一、理解MEV
在以太坊仍使用PoW机制时，MEV代表「矿工提取的价值」，POS机制下，矿工已被验证者取代，MEV代表「最大可提取价值」,与PoW下少数不透明的矿池运营商控制交易排序并获取利益不同，PoS机制下区块内交易排序套利权利开放给了任何人，通过扮演不同的角色参与区块空间套利开放市场。Paradigm的GPDan将MEV分类为EIP-1559burn、对冲、rebalanceloss以及交易前后的价格变化。打破MEV这个晦涩名词的理解是，任何链上通过交易排序特权捕获的部分/全部价值都可以归集为某一种MEV，因此现在链上套利行为有时被统称一为MEV，MEV也被视为区块链中的副产品、无许可激励措施，用户可在先到先得的基础上提取。
举个例子，假设A用户在AMM中出售100ETH，由于AMM算法机制导致每出售一单位资产就会将价格压低一些，如果大量出售某个资产，会导致该资产的价格低于当前市场价格，即出现滑点。MEV搜索者在发现这样的交易后会以新的价格购买ETH并以市场价格出售，完成套利。在这个例子中，MEV搜索者发起的交易需要成为排在A用户后的第一笔交易，才可以顺利完成套利。因此可以看出MEV搜索者之间面临巨大的竞争，而如何抢先成为某笔交易前后的第一笔交易，通常情况下取决于支付的优先费用,以被优先包含在区块中，MEV搜索者为了让矿工及时打包交易，参与到gas费拍卖市场，导致激烈的竞争将gas费的成本推得非常高。
更传统的解释为在以太坊区块链上，所有新的交易必须首先等待在公共内存池中，然后才会被放入区块并添加到区块链中。在过去POW模式，矿工决定哪些交易放入区块，以及以什么顺序,他们只是选择具有最高交易费的交易，并且对交易的排序并不在意。但在以太坊催生的巨大交易生态中，很快MEV搜索者开始意识到，通过重新排列交易、审查交易或基于内存池中的交易创建新交易，可以获得利润,这些利润便是MEV。虽然搜索者是MEV的发起者，但通常更多的利润在MEV的传导价值链中被分配给了其余参与者，如验证者，而非搜索者本身。
从用户和生态的可持续发展角度来看，MEV活动大致分为两种，帮助价格发现的套利行为，清算等有利的MEV以及简单的抢先交易，或者更复杂的三明治攻击等不利的MEV活动，抢先交易和三明治攻击会导致普通DEX交易者获得更差的价格。
二、MEV赛道概览
1、赛道特性
MEV赛道属于底层基础赛道，与在区块空间内进行交易相关所有赛道强关联，具有高收入效应、交易场景越多越复杂越有利于收入获取、相对低风险等特性，与整个市场的多L1生态拓展相生相长。
P2P Validator捕获的689枚ETHMEV奖励已进入Lido奖励金库:4月10日消息，北京时间4月9日10:35，以太坊质押协议Lido在Epoch193,186捕获了689.02枚ETH的MEV奖励，这些MEV奖励可能与最近的Sushi Swap漏洞有关。质押解决方案技术开发商P2P Validator发推表示，MEV奖励已进入了Lido Rewards Vault，将与Lido和Sushi沟通探索解决方案。[2023/4/10 13:54:28]
2、赛道发展
解决MEV问题是以太坊路线图的重要组成部分。去年11月5日，以太坊共同创办人VitalikButerin发表更新版以太坊发展路线图，其中包含三个重大变化，包括在路线图添加了一个全新阶段?—?—「TheScourge」，确保可靠和公平可信的中立交易和解决MEV问题。这代表解决MEV中心化问题的协议会迎来关注，这个赛道的关注度也会逐渐提升。
MEV未来的发展应该专注于跨链MEV获取，价值流失最小化，MEV对协议真实用户潜在负面影响最小化，并确保参与者的公平分配等方向。
3、赛道规模
这个赛道的收入规模几乎与加密市场的交易量是同步发展的。两个主要因素影响MEV规模，一是套利频率与价格波动之间存在正相关关系，二是套利量与总交易量之间也存在正相关关系。
以Flashbots的收入来看，总的毛提取利润为713.95M，这部分被认为是好的MEV，对价格发现，并对完成DeFi的核心功能以及DEX的交易量有积极的影响。三明治攻击收入为1206.11M，这部分被认为是不利的MEV，大部分的MEVprotectedDEX都希望控制并民主化这部分利润。
如果我们使用累计费用收入排名前三的Uniswap,Pancakeswap和Sushi作为锚点，三个DEX的累积费用为(3.24+1.2+0.77)billion即5.21billion，粗略估计通过Flashbots获取的MEV收入占了37%，而事实上除了主要DEX，以太坊上的其他dapp、altL1和L2上也会产生可观的MEV收益。估算这些费用在整个价值链上的传导形成各个细分赛道的规模，需要分析MEV利润在不同参与者中如何进行分配。
根据Eigenphi的数据，在2023年1月和2月，MEV搜索者通过钱包和RPC从所有用户的交易中获得了4830万美元，其中3470万美元流向了构建者。然后构建者将3030万美元发送给了验证者。
利润分配：搜索者?—?730万美元；构建者?—?440万美元；验证者?—?3030万美元。不难看出，大部分的利润还是被下游的验证者捕获。
在4830万美元中，630万美元被用于EIP1559的销毁。从钱包和RPC传输到构建者，然后传输到验证者的普通交易的优先手续费为3255.4万美元。钱包和RPC的普通交易为EIP1559销毁了2.272亿美元。
基础设施提供商Flashbots推出新协议MEV-Share:2月16日消息，区块链研究和基础设施提供商Flashbots推出了一种名为MEV-Share的新协议，该协议将通过最大可提取价值 (MEV) 赚取的部分资金分配给以太坊用户，而不仅仅是验证者和区块构建者。这个新协议是由Flashbots 团队在其社区论坛上宣布的，目前仍处于提案阶段。
MEV-Share是一种新的协议，它允许以太坊用户从MEV产生的利润中受益，并成为交易供应链的一部分。Flashbots的产品负责人Robert Miller表示，通过引入一种称为“媒人”（matchmaker）的新实体，MEV-Share可以将来自搜索者的交易包与用户交易进行匹配，从而使搜索者能够进一步优化他们的 MEV 捕获工作。该团队表示，钱包地址等敏感的用户交易细节将保密。（The Block）[2023/2/16 12:11:53]
2021年牛市，整体收入天花板有4.76亿美金。以较低的10倍PS计算，整体赛道规模近50亿美金。而每个部分细分赛道的赛道规模，可以根据占比估算出Searcher超过10亿美金，验证者超过35亿美金，这只是粗略的估计。
不过那些在链上交易中获利的机器人可能仍会承担许多失败交易的成本，以及其他链下对冲成本的影响，这部分成本并未被纳入计算。并且这只是直接参与者获得的收入计算，并没有计算间接参与者市场。实际上，整个赛道的规模会远超过上述数字。
4、MEV赛道格局的两个角度
价值链
上游：上游指的是提供链上交易信息和数据的服务提供者，通常是以太坊节点运营商或RPC服务提供者。这些服务提供者为中游和下游参与者提供了必要的数据接口，使他们能够获取有关交易和区块的信息，从而更好地参与到MEV相关活动中，例如Uniswap会将用户发起的交易(TX)通过RPC(远程过程调用)发送出去，这些交易会进入以太坊内存池。
中游：中游包括各种工具、平台和基础设施，帮助连接上游和下游参与者，从而实现MEV价值的分配。这些中游工具可能包括搜索引擎、交易构建器、交易中继器等，它们使搜索者、构建者、区块生产者等能够更有效地发现、执行和分配MEV机会。
下游：下游涵盖了真正从MEV价值中受益的参与者，包括验证者和其他实际获得MEV利润的个体或实体。验证者是在ProofofStake网络中参与区块验证的节点，他们可以从交易费用和网络的基础利息中获得奖励，这些奖励是由中游和上游活动所促成的。下游的验证者包括加密交易所、流动性质押平台、机构质押者和个人质押者等。
(2)直接参与方和间接参与方
MEV价值链传导过程
MEV Bot以2000美元成本套利320万美元，或因Nomad事件引发大量套利机会:金色财经消息，链上套利监控网址EigenPhi发推表示，Nomad跨链桥被盗极有可能影响加密货币的链上价格。其中最大的套利机会发生在今早6点左右，MEV Bot在以太坊上Uniswap V2/V3的ETH/WBTC流动池以2000美元成本套利320万美元。
具体路径为：MEV Bot先在Uniswap V3上将约296枚WBTC兑换为约4,160枚ETH，然后在Uniswap V2上将约2193枚ETH兑换为约296枚WBTC。此外，MEV Bot还在Frax、WETH、FXS等多个流动池进行套利，单笔利润超过10万美元。[2022/8/2 2:53:19]
直接参与方包括搜索者,构建者,中继器以及区块产生者也就是验证者,这几类参与者也共同组成了MEV的供应链格局。为这些直接参与方提供更好服务的工具，例如旨在解决MEV相关挑战的基础设施包括本月刚以10亿美金估值融资6000万美金的Flashbots，其打算用这笔融资开发平台SUAVE。
SUAVE是旨在解决MEV相关挑战的基础设施，其愿景是成为不同链的共同排序层。SUAVE专注于将内存池和区块生成的角色从现有的区块链中分离出来，形成一个独立的网络，可作为任何区块链即插即用的内存池和去中心化区块构建者，即充当其他链的Mempool和builder。SUAVE的主要目的是为用户、区块构建者、验证者等与MEV相关的参与者提供一个更加去中心化和公平的生态系统。把所有链的Mempool和builder与其他角色分开，实现专业化管理，以此提升全链效率，实现了共赢，即区块链本身更去中心化，validator收入提高，searcher/builder能够设置偏好且潜在收入变大，用户也能用最便宜的价格进行私密交易。
搜索者编写代码，通常由专有的复杂算法提供支持，以识别内存池中的MEV机会，负责监听公共交易池和Flashbots私有交易池。他们竞争提交响应「包」给builders，并给一个gas出价，表达愿意付出的最大成本。
区块构建者是在实时市场中竞争以代表验证者执行区块构建的专业提供商。任何下载MEV-Boost的用户都可以成为BlockBuilder。Builder接受来自searcher的交易，并进一步从中选择有利可图的区块，随后将区块通过MEV-Boost发送给中继器。
中继器是区块构建者和区块提出者之间的中介，允许验证者向区块构建者提供他们的区块空间。一些中继器包括过去曾通过TornadoCash协议传递的ETH的交易，而有些则排除或「审查」这些交易。MEV中继器因审查问题而具有争议性。在2022年8月，TornadoCash被美国财政部的外国资产控制办公室列入黑名单，从而使美国公民、居民和公司通过该协议接收或发送资金变得非法。自那以后，验证者必须谨慎考虑他们用于获取MEV收入的中继器，决定是否排除此类被视为「OFAC合规」的中继器。鉴于美国的以太坊节点数量较高，许多位于美国的验证者很可能希望在监管审查的安全方面选择配合，不冒非合规的风险。而这又和抗审查的原则背道而驰。Flashbots自己的中继器是第一个MEV-Boost中继器，并选择审查非合规交易，这解释了最初在以太坊上OFAC合规区块产品的主导地位。随着越来越多的中继器可用，包括不审查的中继器，这一趋势已经逆转，现在不到一半的区块是OFAC合规的。可以看到Flashbots中继器市占率已经有所下降,目前为23%。
SushiSwap与OpenMEV、Manifold Finance合作推出OpenMEV Gas Refunder功能:3月3日消息，SushiSwap 宣布与 OpenMEV、Manifold Finance 合作推出 OpenMEV Gas Refunder 功能，从而保护用户免受 MEV 攻击和退还 Gas 费。滑点设置为 1% 或更高的交易有资格获得 Gas 退款。当前在 SushiSwap 交易页面，用户可以在交易设置中打开 OpenMEV Gas Refunder 功能，该功能会在 35 到 50 个区块内退还给用户至多 95% 的交易费用。退款会以 ETH、WETH、xSUSHI 支付。[2022/3/3 13:35:35]
MEVBoostRelay市场份额
区块产生者/验证者是负责验证和提议将区块添加到PoS下的区块链的实体。他们往往是MEV收益最大捕获者。POS下任何用户都能质押32ETH成为Validator。目前Lido是最大的Validator。Validator只要使用MEV-Boost就能从多个relayer的提议中选取最有利可图的区块，并收取priorityfee，随后众多Validator中有随机选取一名作为Proposer提交最终交易。
间接参与方包括几乎所有产生交易的底层L1、L2,、Application层面的项目，Application层面又分为DEX，Lending，LSD，再衍生到在特定交易场景下帮助用户避免MEV的协议如Unibot等TGbot协议。
不同参与方的龙头项目
Lido
MEV对于以太坊经济仍然很重要，占据了所有以太坊交易的超过15%，并将质押者和验证者的奖励率提高了25%，而Lido作为下游验证者的最大收益方，获取的收益在所有验证者中占比31.7%，19.86mln。以LidoDAO的执行层APR为例，主要以MEV收入为主，约占stETH总收入的1/3。当链上交易热度高时占比甚至近70%;因此推测，当牛市到来时，MEV收入仍将占到Stake总收入的70%，可以认为MEV赛道和LSD赛道的发展正相关性很高。
Uniswap
不同DEX协议提取MEV份额
数据：以太坊链上交易次数一周下跌10%，Gas费与MEV三连跌:受到以太坊链上交易次数稳中有降的影响，今日以太坊Gas价格也处于较低水平。根据Etherscan的监测，5月25日以太坊链上交易次数约为128.94万次，较7日前减少了约9.52%，较5月9日创造的本月单日交易量最高值下降了约24.89%。
根据北京时间16:00的数据，如果用户想要以较低的速度（大约9分36秒）打包自己的交易，仅需支付31 gwei；如果想要以平均速度（大约30秒）打包交易，需要支付40 gwei的Gas价格；如果想要快速地（大约30秒）打包交易，需要支付47 gwei。
目前ERC20代币转账在低、中、高三种确认速度水平下需要分别支付的Gas费约为5.83美元、7.52美元和8.84美元。
从趋势来看，以太坊上的平均Gas价格已连续3天下降。 今日平均Gas价格为38 gwei，最高Gas价格为46 gwei，二者7日下跌均超过65%。目前，平均Gas价格处于自今年以来的较低水平。
受其影响， 最近3天MEV（最大可提取价值）也大幅减少。截至17:00，今天的MEV仅为1588.9 ETH，较昨日下降约64.73%，较3日前下降约为86.58%。（PAData）[2021/5/26 22:47:22]
Uniswap上相关的MEV交易获取利润为252mln。仅2022年间，套利机器人从涉及UniswapV3流动性池的市场价格不对称中提取了至少8500万美元；三明治机器人从UniswapV3流动性池的交换用户中提取了至少4700万美元；JIT机器人从UniswapV3的交换费收入中提取了600万美元。
这三种类型的总提取价值已经超过了供应方收入的25%,即5.4亿美元。
对于Uniswap的真实用户来说，未来的UniswapX将MEV收入内置化后，可以显著提升swapper的利益，UniswapX的聚合器和RFQ链下订单匹配的机制将对于防MEV来说是一个巨大的进步。对MEV跨链获取来说，UniswapX计划推出的跨链技术是关键基建设施。
Unibot
当前TGBot赛道总市值为不到2亿美元，其中龙头Unibot占据了约75%的市场份额。
从Telegram8亿用户的体量来看，Unibot试图通过功能整合打开一个巨额流量入口，虽然机器人功能还在早期阶段，但在流量池里做一站式交易，是一个明显有别于大多数DeFi应用获客的方法，虽然最终大部分交易还是在Uniswap上进行。
目前Unibot每日活跃用户在7月的两周内从约400激增至峰值时的1700人，客观来看还有很大的增长空间，但这个赛道用户群体较为特殊，通常在meme行情盛行时用户热度持续，整体市值还很小，商业逻辑是成立的，代币有较为合理的分红机制，增长天花板也较高。长期来看只有价格不敏感用户才会使用Unibot,相比直接在Uniswap上交易多5%的税。这类协议也存在明显短板，由于机器人有不同的设置，但通常允许用户创建专用钱包或连接现有钱包。在这两种情况下，机器人都将访问私钥，这可能额外为用户增加了一层风险。
估值方面
Unibot峰值Vol/FDV=12mln/182mln=0.06
Uniswap:Vol/FDV=429mln/6193mln=0.069
Velo:Vol/FDV7.5mln/100mln=0.075
从Vol/FDV指标来看，市场将Unibot价格推到合理估值范围，但随着meme热度减退，Unibot的交易量也会显而易见得随之减少。
除了以太坊生态，其他生态中也存在MEV赛道机会。并且未来更加复杂的跨链交易场景会显著放大MEV活动。
三、MEV和DEX生态的动态平衡
MEV交易量与总交易量之间存在正相关的关系。Eigenphi数据显示，交易量和套利交易量之间的相关系数为0.6，交易量和夹子交易量之间的相关系数为0.62。因此，总交易量越大，MEV交易量也就越大。越来越多的DEX在多个链上增加其总锁定价值，相同资产对的流动性池将在多个通道上形成，但其交易量和深度各不相同，也为交易和MEV创造了新的机会。
其他可能影响MEV活动的因素包括gas费用的高低以及市场的波动性
AMM是大部分MEV被提取的地方。UniV3出现后，引入集中流动性范围的概念，这使得交易者可以在更小的价格范围内进行交易，从而减少了一些价格差异，进而降低了某些MEV活动的盈利空间。此外，由于Univ3采用了更加精细的价格设定机制，滑点通常也会较之前的版本更小，理论上减少了一些可能的MEV利润机会，也有助于减少一些MEV活动。简单来说由于某个价位的集中流动性变深，用户精细化价格设定导致滑点变小，MEV能够套利到的利润也出现显著下滑。
进一步出现的防MEVdex，则是通过以下机制达到保护普通用户的目的：
订单公开性和可预测性-DEX可以在订单提交之前公开订单的细节采用拍卖等机制，采用类似订单簿的链下匹配机制以减少交易前置攻击的机会。通过提前公开信息，交易者可以更好地预测市场行为，从而降低了攻击的概率。
时间锁定交易-实施时间锁定，限制交易在特定区块之后才能执行。这可以减少闪电贷等攻击类型的影响，因为攻击者无法在同一个区块内执行多个交易。
批量交易-DEX可以允许交易者提交多个交易并将它们作为一个批次进行处理。这可以增加交易的隐私性，降低攻击者分析交易的能力。
那么该如何理解这种防范MEV的做法对交易量的影响呢？对于防MEVdex来说，这部分的利益转移给了自己的用户，虽然夹子行为的减少或转化为不直接产生手续费会成为交易量减少的原因，但实际上，维护一个好的交易环境对任何交易系统的可持续发展都是有利的。
MEV对交易者、流动性提供者和矿工也有不同影响。对交易者来说，很显然MEV尤其是不利MEV导致交易成本增加，交易者需要支付更高的交易费用，以确保他们的交易在区块链中得到优先确认。这增加了交易者的成本，尤其是在高网络拥堵时。
其次是信息不对称，MEV导致一些利益方利用其对交易顺序的控制能力，获取市场信息，从而获得不公平的优势。这使得其他交易者面临信息不对称的风险。
对LP来说，提供流动性风险增加。流动性提供者可能面临夹击交易风险，即他们提供的流动性可能在交易时被其他交易者利用导致损失。另外，LP也面临成本效益受损的问题，LP需要考虑更高的gas费用和风险，以平衡他们的利润和风险。
对矿工/验证者来说，MEV可能导致矿工优化他们的挖矿策略，以获得更多的交易费用和奖励。但这也意味着竞争加剧，矿工/验证者之间为获得MEV而竞争，导致gas上涨和网络拥堵。
四、防止不利MEV的解决方案
从共识层、执行层、app层、L2、MEV工具等方面都存在一些防止不利MEV的解决方案。
在共识层面，以太坊的「TheScourge」阶段，致力于确保可靠和公平可信的中立交易和解决MEV问题。在交易执行层面，点对点交易和无需Gas的交易可以防止不利的MEV。点对点交易意味着交易直接在交易双方之间进行，减少了中间人的干预和恶意行为的可能性。无需Gas的交易和与mempool分离可以减少恶意行为者通过提高Gas费用来获取优势的机会。此外，一些创新的尝试也为防止不利的MEV提供了思路。例如，EigenLayer尝试在部分区块中引入MEV-boost和部分区块拍卖的机制，这为模块化的MEV堆栈设计提供了新的思路和方法。
在Layer2层，Taiko项目采用了一种非常不同的方法?—?—将区块创建外包给L1，提供了一个潜在的解决方案，利用以太坊基础层的能力来解决L2MEV的复杂性问题。
在app层，通过Dexaggregator,backrunningservice以及链下匹配订单，拍卖或批量处理订单等方式最小化MEV对用户的伤害。
在MEV工具方面，Flashbots旨在减轻MEV导致的对整个生态不同参与者均产生负面影响的情况，例如链上拥堵。Flashbots推出了几个产品，FlashbotsAuction(包括FlashbotsRelay),theFlashbotsProtectRPC,MEV-Inspect,MEV-ExploreandMEV-Boost等。即将推出的SUAVE为作为不同链的排序层，将焦点转向用户偏好和优化交易路径，根据searcher的搜索愿望创建最高效的路线。
五、结论
赛道重要性来看，MEV是区块产生的副产品，甚至可以说MEV的未来即加密世界的未来。强现金流的特性使Searcher、Builder、Relayer和Validator角色和围绕这些角色做服务和优化的工具类产品依旧存在较强的收入效应。但由于真正捕获MEV收入的Searcher和Validator做成协议发币的不多，二级投资机会较少，但一些application层面的应用会通过切入MEV赛道获取额外的edge，工具类项目在一级市场也存在较好的投资机会，但这类工具类项目需要思考如何为自己的协议捕获价值而不仅仅是增强原本就有盈利能力的参与者的盈利。
虽然不利MEV对用户产生了一定负面影响，但MEV的合理运用和存在也能带来很多积极因素，比如，套利交易者确保了各AMM的代币定价的一致性、满足稳定币的锚定机制、确保DeFi贷款的顺利清算、保持对区块提议者的激励以增加区块链的安全性等。
总的来说，MEV赛道的发展方向集中在几个关键领域：跨链MEV获取、最小化价值流失、减轻MEV对协议真实用户的潜在负面影响、实现收入的民主化、推动排序器的去中心化，并确保参与者间的公平分配等。当前我们能够观察到，UniswapX的跨链技术在实现MEV跨链获取方面具有关键性的基础设施作用。整体来看，MEV市场的价值与未来更复杂的交易场景和市场波动有关，这将为交易者带来更多的机会。针对MEV可能对协议真实用户产生的潜在负面影响，可以通过在共识层面采用公平分配和隐私保护方式，以及在协议层面实施链下订单匹配和减少时点价格滑点等机制来缓解。此外，MEV参与方堆栈化和去中心化也是以太坊路线图中至关重要的组成部分，将有助于构建更稳健、安全的MEV生态系统。
在实现MEV收益的民主化方面，仍然存在许多值得深入探索的领域。对于防MEV的去夹攻击DEX而言，一部分最初由搜索者获得的收益被转移到了其交易用户身上。虽然防MEV设计可能减少或改变夹攻行为，从而可能导致不利MEV所带来的交易量减少，但对于任何交易系统的可持续发展而言，维护良好的交易环境至关重要。这样积极的MEV收益逐渐有助于整个链上交易生态系统的健康发展。
一个公平的市场竞争环境为创新提供了孕育的土壤，而更为高效的利益分配机制和去中心化架构则是实现这一目标的基石。搜索者和区块构建技术本身是中立的，它们对整个交易环境的影响取决于人们如何运用它们。
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