán)利來(lái)減少用戶的 MEV 泄漏。

DEX 路由器 searcher

在基于意圖的 DEX 路由協(xié)議(如 UniswapX 和1inch Fusion)中,用戶(Alice)簽署一個(gè)交換意圖,searcher 競(jìng)爭(zhēng)以最佳價(jià)格來(lái)路由或填充該意圖。

當(dāng)前版本的 UniswapX 使用兩種機(jī)制來(lái)運(yùn)行這種競(jìng)爭(zhēng):荷蘭拍賣,Alice 的限價(jià)隨時(shí)間變化直到被 searcher 填充,以及初始的鏈下報(bào)價(jià)請(qǐng)求(RFQ)拍賣以設(shè)定該荷蘭拍賣的起始價(jià)格。

在保證競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序的平臺(tái)上,UniswapX 可以用一種機(jī)制代替這些:MEV 稅。它可以通過(guò)讓用戶簽署一個(gè)可以立即由任何人填充的訂單來(lái)實(shí)現(xiàn),但執(zhí)行價(jià)格是交易優(yōu)先費(fèi)用的函數(shù)。

例如,如果 Alice 有一個(gè)賣出 1 ETH 的 UniswapX 訂單,她可以定義訂單的執(zhí)行價(jià)格為 minimumPrice + ($ 0.01 * priorityFeePerGas).minimumPrice 可以是她預(yù)期明顯低于當(dāng)前價(jià)格的固定值。

searcher 將通過(guò)提交交易來(lái)競(jìng)爭(zhēng)填充 Alice 的訂單。任何具有最高優(yōu)先費(fèi)用且不回退的交易將填充訂單,這應(yīng)該保證交易者獲得 searcher 能找到的最佳價(jià)格。(在“限制”部分討論了一些對(duì)此的例外情況。)

如果 Alice 的最低價(jià)格是 3, 000 美元,而當(dāng)前 ETH 價(jià)格是 3, 500 美元,獲勝交易中的 priorityFeePerGas 大約為 50, 000 。(注意,在一個(gè)花費(fèi) 200, 000 gas 的交易中,這將導(dǎo)致僅向區(qū)塊提議者支付約 100 億 wei(約 0.000035 美元)。

與 UniswapX 中使用的現(xiàn)有機(jī)制相比,這具有一些潛在的優(yōu)勢(shì)。

使用 MEV 稅的訂單可以比使用荷蘭拍賣的訂單更快且以更好的價(jià)格完成。如本文所述,鏈上荷蘭拍賣由于區(qū)塊間的價(jià)格變動(dòng)會(huì)泄漏一些價(jià)值給 MEV,并且可能需要多個(gè)區(qū)塊才能完成。相比之下,使用 MEV 稅的訂單通?？梢栽谙乱粋€(gè)區(qū)塊中完成,同時(shí)捕獲其 MEV 的絕大部分。

與鏈下 RFQ 不同,使用 MEV 稅填充訂單的拍賣將在鏈上交易執(zhí)行時(shí)原子發(fā)生。這意味著獲勝的競(jìng)標(biāo)者可以保證只有在其鏈上交易成功時(shí)才會(huì)填充訂單。這可以使鏈上流動(dòng)性(如 AMM)更容易與鏈下流動(dòng)性競(jìng)爭(zhēng),這意味著 UniswapX 可以作為多池子系統(tǒng)(如 Uniswap v4)的更有效路由器。

自動(dòng)做市商(AMM)

通常,AMM 會(huì)因套利者在區(qū)塊頂部以陳舊價(jià)格進(jìn)行交易而泄漏價(jià)值,如在《 loss-vs-rebalancing 》的論文中所討論的。我們可以使用 MEV 稅讓 AMM 捕捉這些 MEV。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),我們將討論如何在沒(méi)有集中流動(dòng)性的 AMM 上實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。(如果你對(duì)如何在有集中流動(dòng)性的情況下解決此類問(wèn)題感興趣,Sorella 將很快發(fā)布一個(gè)解決方案。)

AMM 可以通過(guò)根據(jù)交易的優(yōu)先費(fèi)用收取額外費(fèi)用來(lái)捕捉 MEV,允許其拍賣出區(qū)塊中優(yōu)先交易的權(quán)利。有許多計(jì)算和計(jì)價(jià)該費(fèi)用的方法。我們將討論一種可以說(shuō)是中立的方法——以池子流動(dòng)性單位 sqrt(xy)表示。獲勝的交易將是那些使池子流動(dòng)性增加最多的交易。

當(dāng)在區(qū)塊中的池子上執(zhí)行第一筆交易時(shí), x_end * y_end > x_start * y_start 池子可以強(qiáng)制執(zhí)行條件(作為 a 一些常量):

x_end * y_end > (sqrt(x_start * y_start) + a*priorityFeePerGas)^ 2這個(gè)公式將激勵(lì)套利交易者交易到真實(shí)價(jià)格,在該交易之后,池子的中點(diǎn)價(jià)格應(yīng)為真實(shí)價(jià)格。

在那第一筆交易之后,交易可以像在 Uniswap v2那樣工作,使用固定的交換費(fèi)用。希望在不支付額外 MEV 稅的情況下進(jìn)行交易的不知情交易者將設(shè)置較低的優(yōu)先費(fèi)用。

還有許多其他在 AMM 上實(shí)施 MEV 稅的方法,它們會(huì)產(chǎn)生不同的效果。例如,MEV 稅可以以交換的輸入或輸出代幣表示,可以影響池子應(yīng)用的交換費(fèi)用百分比,或可以決定用戶交易的最低價(jià)格。我們認(rèn)為這是一個(gè)有趣的設(shè)計(jì)空間,值得探索。

尾隨拍賣(Backrunning auctions)

上述描述展示了如何設(shè)計(jì)某些應(yīng)用程序以避免泄漏 MEV。但是,如果錢(qián)包想幫助其用戶捕捉他們通過(guò)任意交易與任何應(yīng)用程序交互時(shí)產(chǎn)生的 MEV,即使那些應(yīng)用程序沒(méi)有包含 MEV 稅,該怎么辦?

例如,當(dāng) Alice 在 AMM 上進(jìn)行大額交易時(shí),她有時(shí)會(huì)為“尾隨者(backrunners)”創(chuàng)造一個(gè)套利機(jī)會(huì),以將價(jià)格恢復(fù)正常。通常,這些機(jī)會(huì)會(huì)泄漏給 MEV,而不是歸 Alice 所有。

MEV-Share 和 MEVBlocker 是兩個(gè)允許用戶從其交易中捕獲 MEV 的協(xié)議,但它們依賴于復(fù)雜的鏈下拍賣系統(tǒng)。《The Orderflow Auction Design Space 》描述了一些其他解決方案。

當(dāng) MEV 稅與基于意圖的智能合約錢(qián)包相結(jié)合時(shí),我們可以構(gòu)建一個(gè)替代系統(tǒng)來(lái)捕獲 Alice 的尾隨 MEV。假設(shè) Alice 沒(méi)有創(chuàng)建在 AMM 上交易的交易,而是簽署了任何人都可以提交到 Alice 的智能合約錢(qián)包以使其執(zhí)行該操作的意圖。Alice 的智能合約錢(qián)包向提交該交易的人收取 MEV 稅,該稅將支付給 Alice。

提交 Alice 意圖的 searcher 擁有尾隨她的專有權(quán)利,因?yàn)樗麄兛梢栽谕唤灰字性有缘剡M(jìn)行這項(xiàng)操作。因此,如果搜索競(jìng)爭(zhēng)激烈,所有來(lái)自尾隨 Alice 的利潤(rùn)都應(yīng)通過(guò)她的 MEV 稅歸 Alice 所有。

需要注意的是,這個(gè)系統(tǒng)可能并不能完全保護(hù)用戶免受搶先交易攻擊,因?yàn)閾屜冉灰卓赡苣軌虮苊庀蛴脩糁Ц?MEV 稅。這個(gè)問(wèn)題(及其一些可能的緩解措施)將在下面的“限制”部分中詳細(xì)討論。不過(guò),與沒(méi)有任何緩解措施的公共內(nèi)存池系統(tǒng)相比,這至少是一個(gè)改進(jìn)。

其他用例

除了這些例子外,MEV 稅的其他潛在用途還包括幾乎所有當(dāng)前使用鏈下或荷蘭拍賣的場(chǎng)景,例如:

• 像 Oval 這樣的協(xié)議,通過(guò)捕獲它們創(chuàng)造的預(yù)言機(jī)可提取價(jià)值(OEV)。

• 在像 Blend 這樣的 NFT 抵押借貸協(xié)議中的再融資拍賣。

• 借貸協(xié)議清算,比荷蘭拍賣泄漏的價(jià)值更少。

跨應(yīng)用 MEV 捕捉

上述解決方案旨在捕捉與單個(gè)應(yīng)用交互時(shí)產(chǎn)生的 MEV。但是,有時(shí) searcher 可以通過(guò)在同一交易中與多個(gè)應(yīng)用交互來(lái)捕獲更多的價(jià)值。

如果這些應(yīng)用中只有一個(gè)使用 MEV 稅,那么所有來(lái)自交易的 MEV 都應(yīng)該歸于使用 MEV 稅的應(yīng)用,無(wú)論該 MEV 稅高低。

但如果 searcher 的交易與兩個(gè)使用 MEV 稅的應(yīng)用交互呢?例如,如果某些 MEV 只能通過(guò)填充一個(gè) MEV 稅的 UniswapX 訂單來(lái)對(duì)抗一個(gè) MEV 稅的 AMM 來(lái)捕獲。

在這種情況下,每個(gè)應(yīng)用捕獲的超額 MEV 的相對(duì)量由這些應(yīng)用設(shè)定的 MEV 稅決定。如果作為 MEV 稅的值 app_i 由函數(shù) tax_i(priority) 給出,則可以通過(guò)求解以下等式中的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定獲勝交易的優(yōu)先級(jí):tax_ 1(priorityPerGas) + tax_ 2(priorityPerGas) = total MEV

(從技術(shù)上講,我們可以添加第三個(gè)術(shù)語(yǔ) priorityPerGas * gasUsed 來(lái)說(shuō)明支付給區(qū)塊提議者的優(yōu)先費(fèi)用,但我們將忽略這一點(diǎn),因?yàn)檎绺戒?A 中所討論的,在正常情況下,優(yōu)先費(fèi)用可能可以忽略不計(jì)。)

在 priorityPerGas (so tax_ 1(priorityPerGas) = a_ 1 * priorityPerGas ) 中線性的 MEV 稅的簡(jiǎn)單情況下,您可以求解每個(gè)應(yīng)用程序收到的 MEV 份額:

a_ 1 * priorityPerGas + a_ 2 * priorityPerGas = MEV

priorityPerGas = MEV/(a_ 1 + a_ 2)

tax_ 1(priorityPerGas) =(a_ 1/(a_ 1+a_ 2))*MEV

tax_ 2(priorityPerGas) = (a_ 2/(a_ 1+a_ 2))*MEV

在設(shè)置自己的 MEV 稅時(shí),應(yīng)用程序面臨權(quán)衡 - 更高的稅率允許它在發(fā)生時(shí)捕獲更大份額的跨應(yīng)用程序 MEV,但這意味著如果存在相互競(jìng)爭(zhēng)的提取方法,它可能會(huì)錯(cuò)過(guò)一些跨應(yīng)用程序 MEV。例如,如果有一個(gè) AMM 對(duì)每筆交易收取 MEV 稅,那么 MEV 稅 UniswapX 訂單可能由不同的 AMM 或鏈下填充器填充。

在許多情況下,可能存在一種均衡,其中兩個(gè)應(yīng)用設(shè)計(jì)其 MEV 稅以某種方式共享 MEV,從而最大化各自的福利。例如,MEV 稅 AMM 可能希望從接近區(qū)塊頂部的單個(gè)知情交易者那里獲取價(jià)值,但隨后希望以較低的固定費(fèi)用向其他交易者和應(yīng)用程序(包括使用 MEV 稅的交易者和應(yīng)用程序)提供流動(dòng)性。在這種情況下,AMM 可能會(huì)設(shè)置一個(gè)相對(duì)較低的 MEV 稅(例如, $ 0.00001 * priorityFeePerGas ),以便套利交易(如果有的話)在區(qū)塊的早期發(fā)生,然后對(duì)區(qū)塊中的后續(xù)交易不收取 MEV 稅。像 UniswapX 這樣想要與 AMM 交互的應(yīng)用程序可以設(shè)置更高的 MEV 稅(比如 $ 0.01 * priorityFeePerGas ),以確保在池子已經(jīng)套利后包括他們的交易。有了這些相對(duì)稅收,即使 UniswapX 訂單中只有 1 美元的 MEV 和 50, 000 美元的 MEV,AMM 最終也會(huì)首先被套利。

我們認(rèn)為這是一個(gè)值得未來(lái)研究的廣闊設(shè)計(jì)空間。

局限性

MEV 稅有一些復(fù)雜性和缺陷。我們認(rèn)為這些都是未來(lái)研究的有趣領(lǐng)域。

激勵(lì)不兼容性

MEV 稅對(duì)于壟斷區(qū)塊提議者來(lái)說(shuō)與激勵(lì)不相容。它們只有在交易包含的公平競(jìng)爭(zhēng)中才會(huì)起作用,這只有在區(qū)塊提議者遵循我們稱之為“競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序”的規(guī)則而不是最大化自己的收入時(shí)才會(huì)發(fā)生。我們建議這些規(guī)則應(yīng)包括:

• 優(yōu)先排序:區(qū)塊中的交易必須按 priorityFeePerGas 的降序排序。

• 抗審查:如果區(qū)塊提議者在構(gòu)建區(qū)塊時(shí)收到了交易 t 1 ,并且區(qū)塊未滿或包含了交易 t 2 ,且 t 2.priorityFeePerGas < t 1.priorityFeePerGas,則區(qū)塊必須包含交易 t 1 。

• 交易前隱私:區(qū)塊提議者必須通過(guò)私有端點(diǎn)接受交易,并且在提交區(qū)塊前不得將這些交易分享給任何人,也不得使用這些交易的內(nèi)容來(lái)構(gòu)建自己的交易。

• 沒(méi)有最后確定時(shí)機(jī)。區(qū)塊提議者必須設(shè)定一個(gè)明確的時(shí)間(blockTime),在此之前他們接受任何人的交易,之后他們不接受任何人的交易。

如果其中一個(gè)或多個(gè)屬性被違反,可能會(huì)削弱 MEV 稅的效果。違反抗審查的區(qū)塊提議者可以通過(guò)排除競(jìng)爭(zhēng)交易并提交一個(gè)零優(yōu)先級(jí)交易來(lái)避開(kāi)大多數(shù) MEV 稅,從而自己獲取機(jī)會(huì)。違反交易前隱私的區(qū)塊提議者可以從其他交易中竊取 MEV,或者窺視其優(yōu)先費(fèi)用,知道需要設(shè)置多高的優(yōu)先費(fèi)用來(lái)超過(guò)其他人,而一個(gè)能夠比其他人更晚提交交易的提議者則可以自由地“最后確定”是否要出價(jià)超過(guò)其他人,從而造成不利選擇問(wèn)題,最終會(huì)抑制競(jìng)爭(zhēng)。

不幸的是,雖然第一個(gè)屬性在協(xié)議層很容易強(qiáng)制執(zhí)行,但以不信任的方式強(qiáng)制執(zhí)行其他屬性是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。

在協(xié)議層缺乏強(qiáng)制執(zhí)行的情況下,需要信任一個(gè)致力于這些規(guī)則的 sequencer 不會(huì)偏離這些規(guī)則,如果提議者將區(qū)塊構(gòu)建外包給競(jìng)爭(zhēng)性收入最大化的拍賣(例如以太坊主網(wǎng)的 MEV-Boost),區(qū)塊可能不會(huì)遵循它們。

這些問(wèn)題可以通過(guò)一個(gè)承諾使用競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序構(gòu)建區(qū)塊的單一信任排序者來(lái)“解決”。也可能通過(guò)使用共識(shí)、密碼學(xué)和/或可信執(zhí)行環(huán)境的某種組合來(lái)用去中心化機(jī)制解決,例如 Sorella 的 Angstrom、Flashbots 的 SUAVE、Leaderless Auctions 或 Multiplicity。

完整區(qū)塊

當(dāng)區(qū)塊完全滿時(shí),MEV 稅的正常運(yùn)作會(huì)出現(xiàn)例外情況。在這種情況下,區(qū)塊提議者可能不得不將低優(yōu)先級(jí)的交易排除在外,而不僅僅是將它們包括在區(qū)塊的后面。由于與使用 MEV 稅的應(yīng)用程序交互的交易很可能有極低的優(yōu)先費(fèi)用,這些應(yīng)用程序可能會(huì)被不使用 MEV 稅的應(yīng)用程序或使用極低 MEV 稅的應(yīng)用程序擠出。然而,在使用類似 EIP-1559 機(jī)制來(lái)設(shè)定單獨(dú)的基礎(chǔ)費(fèi)用的鏈上,區(qū)塊完全滿的情況應(yīng)該比較罕見(jiàn)。此外,鑒于區(qū)塊滿時(shí)需要延遲一些交易,延遲那些通過(guò)設(shè)置更高 MEV 稅表達(dá)較低緊迫性的交易可能是一個(gè)合理的結(jié)果。

回滾交易

MEV 稅實(shí)質(zhì)上依賴于單區(qū)塊拍賣,其中每一個(gè)“出價(jià)”都是一筆交易。此類拍賣的一個(gè)缺點(diǎn)是,未成功的出價(jià)通常會(huì)導(dǎo)致回滾交易被包含在鏈上,支付一些基礎(chǔ)費(fèi)用并使鏈擁堵。

如果 sequencer 能夠完全排除失敗的交易,這將緩解這個(gè)問(wèn)題,盡管即使在中心化排序者的情況下也很難實(shí)現(xiàn)。(這也不完全遵守上面描述的抗審查屬性,盡管該定義可以進(jìn)行調(diào)整。)一個(gè)更復(fù)雜的 sequencer 可能能夠通過(guò)允許交易指定它們參與的爭(zhēng)議拍賣來(lái)優(yōu)化這個(gè)過(guò)程,從而使 sequencer 能夠跳過(guò)它知道會(huì)失敗的后續(xù)交易。

泄露用戶意圖

MEV 稅只有在 searcher 之間存在競(jìng)爭(zhēng)時(shí)才有效,這意味著機(jī)會(huì)需要在某種程度上廣為人知。對(duì)于像 AMM 這樣的應(yīng)用程序,機(jī)會(huì)在鏈上是可見(jiàn)的,這應(yīng)該自然而然地發(fā)生。但對(duì)于基于意圖的路由或尾隨競(jìng)價(jià)等應(yīng)用程序,這意味著應(yīng)用程序可能需要與 searcher 共享用戶的意圖。

在某些情況下,在實(shí)現(xiàn)用戶意圖之前廣播用戶意圖而失去的臨時(shí)隱私可能會(huì)以 MEV 稅無(wú)法收回的方式泄露價(jià)值。

例如,假設(shè) Alice 想要使用上述尾隨拍賣協(xié)議購(gòu)買(mǎi)低流動(dòng)性代幣。她為她的智能合約錢(qián)包發(fā)布了一個(gè)簽名的意向,以在 AMM 上購(gòu)買(mǎi)該代幣,并設(shè)置了一些滑點(diǎn)容限。searcher 可以在高優(yōu)先級(jí)交易中競(jìng)相將該代幣的價(jià)格推高到她的滑點(diǎn)容限,而無(wú)需填寫(xiě)用戶的訂單。然后,獲勝者 Bob 可以通過(guò)在低優(yōu)先級(jí)交易中包含和回跑 Alice 的意圖來(lái)非競(jìng)爭(zhēng)性地滿足 Alice 的意圖,從而夾在 Alice 的交易中并給她一個(gè)更糟糕的價(jià)格,同時(shí)逃避她的 MEV 稅。購(gòu)買(mǎi) NFT 時(shí)可能會(huì)發(fā)生類似的問(wèn)題。

請(qǐng)注意,這樣的攻擊對(duì) Bob 來(lái)說(shuō)是有風(fēng)險(xiǎn)的,因?yàn)樗麩o(wú)法保證購(gòu)買(mǎi)代幣和將其出售給 Alice 之間的原子性。天真的 Bob 可能會(huì)成為“三明治撕裂”陷阱的受害者,在這個(gè)陷阱中,Alice 發(fā)布了從自己那里購(gòu)買(mǎi)一個(gè)毫無(wú)價(jià)值的代幣意圖,導(dǎo)致 Bob 購(gòu)買(mǎi)它以期夾在她的交易中,但 Alice 在 Bob 能夠完成三明治之前撤銷了她的意圖。

應(yīng)用程序還可以通過(guò)限制與其共享意圖的 searcher 集并監(jiān)控其行為來(lái)緩解這種情況,就像許多現(xiàn)有的訂單流拍賣一樣。

也可以將 MEV 稅與具有隱私意識(shí)的構(gòu)建器功能相結(jié)合,例如 Flashbots 的 SUAVE 設(shè)計(jì)中設(shè)想的功能。

最后,如果 Alice 認(rèn)為分享她的意圖的成本超過(guò)了競(jìng)爭(zhēng)性搜索的好處,她可以自己構(gòu)建一個(gè)交易并將其直接提交到區(qū)塊中。如上所述,競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序的理想實(shí)現(xiàn)將提供區(qū)塊提議者的交易前隱私。

討論和前期工作

優(yōu)先 Gas 拍賣?！禙lash Boys 2.0 》 論文研究了去中心化區(qū)塊鏈中優(yōu)先級(jí)排序的一些動(dòng)態(tài),該論文創(chuàng)造了“礦工可提取價(jià)值(miner extractable value)”一詞。該論文觀察到,以太坊礦工(當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)使用工作量證明時(shí))已經(jīng)按優(yōu)先級(jí)對(duì)交易進(jìn)行排序,并且套利者依靠這種行為參與“優(yōu)先 Gas 拍賣”,他們競(jìng)標(biāo)優(yōu)先被納入?yún)^(qū)塊的權(quán)利,這導(dǎo)致來(lái)自去中心化交易所套利的大部分 MEV 累積到礦工身上。

先到先得。通過(guò)交易排序規(guī)則(例如 Themis 或 Arbitrum One’s current sequencer )來(lái)緩解 MEV 的一些嘗試側(cè)重于執(zhí)行不同的排序規(guī)則,先到先得(有時(shí)稱為“公平排序”),其中區(qū)塊提議者必須按照他們看到的順序?qū)灰走M(jìn)行排序。

優(yōu)先排序采用不同的方法 - 平等對(duì)待在給定時(shí)間段內(nèi)到達(dá)的交易,并按其聲明的優(yōu)先級(jí)對(duì)它們進(jìn)行排序。

“公平排序”很難在具有多個(gè)驗(yàn)證者的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中強(qiáng)制執(zhí)行甚至定義。它還可能導(dǎo)致浪費(fèi)的延遲競(jìng)賽和垃圾郵件,即使使用單個(gè)受信任的 sequencer 也是如此。最后,MEV 稅可能能夠消除某些“先到先得”的 MEV,例如資產(chǎn)價(jià)格不連續(xù)“跳躍”的套利利潤(rùn)。優(yōu)先排序相對(duì)于先到先得排序的潛在優(yōu)勢(shì)在某種程度上與《Budish, Cramton, Shim ( 2015)》中討論的離散時(shí)間相對(duì)于連續(xù)時(shí)間交換的優(yōu)勢(shì)有關(guān)。

同時(shí),雖然優(yōu)先排序似乎默認(rèn)會(huì)向 MEV 泄露價(jià)值,但這篇文章展示了如何設(shè)計(jì)應(yīng)用程序來(lái)重新捕獲它。

費(fèi)用分?jǐn)?。Blast 是以太坊L2,與交易中訪問(wèn)的智能合約共享部分優(yōu)先權(quán)和基本費(fèi)用。

MEV 稅允許類似的東西(至少對(duì)于優(yōu)先費(fèi)用),但可以在任何使用競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序的鏈上的應(yīng)用層實(shí)現(xiàn),而無(wú)需對(duì)費(fèi)用分?jǐn)偺峁┨厥庵С帧Ｋ鼈冞€允許應(yīng)用程序?qū)⒆约旱亩惗x為優(yōu)先費(fèi)用的自定義函數(shù),從而提供更大的靈活性,并可能提高 MEV 感知應(yīng)用程序的可組合性。

去信任的解決方案。這篇文章重點(diǎn)關(guān)注平臺(tái)使用競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序的動(dòng)機(jī),以及利用競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序平臺(tái)的方法,而不是討論如何去信任地執(zhí)行它。

之前已經(jīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)先排序所需的其他每個(gè)屬性進(jìn)行了大量討論。例如,在 《 Fox, Pai, Resnick ( 2023)》中,作者討論了在沒(méi)有審查阻力的情況下鏈上拍賣中的漏洞,并描述了使用多個(gè)并發(fā)提議者的抗審查拍賣的設(shè)計(jì)。但是,它們不建議交易的特定順序。

還有其他關(guān)于構(gòu)建信任最小化區(qū)塊構(gòu)建機(jī)制的研究,包括 Flashbots 的 SUAVE、Sorella 的 Angstrom、Leaderless Auctions、Espresso 和 Offchain Labs 的去中心化 Timeboost,以及 Péter Szilági 的強(qiáng)制公共交易打包。

結(jié)論

我們希望這篇文章鼓勵(lì) L2 考慮使用優(yōu)先級(jí)排序(OP 堆棧默認(rèn)支持),并激勵(lì)應(yīng)用程序在支持的情況下嘗試 MEV 稅。

我們還希望它能激發(fā)對(duì) L1 和 L2 上信任最小化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先排序協(xié)議的進(jìn)一步研究。

腳注

1. 在這篇文章中,我們使用“提議者”來(lái)指代確定特定區(qū)塊中包含哪些交易的參與者或過(guò)程。在以太坊 L2 上,這個(gè)角色通常由“sequencer”擔(dān)任。在以太坊 L1 上,它由一個(gè)特定的以太坊驗(yàn)證者填充,稱為提議者,盡管提議者通常將構(gòu)建區(qū)塊的任務(wù)外包給“中繼者”和“構(gòu)建者”參與的競(jìng)爭(zhēng)性拍賣。如何劃分這些職責(zé)的細(xì)節(jié)超出了本文的范圍。

2. 每個(gè) Gas 的優(yōu)先費(fèi)用實(shí)際上并未在交易中明確指定,但可以在交易中計(jì)算。該交易指定了 Gas 價(jià)格,但以太坊也收取基本費(fèi)用,該費(fèi)用從 Gas 價(jià)格中取出并銷毀。就 MEV 稅而言,應(yīng)忽略基本費(fèi)用,因?yàn)樗皇芙灰咨痰目刂?。?Gas 的優(yōu)先費(fèi)用(即流向區(qū)塊提議者的交易費(fèi)用部分的價(jià)格)可以在 Solidity 中計(jì)算為 priorityGasPrice = tx.gasprice - block.basefee 。

3. 我們可以簡(jiǎn)單地定義“MEV”以排除任何 searcher 的利潤(rùn),而僅指將流向驗(yàn)證者的價(jià)值。

4. 請(qǐng)注意, proposerPriorityFee 在合同期間實(shí)際上無(wú)法計(jì)算交易中使用的總 gas priorityFeePerGas 量(等于交易中使用的總 Gas)的倍數(shù),因?yàn)闊o(wú)法知道交易最終將使用多少 Gas。但是,這通常無(wú)關(guān)緊要,因?yàn)槲覀兯枰闹皇撬纳舷?。為了安全起?jiàn),您可以 priorityFeePerGas 乘以 3000 萬(wàn)——這是以太坊區(qū)塊中當(dāng)前的最大 Gas。高估這個(gè)值只會(huì)意味著 MEV 稅占 MEV 的更大比例。

5. 假設(shè)一筆交易不能超過(guò) 3000 萬(wàn) Gas, priorityFeePerGas 那么 50, 000 將導(dǎo)致 1500 gwei 的 Gas 支付——按 4000 美元的 ETH 價(jià)格計(jì)算,約為 0.006 美元。

6. 如果 priorityFeePerGas 設(shè)置為套利者的利潤(rùn)為零,則利潤(rùn)最大化套利交易應(yīng)與函數(shù)最大化 AMM 上的相同交易相對(duì)應(yīng)。

7. Arbitrum 已經(jīng)討論過(guò)用一種稱為 Timeboost 的優(yōu)先級(jí)排序形式來(lái)取代它,但截至撰寫(xiě)本文時(shí),這種形式尚未投入生產(chǎn)。
   

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