我們關注在「不變」中尋「變」和求「變」
作者： Jiawei， IOSG Ventures
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引子
根據以太坊社區給出的定義：MEV 是指通過包含/不包含/以及排序區塊中的交易，從區塊生產中提取的超過標準區塊獎勵和 Gas 費的最大價值。
鏈上金融活動日趨複雜，MEV 也隨之不斷積累。據不完全統計，目前 MEV 已接近 7 億美金的體量。這僅是在 PoW 時期以太坊一層的語境下，如果把 The Merge 發生之後，以及各個 Layer 2 與 Alt-L1 考慮進去，保守估計 MEV 的總體量將超過 10 億美金。
在以太坊交易的生命週期中，我們可以抽像出 MEV 供應鏈。本文主要討論 Builder 和 Validator（Proposer）的部分。
提議者和構建者分離（PBS）
在當前以太坊的協議層設計中，區塊構建者（Builder）和區塊提議者（Proposer）是同一實體——在 PoS 之下，他們首先是 Validator 的子集。這一實體被偽隨機地從廣泛的 Validator Set 中選擇出來構建區塊、並向 PoS 網絡提議區塊。
上圖基本闡釋了區塊構建的過程。Builder 獲取交易的來源主要有三種：公共交易池（mempool）、私密交易 Channel（如 Flashbots Protect）和 MEV 搜索者提交的 Bundles。Builder 將這些交易構建成一個區塊，連同參與拍賣的出價遞交給 Relay。
在 MEV 不斷增長的趨勢下，這種 Builder 和 Proposer 作為同一實體的設計逐漸顯現出弊端：相較普通的 Validator 而言，大型 Validator Pool 有更多機會去實現 MEV；此外，他們顯然比普通 Validator 有更強大的 MEV 捕獲能力，這樣導致了嚴重的中心化問題。於是，PBS（Proposer-Builder Separation）提出把 Builder 和 Proposer 的分離開來。
分離之後，無論普通 Validator 還是大型 Validator Pool，都把區塊外包給專業的 Builder 進行構建，以此最大化利潤，而自己只需要做「提議」一件事情。
目前的 PBS 分為協議層和非協議層實現，兩者的區別是前者內嵌於以太坊本身，技術上具有強制性；而後者指的是 PBS 是可選項，具有非強制性。
- 協議層 PBS（Danksharding）協議層 PBS（In-protocol PBS 或 Enshrined PBS）將在以太坊 Danksharding 實施中引入，使 PBS 成為協議層的設計。屆時 Builder 除構建區塊之外，還需要在約 1 秒內計算 32MB 數據的 KZG 多項式承諾，並在 P2P 網絡中進行分發。
- 非協議層 PBS（MEV-Boost） Flashbots 提出了一個開源軟件 MEV-Boost，作為 PBS 的非協議層實現。這是一個開放市場，即 Builder 專注於構建區塊，盡可能實現每個區塊的利益最大化。在參與拍賣後，最有利可圖的區塊被提交給 Proposer。後者只需要簡單地提議這個區塊，相當於出售其區塊空間。作為回報，該區塊的 Proposer 可以獲得區塊構建者支付的費用。據估計運行 MEV-Boost 之後，驗證者的質押收入將提升超過 60%。
以上是 MEV-Boost 的大致工作流程。
首先，Validator 除運行驗證者客戶端、共識客戶端和執行客戶端三個軟件外，還需要運行 MEV-Boost。
Builder 從交易訂單流中獲取交易和 Bundle，並按各自的策略構建區塊。
作為 Builder 和 Proposer 之間的雙向通信渠道，可以連接到一個或多個 Builder，並驗證 Builder 提交區塊的有效性和出價，將有效的最高出價提交給 Proposer。
Proposer 可匯集一個或多個 Relay，從中選出最有利可圖的區塊，並進行提議。
關於非協議層 PBS 與區塊構建，衍生出來一些有趣的話題，下文將一一討論。
市場供需及轉變
在供需關係上，Proposer 和 Builder 其實在早期已經實現了一定程度上的分離。
複雜的鏈上活動使 MEV 的機會日漸顯現。在 PoW 中，擁有強大算力的礦工掌握了出塊權，但是他們搜索 MEV 的能力一般，大多只是單純地選擇支付的 Gas 費高的交易來生成區塊；另一方面，搜索者捕獲 MEV 機會的能力很強，但是出塊權不在他們手上。
起初，沒有一種確定的方式讓礦工包含這些搜索者提交的交易；搜索者只能盡可能拉高支付的 Gas 費，以期其提交的交易被包含。但這是一種公開的「拍賣」，相當於 Gas War，即便出價者最終失敗也必須支付費用，並將造成網絡負載和推高 Gas 價格，產生嚴重的負面外部性。
於是，針對以上供需和痛點，Flashbots 提出了 Flashbots Auction，在礦工和搜索者之間引入了拍賣和通信渠道。搜索者通過 Flashbots Auction 向礦工發送交易，並額外支付費用。
概括而言，供需關係產生了開放市場。
這是 PoW 中的情景。而當以太坊過渡到 PoS 之後，只需要質押 32 個 ETH 和滿足簡單的硬件要求就可以參與驗證網絡，意味著出塊權的分佈變廣，即可以參與出塊的人大大增多了。但是，對比礦工而言，這些 Validator 缺乏構建區塊的能力。
供需關係的開放市場仍然存在，但產生了一些變化：以往礦工可以選擇自己構建區塊，或是把區塊構建外包出去—— Flashbots Relay向礦工發送交易或區塊，礦工可以選擇性接收；而現在，對 Validator 來說，區塊構建會產生額外的計算開銷，並且他們大多沒有足夠的能力捕獲 MEV，因此 Validator 需要向 Flashbots Relay 請求區塊。
監管、抗審查與去中心化
監管與審查，某種程度上是同一件事情。而抗審查和去中心化是區塊鏈的敘事支柱，兩者的關係密不可分。
首先在監管層面，合併後，中心化交易所、質押服務提供商和實際運營商在全網 Validator 中佔據很大比例。這些實體處在特定的法律管轄區內，因此需要權衡其業務帶來的合規風險。以太坊面臨著無形的監管壓力，
從數據面上看，每日符合 OFAC 合規要求的區塊已經占到 67% 之多；每 100 個區塊中有 74 個符合 OFAC 合規要求。這項數據在保持高位的同時處在上升趨勢中。如果該數值接近於 100%，那麼受到 OFAC 制裁的地址發出的交易將很難被包含在區塊中。
當然，迄今受 OFAC 制裁的地址均為黑客地址，在道德倫理上似乎有其合理性；但這個監管範圍是否會擴大，恐怕難以料想。面對監管高壓，大型驗證者池應如何在經濟利益和去中心化精神面前作選擇？與其嘗試回答這個問題，我們也許更應該從技術角度出發直接解決審查問題。
除監管層面的審查之外，當前 MEV-Boost 中還存在著 Builder 的審查問題。在上述工作流程中我們看到，Proposer 只能被動接收由 Builder 提交上來的完整區塊，無法從中包含自己想要的交易。即要么全部接收，要么完全不參與 MEV-Boost。這種情況下，Builder 實際上可以聯合起來有意地不包含某些交易，並對其交易發起者進行敲詐勒索。
在 Danksharding 的協議內 PBS 中，引入了 crList（抗審查列表）來解決審查問題，即 Proposer 有權利指定一個交易列表，這個交易列表必須被 Builder 所包含；在贏得拍賣後，Builder 需要證明 crList 中的交易都已經被包含在內（或區塊已滿），否則該區塊將被視為無效。
在 EigenLayer 提出的 MEV-Boost++中引入了 Proposer Part，即類似於 crList，Proposer 有權參與構建區塊的一部分。
進一步的去中心化
通過 PBS 的非協議層實施，Validator 中心化的問題得到緩解，在上一節討論中，我們發現現階段 Builder 同樣有著中心化的問題。過去一周內，排名前五的 Builder 構建了 84.64% 的 MEV-Boost 區塊。
Flashbots 近期開源了其 Builder API，希望由多個 Builder 協作構建區塊，而非當前由單個實體構建完整的區塊。
粗略來看，因為不同 Builder 能夠覆蓋到 MEV 搜索者和私密交易 Channel 的覆蓋面不同，有些 Builder 可能在前者或者後者方面各有優勢。現在，Builder 們遞交的區塊是一個完整的區塊，如果想要自己構建的區塊被選上，必須使構建區塊的整體實現利益最大化。
如果多個 Builder 協作，前者佔優勢的 Builder 可以提交區塊的一部分，後者佔優勢的 Builder 可以提交其他部分，這樣會使得 Builder 整體而言更加去中心化，並且理論上 Validator 最終收益也會更多。然而與此同時，這也明顯加劇了 Builder 間的競爭。
Flashbots 提議所有團隊公開開發他們的 Builder，並且社區只信任那些行為符合透明和免費軟件規範的 Builder。如果各個 Builder 遵循這一標準，將使得 Builder 的角色和區塊構建更加去中心化和透明。
從 MEV 的角度思考 Endgame
Vitalik 在他的文章「Endgame」中描述了以太坊的最終圖景：區塊生產是中心化的，但區塊驗證是去信任的和高度去中心化的，並且確保抗審查。
個人猜想，前半句話的邏輯基於以下三點：
- 從去中心化的程度考慮，以太坊需要使成為 Validator 的硬件要求或計算資源盡可能低，如果 Validator 只需要簡單地提議一個構建好的、且出價最高的區塊，而無需自己構建區塊，這能夠降低一部分計算開銷。
- 從經濟激勵的角度出發，該系統的參與者都是 Economically Rational 的，如果運行 MEV-Boost 可以使質押收益提升 60% 之多，那麼除去監管等其他客觀因素，理性的 Validator 會把區塊構建的工作外包給 Builder 去做，這樣使得區塊生產是中心化的。
- 如果 Danksharding 在未來確定實施，對 Builder 的硬件和帶寬要求大幅增加，因此必然指向 Builder 中心化的結果。
儘管區塊生產是中心化的，但以太坊通過降低參與網絡驗證的門檻和 PBS，實現 Validator Set 的進一步去中心化，並基於廣泛的 Validator Set 和偽隨機的投票過程來確保區塊驗證去信任、且高度去中心化，這一點是確定的。
當然，中心化與去中心化是 Spectrum，而非「是」或「否」的問題。
Closing Thoughts
區塊構建是一個廣闊的市場，MEV 每時每刻都在發生，從中涉及到算法比拼和競爭者博弈，現金流川流不息、不捨晝夜。MEV 是當下加密世界中不可多得的純鏈上原生的商業模式，足夠穩固。
當前的 PBS 是非協議層的，Validator 仍然可以選擇自己構建區塊，而非外包給專業的 Builder。而在未來以太坊引入 Danksharding 之後，PBS 成為協議設計上強制性的實施，我們將看到區塊構建的市場變得更加龐大。
我們關注在「不變」中尋「變」和求「變」的投資邏輯：
- 考慮未來大規模採用、和鏈上金融活動日趨複雜，我們認為 MEV 是中長期視角下「不變」的趨勢所在。
- 在合併後什麼「變」了？首先，區塊提議與區塊構建之間的供需關係發生改變。其次，對抗審查和去中心化的需求開始出現。最後，區塊構建成為專業化市場的趨勢也在慢慢顯現。這些變化將引導我們抵達以太坊的終局。
在非協議層 PBS（MEV-Boost）和協議層 PBS（Dankshading）之間，存在一段兩至三年的時間窗口。更進一步來說，如果跳出以太坊 Layer1 的視角，在多鏈生態和多 Rollup 生態中，同樣存在著廣闊的跨域 MEV 機會。
IOSG 將持續進行一系列指向性、預測性的研究，並從中挖掘隱含的機會，敬請關注！
References:
https://www.flashbots.net/mev-sbc-workshop
https://www.blocknative.com/blog/ethereum-block-building
https://www.blocknative.com/blog/web3-transaction-lifecycle
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