穿越黑暗森林：MEV回顧與展望

原文作者：EigenPhi

原文編譯：Peng SUN，Foresight News

注：本報告計算的清算交易統計範圍爲 2022 年 5 月至 12 月，其余類型統計範圍爲 2022 年全年。

一、MEV 的新視角

目前，大多數關於 MEV 主題的報告和文章都圍繞着概念介紹與如何將訂單（order）引入 MEV 市場，所關注的問題包括但不限於 MEV 市場的公平性、MEV 帶來的負外部性以及與機制設計有關的中心化風險或審查問題，這些都是許多區塊鏈協議與應用層建設者正在努力解決的方向。

此外，Amber Group 與《福布斯》還撰文介紹了大量長尾 MEV 案例、著名的 MEV 搜索者 Nathan Worsley 的掘金策略內幕，以及 Wintermute 與 Alameda Research 這兩個運行 MEV 策略的量化機構。它們的文章中都提到了「訂單流支付」（Payment for Order Flow）的概念，這似乎是一個大的趨勢，开發者們正在爲之努力，包括 Cowswap、1inch Fusion 模式與 Flashbots 的 MEV-Share。主流金融機構也开始關注 MEV 領域，譬如納斯達克的新聞與見解欄目轉發了 CoinDesk 關於 JIT 機器人與 MEV 如何促進 DeFi 的文章。當然，也有小部分人關注 MEV 市場的監管。

事實上，在普遍關注 MEV 宏觀市場機制的運作之外，我們認爲還有一個微觀的問題值得關注：作爲一個代表，MEV 交易意味着流動性數據（liquidity data）具有前所未有的機會和挑战。

早在 2022 年 5 月 UST-LUNA 熔斷引發的一系列事件中，從事加密業務的金融機構就已經被用戶盯上，並公开披露其余額情況。這種情況在傳統金融中並不常見，因爲區塊鏈账本的透明度和开放性允許任何人免費獲取交易數據。通過鏈上交易，我們可以獲得實時生成與更新的歷史價格信息和流動性數據。當然，流動性數據的透明度也可以幫助加密金融機構建立基於流動性的實時風險控制機制，更早意識到危機。

本報告旨在促使用戶關注現有流動性數據的價值與風險，以便更好地保護資產或設計更好的協議來保護用戶。

二、 2022 年 MEV 市場概況

MEV 是 DeFi 市場流動性最真實的體現。2022 年，MEV 機器人在以太坊上創造了至少 3.07 億美元收入。因此，本節將概述 2022 年的 MEV 市場。

（一）MEV 交易機會全年增加

2022 年，MEV 交易數量着時間的推移而增加。套利機器人的交易最爲頻繁，佔市場的 68.3% ，三明治攻擊約爲 30.6% 。清算交易的機會遠小於其他兩種 MEV 類型，盡管其統計範圍在 5 月至 12 月，但這種差異影響並不大。因此，與傳統套利交易相比，清算機會更有可能取決於劇烈的市場波動。

同時，每月 MEV 總數呈上升趨勢，反映出市場上 MEV 搜索者的機會在穩步增加。

（二）不同 MEV 類型市場份額與趨勢

搜索者可以從市場上產生的 MEV 收入來自三個不同類型，即縮小市場之間的價格差異帶來的套利收益、通過搶跑用戶交易的三明治攻擊收益、通過在市場波動期間利用債務和抵押品價值之間的差異獲得清算收益。

以下是 MEV 交易的收入、成本與利潤概覽。（注：清算數據從 5 月开始）

主流 MEV 機器人在 2022 年至少產生 3.07 億美元的收入，其中，MEV 搜索者從套利交易中獲得 1.45 億美元總收入，佔總收入的 47.5% 以上，從三明治攻擊中獲得 1.28 億美元，佔 41.7% 左右。雖然二者收入相似，但三明治 MEV 的成本明顯更高，利潤也低於套利交易。套利搜索者產生 7500 萬美元利潤，而三明治攻擊只產生 2600 萬美元利潤。從 2022 年 5 月开始，清算交易總收入爲 3300 萬美元，成本爲 1600 萬美元，清算機器人最終從市場上產生 1600 多萬美元利潤。事實上，三明治攻擊者向區塊構建者和驗證者支付了佔其收入近 79% 的成本。從下圖也可以看出，與套利交易相比，三明治交易每月的「成本收入比」（Cost Revenue Ratio）更高，三明治交易平均爲 0.78 ，套利交易爲 0.49 。

總體來說，套利搜索者產生的收入在 1 月、 5 月、 6 月與 11 月相對較高，其余月份則表現穩定。除 11 月，三明治機器人的收入在第三、四季度均呈下降趨勢。清算交易產生的月度收入中， 5 月、 6 月、 11 月的收入明顯高於其他月份，因爲 ETH 在 5 月、 6 月的大幅下跌與 CRV 空頭擠壓事件導致了清算機會。

（三）MEV 機器人

下圖顯示，有大量機器人產生負利潤， 68% 的套利機器人產生正利潤，三明治機器人則爲 67% ，清算機器人則爲 51% 。

至於 MEV 機器人的生命周期，有很大一部分是一次性機器人，長期機器人所佔比例較小。搜索者可以使用一次性機器人進行測試，一旦確定可行的策略，機器人會被轉移到一個新地址以長期執行該策略。平均而言，套利機器人的生命周期往往比三明治和清算機器人的生命周期短。

此外，本文還按照 MEV 機器人利潤及其佔所有機器人總利潤的百分比對前 10 個最賺錢的機器人進行排名。數據顯示，前 10 名套利機器人利潤佔比約 51.3% ，前 10 名三明治機器人利潤佔比爲 74.8% ，前 10 名清算機器人利潤佔比更是高達 90.2% 。

清算機器人競爭激烈，排名前二的清算機器人佔有超過 53% 的利潤，居於主導地位，其他清算機器人必須找到超越這些頂級機器人战略的方法來獲得市場份額。有趣的是，利潤最高的套利機器人 0x bad 執行的交易較少，因爲他創造了利潤最高的單筆套利交易，它在 8 月 Nomad 跨鏈橋漏洞期間，通過一次原子交易產生超過 300 萬美元利潤，這表明策略對於 MEV 極爲重要。

（四）The Merge 前後的 MEV

2022 年，總計 1.338 億美元 MEV 價值分配給負責收集交易和構建區塊的礦工或區塊構建者，套利交易、三明治攻擊與清算交易支付的 MEV 價值分別爲 4580 萬美元、 7390 萬美元與 1410 萬美元。其中，三明治攻擊爲礦工或區塊構建者貢獻了一半以上的 MEV，是其主要的激勵來源。以太坊合並之後，三明治交易的 MEV 貢獻百分比也在增加。

以太坊合並前 100 天，Ethermine 與 F 2 Pool 的 MEV 收入佔比分別爲 31.46% 與 13.91% 。合並後，前 2 個區塊構建者地址抽取超過一半的 MEV，佔比分別爲 30.4% 與 29.41% 。雖然區塊空間的鏈下拍賣市場的變化影響 MEV 的分配，但寡頭壟斷格局仍然沒有改變。

（五）涉及 MEV 的交易量校准

2022 年，三明治機器人參與的 MEV 總交易量爲 2870 億美元，佔比 87.5% ，明顯高於套利交易量。同樣，在每個月的 MEV 總交易量中，三明治交易量始終佔主導地位。或許是因爲 FTX 崩潰導致大量用戶湧入 DEX 交換資產，三明治交易在 11 月的增長尤爲明顯。

Uniswap V3 是套利機器人和三明治機器人最受歡迎的協議，二者的總交易量爲 728 億美元，與套利交易量相比，Uniswap V3 的三明治交易量高出一個數量級。對 DODO、Uniswap V3 等協議來說，三明治交易量幾乎佔了總交易量的一半，值得用戶考慮。

（六）以太坊和 BNB Chain 上的 MEV 市場比較

至於不同的區塊鏈平台，BNB Chain 上的 MEV 機會比以太坊的成本效益高得多，因爲 BNB Chain 上套利機器人的平均成本收入比（CRR）明顯低於以太坊。2022 年，套利搜索者從 BNB Chain 產生的總收入爲 9500 萬美元，低於以太坊 1.45 億美元套利收入，但 BNB Chain 搜索者產生的總利潤爲 9000 萬美元，高於以太坊的 7500 萬美元。

與以太坊相比，BNB Chain 上的套利機器人面臨的競爭並不激烈。前 10 名套利機器人在 BNB Chain 上產生的利潤佔比 25% ，低於以太坊的 51.3% 。因此，BNB Chain 上套利機器人的機會比以太坊上的套利機器人更公平。新人更有可能找到一個友好的環境來探索 BNB Chain。

三、MEV 市場現狀與展望

基於上述數據分析，本節將揭示 MEV 當前的主要趨勢與未來的新機遇。

（一）現狀：MEV 基礎設施

• MEV 市場最關鍵的基礎設施是拍賣市場，確保 MEV 機器人的交易在區塊鏈上被打包。爲了實現更公平的 MEV 市場（至少這是 Flashbots 的愿景），這個拍賣市場开始從最初的黑暗森林（Mempool）細分到由 Flashbots 的 MEV-geth 爲代表的中繼者提供的鏈下專業拍賣市場。

• 在合並之後，以太坊基金會开始實施 pre-PBS 方案。在 PBS 方案中，Flashbots 和 builder 0x 69 等區塊構建者競標構建下一個區塊的權利，而驗證者提出報價最高的區塊。這種方法有效地將打包 MEV 交易的過程細分爲兩個拍賣市場，一個是由區塊構建者爲 MEV 機器人开放，以競標區塊空間，另一個是由驗證者爲構建者开放，爲下一個區塊的構建權競標。區塊建造者和驗證者之間也可以通過第三方中繼器（如 MEV-boost）進行路由，以實現數據隱私並保持公平性。兩個拍賣市場的競爭程度將影響 MEV 機器人的收入分配。

• 中心化與去中心化的對抗。如 mevwath.info 的圖表所示，符合 OFAC（美國外國資產控制辦公室）規定的區塊與非符合 OFAC 規定的區塊正在激烈對抗。

• 金融工程基礎設施常被市場忽略。MEV 機器人在未來有爲 DeFi 生態系統提供更高端和專業的金融工程服務的趨勢，它們需要依靠數據服務和金融衍生工具來加強其性能。

• 閃電貸是一個受到 MEV 機器人歡迎的典型金融工具。

（二）討論： 2023 年新機遇的展望

• 在 2022 年，MEV 機器人從 DeFi 協議中提取價值的機會越來越多，這是一個強有力的趨勢。套利交易仍然是 MEV 市場的主導類型，在收入與利潤方面佔主要份額。而且套利機器人在大多數月份的交易最爲頻繁，與三明治機器人相比，支付給尋租者的收入比例較小。對獨立機器人地址總數的比較也表明，套利機器人的種類更加多樣化，這表明三明治機器人和清算機器人可能還有其他門檻。

• 一種名爲 JIT 的新型 MEV 機器人在過去幾個月的交易機會呈增加趨勢。由於 JIT 機器人爲提供大量集中流動性，似乎也有越來越多的獨立交換用戶可以從 JIT 活動中受益的趨勢。來自實際交換交易和模擬的滑點數據也驗證了這一點。與其他種類的主動流動性管理策略相比，JIT 機器人正試圖以一種創新的、更具資本效率的方式提供流動性。值得考慮的是，AMM 協議設計者等相關方直接提供類似的功能，這可以以一種新的方式連接交換用戶和流動性提供者，同時改善用戶體驗並提高流動性提供者的收入。

• 除了這些主流 MEV 機器人，另一個鏈下 MEV 市場在一些 DEX 和聚合器中开放。用戶的交易訂單以暗池訂單或限價訂單的形式被直接傳輸到這些協議創建的路由器。搜索者可以在一套拍賣規則下將這些隱形訂單接入到內存池，並通過提供優化的結算服務來提取價值。訂單流支付（Payment for Order Flow）業務似乎是开發者們正在努力的一個大趨勢，包括 Cowswap、1inch Fusion 模式，以及 Flashbots 的 MEV-Share。雖然這種模式在很早被 Robinhood 採用時產生爭議，但目前還沒有明確的監管政策。

• 如果用戶因提供信息而得到獎勵，訂單流支付（Payment for Order Flow）實際上是一種 MEV 民主化。MEV 民主化是社區中經常討論的話題。另一個建議是通過流動性質押將驗證者的部分 MEV 收入分配給以太坊社區，盡管鑑於 Lido Finance 等流動性質押平台的當前利率，這尚未實現。蓬勃發展的 MEV 市場也吸引了 DeFi 協議的开發者們思考如何利用 MEV 來提高客戶體驗，保護客戶利益。

四、 2022 年值得關注的 MEV 交易

（一）套利之美

2022 年 8 月 1 日，套利機器人 0x baDc 從兩個 Uniswap WETH/WBTC 池之間的單一空間套利中獲利 319.7 萬美元，花費 2057 美元成本，在 Nomad 跨鏈橋漏洞中反向運行大型交換交易。

（二）多樣化的三明治交易

三明治攻擊模式越來越復雜， 2022 年曾出現過有 56 名受害者的三明治攻擊，以及添加 / 移除流動性時的三明治攻擊。

• 56 筆交易的三明治攻擊：在 Uniswap V2 上，一個區塊中有 56 筆交易將 WETH 換成 MEME，三明治機器人對它們一起攻擊。這表明三明治機器人不一定只攻擊一個交易，將一個大訂單拆分成多個小訂單並不能保證交易者能逃脫被攻擊的命運。

• 添加 / 移除流動性的三明治攻擊：三明治機器人攻擊的不一定是 DEX 上的交換交易，添加和移除流動性也可能被攻擊。在過去的研究中，針對添加流動性的三明治攻擊可以看作是針對向池子裏增加流動性前後滑點變化的無風險套利。被攻擊的流動性提供者以及其他流動性提供者都可能承擔損失。同樣地，移除流動性也可能受到攻擊，流動性提供者也可能承擔類似的損失。因此，流動性提供者應謹慎設置檢查點，並注意三明治攻擊會從他們的損失中獲利。

（三）槓杆三明治的困境

在一些熟練的三明治中，閃電貸提供了槓杆作用所需的資金，交易者只需將一小部分資金投入到搶跑（front-run）交易中，從而推高了受害者的交易價格，延長了潛在的收益。然而，這樣做的壞處是，三明治機器人的風險也會增加。特別是，如果搶跑交易打包成功，而相應的尾隨交易（back-run）沒有成功，那么三明治機器人就會虧損。使用這種策略的三明治機器人可能需要支付更高的 MEV 成本來優先處理交易。

（四）長尾 MEV 交易

MEV 類型或許並不限於套利、清算、三明治或 JIT， 2022 年的多重攻擊也可以被歸類爲長尾 MEV。

在 Abracadabra 套利事件中，攻擊者利用協議的價格緩存設計，並利用協議的價格預言機的更新機制來完成套利。在 Mongo Squeeze 和 CRV short-queeze 事件中，攻擊者操縱了市場的流動性，在相應的借貸金庫上制造壞账。在 Ankr 攻擊事件中，攻擊者使用偷來的 Ankr 部署者的私鑰來攻擊代幣發行機制，並成功獲得收益。

與此同時，伴隨交易而來的大量資金流動往往爲傳統 MEV 機器人提供了機會，而 AMM 內的大額交換也會帶來重要的套利機會。上文提及，涉及重大風險事件的月份往往伴隨着較高的整體套利利潤。此外，與 CRV 空頭的流動性操縱相關的巨大價格變化爲清算機器人提供了更多機會。譬如，在 CRV 空頭擠壓事件中，一個清算機器人在 CRV 價格劇烈變化期間實施了有利可圖的清算策略，獲得超過 100 萬美元的收入。

五、MEV 機器人與 DeFi 生態系統

自從 MEV 的概念开始流行以來，大多數人對它的第一印象是負面的。MEV 激勵礦工尋租以獲取大量收入的打包交易需求，MEV 機器人之間的 PGA 競爭提高了以太坊的平均交易費用水平。更重要的是，MEV 還可能威脅到區塊鏈協議本身的安全性和去中心化。MEV 機器人可以通過監測待定交易和搶跑交易或三明治攻擊來提取價值，這是許多協議开發者試圖減輕的負外部性。

但人們必須面對的事實是，由於區塊鏈協議在實現公开性與透明度方面的性質，MEV 是最基本的。從 DeFi 協議的角度來看，MEV 機器人還可以提供多種價值。最常見的套利機器人檢測 DEX 或 CEX 之間的價格差異，並通過低买高賣獲利。它們對流動性池價格偏差的計算提高了市場價格發現的效率。清算機器人監測抵押貸款的健康比率，並在抵押品價值跳水時啓動清算，這有助於去槓杆化過程，尤其是在市場波動時。

在未來，就像這個市場上出現的 JIT 機器人和統計套利做市商一樣，會出現更多不同的機器人，它們精通計算，從數據分析和金融工程中獲利，並且是 DeFi 系統順利實現自動化運作的重要組成部分。

另一方面，MEV 機器人與 DeFi 協議的其他參與者的互動也變得更加復雜和重要。正如替代性的三明治機器人和 JIT 機器人所揭示的那樣，三明治機器人的受害者不一定只是交換用戶，也包括流動性提供者。由於三明治機器人的存在，交換用戶不一定會承擔更多的滑點損失，但可能會從 JIT 機器人帶來的滑點折扣中獲益。

2022 年，EigenPhi 曾深入分析 MEV 對兩大 DEX 協議 Uniswap V3 和 Curve 的影響。在 Uniswap V3 上，主流 MEV 機器人的收入規模佔到流動性提供者收入的 25% 。在 Curve 上，MEV 交易量在大多數日子裏佔總交易量的 20% 。

據 EigenPhi 分析，在 2022 年，套利和三明治機器人爲 DEX 貢獻總計 3280 億美元交易量，約佔該年 DEX 上產生的總交易量 6660 億美元的 49% 。

綜上所述，我們可以看到 MEV 機器人已經成爲 DeFi 社區不可忽視的組成部分。了解 MEV 機器人和其他實體之間的交易關系可以幫助利益相關者更好地了解 MEV 對 AMM 的長期影響。

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