看懂鮮為人知的 MEV 危機!Flashbots 如何擊退套利機器人,降低以太坊的使用成本

看懂鮮為人知的 MEV 危機!Flashbots 如何擊退套利機器人,降低以太坊的使用成本

MEV 研究機構 Flashbots 的匿名開發人員 Stephane Gosselin 於 4 月 11 日發布推文聲稱,有大型礦池向其表示:

「Flashbots 是近日 Gas prices 下降的主因,因為許多交易員都被迫關閉了他們的 PGA 機器人。」

PGA 全文 Priority Gas Auctions,即「最優 Gas 費競價」。PGA 機器人可理解為,當偵測到鏈上交易有利可圖時,會以更高 Gas Price 爭取搶先交易的機器人。)

Overheard from a major mining pool:

"Flashbots is cause of recent low gas prices as traders shut down their PGA bots"

— Stephane ⚡🤖 (@thegostep) April 11, 2021

撰寫本文時,Gas Price 已降至 60~70 Gwei 左右,與先前動輒 100 Gwei 相比下降了不少,根據 Stephane Gosselin 的說法,主要原因與 Flashbots 推出解決方案 Flashbots Alpha,將 MEV 分流並導致 PGA 機器人被迫關閉有關。

本文將簡單介紹礦工可提取價值(MEV)與 Flashbots,並讓大家了解 Gas Price 是如何受到兩者的影響。

礦工可提取價值(MEV)

MEV (miner-extractable value)的中文為「礦工可提取價值」,意即礦工(或驗證者)利用其打撈交易、排除交易或重新排序交易等能力所獲得利潤的價值,一般來說,當鏈上的交易或清算等活動出現結構性機會時,往往都會伴隨著 MEV。

舉個例子,當機器人偵測到 上的某個交易對因為大額交易而產生 1 萬的套利機會時,以 80 Gwei 的 Gas Price 向礦工提交一筆鏈上交易進行套利。此時可能會發生以下兩種情況:

  • 礦工複製相同的交易,並優先確認自己的交易,私吞這個套利機會
  • 其他機器人注意到這個套利機會,並以更高的 Gas Price(如 100 Gwei )發布相同交易爭取套利權(礦工會確認 Gas Price 高的交易),這就是所謂的「最優 Gas 費競價(PGA)」。

在上述例子中,1 萬的潛在利潤就是 MEV,即使礦工沒有私吞套利機會,也能因為 PGA 的 Gas Price 競價而獲利(例如,如果有 PGA 機器人向礦工支付 7000 美元的費用,這 7000 便是礦工在過程中額外獲得的收益)。

MEV 除了會損害套利者的利益,還會對整體網路造成許多負面影響。PGA 機器人的 Gas 競價會拉高用戶發送交易時的 Gas Price 的預估值,再加上網路在短時間內湧入大量交易,最終導致整體網路的手續費飆升。且權力與資本的集中造成 MEV 集中在少數參與者手中,也削弱了以太坊的中立、透明以及抗審查的去中心化特性。

為了解決 MEV 所引發的網路開發者、研究員、共同組成了一個中立、無偏見的跨學科研究組織「Flashbots」。

誓言扭轉 MEV 危機 – Flashbots

 Flashbots 成立於去年年底,致力於 MEV 的相關研究、數據分析和解決方案的開發。至今已有不少研究成果,如能夠掃描以太坊數據並識別 MEV 活動的 MEV-Inspect、基於 MEV-Inspect 構建的 MEV 可視化實時數據平台 MEV-Explore,以及能夠減緩 MEV 問題的解決方案 Flashbots Alpha

Flashbots Alpha 概念原理

在 Flashbots Alpha 解決方案中的參與者主要分為「套利交易者(搜尋者)」與「礦工」,且兩者都必須使用 MEV-Geth 客戶端(Geth 客戶端的分叉版本,該客戶端經過 Flashbots 修改,可以接受Flashbots 交易包並將 Flashbots 區塊與常規區塊進行比較)。

前者除了是發起交易的套利者以外,同時也要負起「搜尋當前鏈上手續費最高的交易並打包成交易包」的搜尋工作。這些搜尋人會相互競爭,尋找出利潤最大化的交易排序,並包裹成 「交易包」相互競價,爭取讓礦工將自己的交易包打包進下一個區塊,礦工在密封拍賣(sealed-bid auction)的機制下挑選交易包,並生成帶有交易訊息的「區塊模板」,若礦工比對搜尋者的「區塊模板」手續費收益大於自己打包的區塊,便會捨棄自己打包的區塊,挑選區塊模板進行上鏈與驗證。

flashbots
資料來源:flashbots

在這個機制下,等同於在礦工與套利交易者(搜尋者)之間建立專用的通訊管道,並將原本屬於礦工的交易打撈工作外包給了搜尋者。這麼做有什麼好處呢?

  • 避免交易策略洩漏:搜尋者本身就是套利交易者,對他們而言,只要在打包交易的時候,將自己的套利交易同時包進交易包,如此一來搜尋者便可以繞過交易池,避免交易洩漏給其他鏈上參與者。
  • 價格戰消失:由於套利交易者的交易在確認前不會提前洩漏,因此 PGA 機器人便無法偵測到套利交易,自然不會有 Gas Price 競價的問題發生,一般用戶發送交易時的 Gas Price 也能有效降低。
  • 搜尋者(套利交易者)可以省錢:套利交易者可以避免交易失敗還要支付礦工費的窘境。
  • 礦工可以獲得額外收益:礦工挑選交易包並成功上鏈後,可以額外獲得來自搜尋者的小費「Bundle tip」。

Flashbots 三月份透明度報告

Flashbots 自年初發佈 Alpha 版至今,已有 12 個礦池採用(佔以太坊網絡哈希率的58%以上),其中包括星火礦池、F2Pool 等大型礦池。

flashbots miner
資料來源:Flashbots

此外,根據 Stephane Gosselin 發佈的 Flashbots 3 月份透明度報告指出,2 月份的活躍搜尋者僅有 23 個,但 3 月份已增加至 90 個,並成功上鏈了 5,423 個交易包。

active searchers
資料來源:Flashbots

包括 Flashbots 交易包的以太坊區塊總數在整個網路中的佔比從 3 月初的 0.83% 增加到 4 月 1 日的 13.9%,增幅達到 16 倍。

The total number of ethereum blocks including flashbots transaction bundles
資料來源:Flashbots

同時,由於 Flashbots 的採用率不斷提升,以太坊區塊鏈的 Gas 競價情況也有顯著的改善。

flashbot gas war
資料來源:Flashbots

雖然 Flashbots 的解決方案並不完美,但組織成員表示將在未來的路程圖中排程,並針對各個層面的問題深入研究,並逐步優化解決方案,進一步降低 MEV 對以太坊與其他區塊鏈的,並期望未來「搜尋者」的工作能夠進一步擴展至一般用戶,讓大眾不用再受到機器人與交易池運行機制的侵害。

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