术语MEV代表矿工可提取值，最近称为最大可提取值。它是衡量矿工（或验证器，排序器等）可以通过他们在启用智能合约的区块链网络上产生的区块内任意包含，排除或重新排序交易的能力来衡量利润。
什么是MEV（矿工可提取值）？
简而言之，MEV是一种动态，允许矿工通过确定区块链网络上的交易顺序来最大化他们的利润。这包括任意重新排序，包括或排除区块中的交易，而以牺牲用户为代价。
“矿工可提取价值”一词最初是由一组研究人员于2019年创造的，他们通过发表一篇名为Flash Boys 2.0的论文来突出这个问题。有趣的是，MEV的问题在2014年由Reddit用户首次发现，他提出了“矿工提前运行”的问题，因为所有交易都在以太坊网络上公开。
随后，矿工可提取价值的概念及其周围的问题在Web3投资公司Paradigm的研究团队深入研究它们之后声名狼藉。Paradigm研究主管Dan Robinson在2020年发表了《以太坊是黑暗森林》一文。罗宾逊在其中指出，诸如前台运行的机器人之类的MEV问题可能会激励矿工为了自己的利益而在其内存池中重新排序和提交交易。
今天，MEV是以太坊最大的问题之一，自2020年以来，从用户那里提取的价值超过6.63亿美元。这表明MEV不仅仅是一个小问题，而是一个大规模发生的重大问题，也是以太坊用户关注的问题。
让我们来看看MEV的不同类型的提取，示例和效果，以及用户可以采取哪些措施来减轻其影响。
矿工可提取价值的类型
今天，用户以多种形式遭受MEV的经济影响。像汽油高尔夫和广义领跑者这样的术语经常占据加密头条新闻。但是，在我们冒险讨论各种类型的MEV之前，让我们首先研究一下MEV背后的理论以及它如何影响矿工和验证者。
正如我们所说，MEV允许矿工和验证者从重新排序交易中获利，因为他们可以访问确认区块。尽管如此，MEV的很大一部分是由称为搜索者的自主网络参与者执行的。
搜索者是处理区块链生态系统中复杂算法的用户（不一定是矿工）。然后，这些算法用于检测可用的盈利MEV机会。搜索者利用机器人自动向网络提交有利可图的交易。由于搜索者有“安全”的盈利机会，他们能够支付高昂的汽油费，激励矿工和验证者接受他们提出的交易顺序。
以下是作为MEV形式的不同类型的提取。
燃气高尔夫
燃气高尔夫是优化智能合约现有功能的过程，其方式是最大限度地减少所涉及的天然气量。这涉及以一种利用合同设计来使用尽可能少的气体的方式对交易进行编程。
天然气高尔夫为搜索者提供了竞争优势，因为它允许他们设定更高的天然气价格，同时保持他们的总天然气费用不变（因为天然气费用=天然气价格*使用的天然气）。
要理解天然气高尔夫的概念，必须了解分散式网络中的存储成本。与集中于服务器中的数据不同，区块链数据不仅仅存储在一个地方，而是存储在分布在全球的数万个磁盘上。此外，如果将来的事务来访问或更改数据，则必须随时可供网络中的每个节点使用。因此，数据访问的成本由网络以gas费用的形式收取。
燃气高尔夫球手使用以下技术：
- 尽可能节省事务代码中的数据空间。
- 仅在真正需要时才存储数据。
- 检查函数访问或更改存储的次数。
其他气体高尔夫技术涉及使用以一长串零开头的地址，因为它们占用的存储空间更少。另一个涉及在合约中留下较小的ERC-20令牌余额以重用它们，因为初始化存储插槽比更新存储插槽的成本更高（SSTORE与SLOAD）。
值得注意的是，就gas费用而言，SSTORE（将数据存储在存储插槽中）和SLOAD（将数据从插槽加载到内存中）是EVM上最昂贵的操作码之一。
广义前跑：什么是前跑，为什么它如此普遍
与汽油高尔夫不同，前端运行不涉及优化智能合约以检测有利可图的MEV机会。相反，它涉及密切关注未经确认的交易，寻找有利可图的交易，然后通过提交它们来提前运行原始交易，但需要更高的汽油费。
通过有效地执行获胜的交易，领跑者以牺牲原始诚实交易者为代价来确保利润。使用特定算法和参数在事务发生之前识别事务的领先机器人称为广义领跑者。
让我们用一个例子来说明这一点。
想象一下，交易者发现了套利机会。事实证明，Uniswap和Sushiswap之间的某种硬币存在价格差异。假设wBTC / USDC在一个中为20，904美元，在另一个中为20，916美元。为了从这个机会中获利，交易者必须发起一笔交易，在Uniswap上以较低的价格购买资产，然后在Sushiswap上以更高的价格出售。一旦交易者启动交易，它将不得不在内存池（未确认的交易池）中等待，以便被矿工挑选并被执行。
然而，我们的交易者不知道的是，这为领跑机器人打开了一扇窗。机器人会在等待执行时检测到交易，复制它，增加更高的gas费用，并事先执行其交易。这将有效地剥夺交易者的套利机会，以她的智力，金钱和创造性费用获利。
后台运行
与前台运行类似，后台运行涉及监控内存池以在挂起的目标事务后立即执行事务。为了实现这一目标，MEV搜索者使用回流机器人窃听大型交易，这通常会导致AMM池的不平衡和严重的价格滑点。
然后，后台运行的机器人在同一池上执行相反的交易，以最大化其所有者的利润。换句话说，回流通过利用原始交易引起的价格差异来工作。
后台运行的机器人还会监控内存池中是否有新的代币对列表，并通过从货币对中购买大量一个代币来立即进行交易，以立即获得初始流动性。这随后提高了代币的价格，在其他交易者中创造了FOMO，并使价格进一步上涨。然后，机器人以更高的价格出售代币，最大限度地提高搜索者的利润，在离开时破坏小买家。
三明治攻击
三明治攻击交易结合了前期和后行策略。它们在利用AMM概念的去中心化交易所（如Uniswap）中特别有用。正如您在后台运行示例中看到的那样，在此模型下，资产的价格可以通过一次大交易大幅上涨或下跌。
MEV提取器通过监控大型交易的内存池并将其夹在中间来利用AM来获利。为此，他们同时提前运行和后运行它们。
例如，假设受害者想在Uniswap上将大量ETH换成一种不起眼的山寨币。一旦MEV搜索者在mempool中看到这个交易，它就可以通过在受害者的交易之前执行相同的交易来预先运行受害者的交易。
当搜索者的交易命中时，它总是会导致价格滑点，从而随后提高池内山寨币的价格。反过来，这将使受害者每枚硬币支付的费用远远超过他们原先的预期。为了完成这项工作，一旦受害者的交易被执行，搜索者就可以将其山寨币交换回ETH，费用由原始交易者承担，回运行以获利。
时间匪徒袭击
另一种形式的MEV攻击是所谓的时间强盗攻击。 正如您将看到的，这些可能是最令人担忧的攻击类型，因为它们可能会破坏网络中的共识和信任的稳定性。
时间匪徒攻击涉及重新挖掘区块，以实现利润最大化。与MEV相比，当区块奖励足够小时，可能会发生时间匪徒攻击的机会。这激励矿工破坏共识的稳定性，以获得最大的利润。
例如，假设区块链网络的最高区块编号为#B10其区块奖励为100美元。顺便说一句，矿工注意到一个价值1000美元的MEV机会，区块号#B7。这个机会可能会激励所述矿工重新挖掘#B7区块和所有后续区块，以获得MEV奖励，同时遵守最长链规则。
可以想象，如果没有几个矿工之间一定程度的串通，这不太可能发生在大型连锁店中。然而，区块再挖矿在新型链中仍然是一个问题，随着挖矿力量逐渐集中化，可能会变得更加突出。
叔叔攻击
另一种特殊的攻击是叔叔攻击。叔叔攻击甚至可以绕过并执行MEV，甚至从捆绑交易中执行MEV，这是一种常见的防御策略，包括批量发送交易。要了解叔叔攻击的工作原理，我们需要首先了解捆绑交易。
Flashbots是一个研究机构，通过创建一个链下MEV拍卖市场，使MEV的访问民主化（我们将在下面讨论的一个有争议的观点）。这称为作为服务（FaaS）进行预运行。一旦Flashbots的拍卖结束，一批领先交易就会捆绑在一起，以避免被其他搜索者（换句话说，超过超速领先者）抢占先机。捆绑交易必须包含在提交的订单中，并且包含整个捆绑包，或者什么都不包含。他们也不允许分裂。
但是，在某些情况下，在叔叔区块上开采了一堆此类交易。在以太坊中，偶尔可以同时开采两个区块，其中只有一个被允许进入链中。然后，被丢弃的块被称为“叔叔”或“孤儿”。写入叔叔区块的交易随后为攻击创造了一个小的机会窗口。
当捆绑交易被挖掘到一个叔叔区块中时，它们是开放的，每个人都可以看到。在这种情况下，攻击者可以从捆绑包中选择事务以进行预运行或回运行。这也表明攻击超出了内存池，也延伸到了不干净的块中。
矿工可提取价值的影响 - 好的，坏的和丑陋的
令人惊讶的是，MEV及其在区块链生态系统中的作用有很多论据。
让我们从相信MEV是不可解决和不可避免的一方开始，然后再研究负面因素。
MEV好的一面
这一方认为，加密社区应该构建工具，使MEV的访问民主化，而不是试图解决它。
MEV的支持者认为，MEV确保了贷款协议等DeFi项目的有用性，使他们能够快速顺畅的清算过程。支持者认为，MEV提取器是理性的行为者，寻求并修复DeFi协议的经济低效率，使其变得健壮。
属于支持者阵营的一组研究人员建立了一个名为Flashbots的组织，致力于减轻当前MEV提取技术的负外部性。Flashbots已经构建了一个名为MEV-Geth的产品，该产品提供前端运行即服务，主要重点是为MEV提取实现无许可，透明和公平的生态系统。
支持者认为，提供前台即服务（FaaS）弥补了以太坊EIP-1559费用消耗更新造成的矿工收入损失。因此，它通过激励矿工竞争具有更高哈希算力的MEV来间接提高以太坊的安全性。
坏的
另一方面，MEV导致用户体验更差的原因显而易见。特别是，它会导致更昂贵的交易和收入损失。
例如，在应用层，前台和三明治攻击正在给用户带来价值数百万美元的损失，包括价格滑点增加和套利机会的丧失。在发布本文之前的30天内，MEV搜索者和矿工已经从以太坊用户那里提取了超过2800万美元。
前台机器人的存在使套利交易成为业余交易者无法取胜的游戏。这尤其损害了DeFi协议的拟议功能，这些协议依赖于第三方套利才能正常运行。MEV机器人的存在为真正的套利者参与此类协议创造了不利的环境，这反过来又不利于协议的安全性。
此外，在网络层面，广义的领跑者通过增加汽油费相互竞争。这通常会导致网络拥塞和高昂的交易费用。网络用户（以及网络本身，变得低效且成本高昂）因此而受到影响。
丑陋
还有一些论点声称MEV在协议级别上恶化了网络本身。例如，对于任何给定的区块，如果MEV奖励大于区块奖励，这可能会激励矿工重新挖掘区块并破坏网络共识的稳定性。
根据你问的人，允许矿工为了利润而对区块中的交易进行重组和重新排序，可能会被视为打破了区块链是一种安全、不可变和无需许可的技术的整个前提。它还使矿工在影响交易和余额方面发挥积极作用，而不是成为争夺不同利益的中立方。事实上，我们鼓励您考虑当矿工认为值得花时间利用他们的采矿特权自己进行MEV时会发生什么。
降低矿工可提取价值
我们已经研究了MEV的坏和丑陋的一面，并考虑了由于MEV提取而损失的数百万美元。现在，通过讨论如何减轻或最小化MEV的影响来结束本文至关重要。
整个加密生态系统正在积极讨论和研究解决方案，以减轻或至少最小化MEV的影响。两个阵营都提出了许多解决方案-那些认为MEV是不可避免的，并且应该将其获取民主化的人，以及那些试图阻止它的人。
让我们来看看两个阵营提出的解决方案。
MEV 民主化、Flashbots 等
在“支持者”阵营中，Flashbots（见上文）等几个组织旨在通过密封竞标区块空间拍卖机制使MEV提取民主化。这种拍卖机制创建了一个并行的私有中继，以减少内存池竞标战，导致区块链膨胀的失败交易以及用户的整体GAS成本。
与此同时，乐观主义引发了一场运动，提议MEV拍卖（MEVA），以尽量减少MEV对网络流量的影响。使用MEVA，可以创建一个拍卖，其中获胜者有权重新排序提交的交易并插入自己的交易，只要它们不延迟任何特定交易超过N个区块。
针对 MEV
另一方面，那些认为MEV不好并且应该最小化的人也建立了一些解决方案。
Arbitrum是以太坊的Layer-2解决方案，已经公开将自己定位为MEV和FaaS。为了缓解MEV，Arbitrum提出了一种解决方案，通过在Layer-2链上没有排序器来避免交易的重新排序。
根据Arbitrum，可以创建一个链，其中没有许可的实体具有排序权限。然后，订购将完全由收件箱合同决定。没有定序器的Layer-2链可能会失去比其Layer-1链更低的延迟的能力，但是，如果第2层中涉及的任何一方（包括Arbittrum验证器）在事务排序中没有发言权，MEV就无法进入画面。
众所周知的oracle网络Chainlink还构建了一个解决方案，以避免交易的重新排序，称为公平排序服务。FSS背后的想法是让oracle网络对发送到特定合约的交易进行排序，包括用户交易和oracle报告。通过FSS，预言机节点摄取交易，然后就其排序达成共识，而不是让单个领导者决定它。
另一种方法是太极网络（现已解散）或bloXroute，它允许用户绕过公共内存池将私人交易直接发送到矿池。这消除了内存池内的攻击面（正如我们已经建立的那样，交易是公开的，可以由MEV机器人监控）。
结论：矿工提取价值不会很快消失。
一个公认的事实是，目前的MEV问题在本质上是相当严重的，至少需要解决或最小化。尽管MEV的好与坏存在冲突，但双方都在积极研究各种解决方案。我们介绍的只是冰山一角 - MEV wiki和其他来源为那些有兴趣了解有关MEV生态系统的更多信息的人提供了一个全面的列表。
在Panther，我们正在构建以隐私为中心的解决方案，重点是用户的隐私和自主权。因此，MEV作为一个问题与我们的研究和兴趣密切相关。Panther是私人金融生态系统不可或缺的一部分，使用户能够在DeFi应用程序世界中导航，并完全控制谁可以看到他们的数据。我们还在努力促进区块链生态系统的公平性，以缓解数据隐私问题。
查看Panther博客并订阅我们的时事通讯，以了解有关Panther代表什么以及它如何实现它的更多信息。您还可以访问黑豹学院，了解有关Web3，数据隐私和DeFi的更多信息。
关于黑豹
Panther是一种分散的协议，使用零知识证明在DeFi中实现可互操作的隐私。
用户可以铸造完全抵押的可组合代币，称为zAssets，可用于跨多个区块链执行私有的，受信任的DeFi交易。
Panther帮助投资者保护其个人财务数据和交易策略，并为金融机构提供合规参与DeFi的清晰途径。