什么是最大可提取价值（MEV）？

最大可提取价值MEV是一个加密术语，用于描述在生成一个新区块（将被添加至某区块链）时，为获取尽可能多的利润而故意增删交易或对交易进行重新排序。可以将其想象成通过选择以何种顺序添加哪些交易，从一个区块中挤出的、超出标准奖励和gas费的额外价值。

区块中涉及的交易越复杂，如与借贷或交易相关的智能合约，区块生产者通过决定增删或重新排序某些交易以赚取额外利润（提取最大价值）的机会就越多。

什么是MEV？

MEV 这一概念起初与以太坊网路联系在一起，当时以太坊采用的是工作量证明（PoW）共识机制。在这种机制下，当用户在区块链上提交一笔交易，交易讯息不会立马被记在区块，而是会被暂短的放在公开待处理的交易池中，每个人都可以看到其中的内容。

套利者和矿工可以监视此交易池，并以此来最大化获利，比如在打包区块的过程中，矿工可以利用自身权力，对提交的交易排序，将自己的交易排在真实用户的前面，来拉高真实用户购买token的成本，而用户多付出的成本减去矿工交易支付的gas，就是矿工获得的利润。“矿工可提取价值（Miner Extractable Value）”这一术语便日渐浮现。

尽管区块挖掘的过程是公平的，但矿工对进入区块记录中的交易有很大的控制权。也可以这么理解，MEV 就是矿工和套利者向普通用户征收的无形税款，而且还未经用户同意。

到了2022年9月以太坊完成合并，共识机制从PoW转换为PoS。这样一来，以太坊网路上的新区块不再由矿工主管，而是由验证者创建。但是区块仍在创建中，因此，无论由谁来选择以何种顺序添加哪些交易，他们均会做出能够从区块中尽可能多地提取利润的决策。

而此时的矿工变成了验证者，而且目前许多专注于DeFi 交易的策略机器人、其他网路参与者也进入到了提取MEV 的行列，争相搜刮交易利润，因此，MEV并非是区块生产者/验证者的专属特权。

所以，PoS 背景下获取MEV 的人数范围变大了，但大家目的都没变，都是为了获得最大利益。因此，MEV 现在更多的被称为Maximal Extractable Value——最大可提取价值。

MEV如何运作？

区块生产者在保护和维护区块链网络方面发挥着至关重要的作用，他们负责验证交易并将这些交易以区块的形式添加至网络中。根据区块链的不同，该过程被称为挖矿或验证。

简而言之，区块生产者保证了网络上交易的完整性，并确保其继续运行。如果没有区块生产者，新数据便无法添加至区块链。区块生产者负责收集用户交易数据，并将其组织成区块以添加至网络链中。

需要注意的是，将哪些交易添加至区块中取决于区块生产者。

从逻辑上说，区块生产者会基于盈利能力来选择交易，这意味着那些附有高额交易费用的交易将被优先选中。这就是为什么用户在繁忙时段会支付更高的gas费（或交易费用），以确保其交易被优先选中。

如果区块生产者选择交易费用最高的交易，将获得更多利润。因此，交易费用较低的交易需要等待更长时间方可被添加至区块中。

然而，没有规定必须根据交易费用来选择或排序交易。当交易包含更复杂的信息时（正如支持智能合约的区块链中的交易一样），区块生产者可增删或重新排序交易，以赚取超出标准区块奖励和交易费用的额外利润。

例如，区块生产者选择某些交易而非其他交易并以特定方式对这些交易进行排序，可能会因产生的套利机会或链上强制平仓交易而获得额外利润。MEV的本质即为选择和排序交易以获得更多经济利益的过程。

虽然MEV似乎是一种仅有利于区块生产者的策略，但事实上，大量MEV是由其他参与者获得的，这些参与者被称为“搜索者”。这些参与者使用针对MEV的操作，通过分析网络数据以寻找MEV获利机会。

搜索者通常会向区块生产者支付极高的gas费，以确保其MEV获利交易和策略得到执行。合理地说，根据MEV机会的竞争情况，区块生产者最高可获得搜索者潜在利润99.99%的gas费。

以去中心化交易平台（DEX）套利为例，搜索者在此类平台上往往会支付其MEV收入90%以上的gas费，因为这是确保盈利套利交易在类似交易之前得到执行的唯一方法。

MEV的常见示例

最大可提取价值以几种方式出现在区块链上。

去中心化交易所（DEX）套利

去中心化交易所（DEX）套利是最简单和最著名的最大可提取价值机会，也是竞争最激烈的。

它的作用原理就像这样：如果有两个去中心化交易所以两种不同的价格提供一种代币，有人可以通过一笔原子交易，在价格较低的去中心化交易所购买此代币，并在价格较高的去中心化交易所将其出售。得益于区块链的机制，这是真实的无风险套利。

这是一个有利可图的套利交易示例，在此交易中，一名搜索者利用以太币/DAI对在Uniswap和Sushiswap的不同价格，将1,000个以太币变成了1,045个以太币。

清算

借贷协议清算提供了另一个众所周知的最大可提取价值机会。

Maker和Aave等借贷协议要求用户存入一些抵押品（例如以太币）。然后将这些存入的抵押品借出给其他用户。

然后，用户可以根据他们的需要从其他人那里借入资产和代币，最高可达他们所存抵押品的一定比例。例如，如果借款金额不超过30%，则将100DAI存入协议的用户最多可以借入价值30DAI的另一种资产。该协议确定了确切的借款能力百分比。

随着借款人抵押品价值的波动，他们的借款能力也会波动。如果由于市场波动，借入资产的价值超过其抵押品价值的30%。如果清算，借款人通常必须支付大笔清算费，其中有些是流向变现人的——这是多MEV机会出现的地方。

搜索人竞相以最快的速度解析区块链数据，以确定哪些借款人可以被清算，并成为第一个提交清算交易并自行收取清算费的人。

三明治夹心交易

三明治交易也是一种常见的MEV套利方法，也被称为三明治攻击（Sandwich Attack），是一种利用抢先交易的方式攻击交易进行套利的攻击方式。

为了实现三明治交易，搜索者会监视大型DEX 交易的内存池，找到一个待处理的交易，然后试图通过前后的交易夹击该受害者。工作原理如下：

假设该用户需要在BSC上购买U购买X，当搜索者注意到该笔交易时，他们会采用更高的gas来抢先购买X，使得该资产价格上涨，使得用户以更高的价格买入的X，随后搜索者将买入的X卖出来获利。

当数字资产X与Y的理论交叉汇率与实际汇率差异较大的时候，当搜索者注意到X交易被用于Y，他们就会在X持有者之前购买Y。搜索者知道受害者的交易将提高资产Y的价格，从而计划以较低的价格购买Y资产，让受害者以较高的价格购买Y。

NFT MEV

NFT领域的MEV是一种新兴现象，不一定能赚钱。

然而，由于NFT交易发生在所有其他以太坊交易共享的同一个区块链上，搜寻者也可以在NFT市场上使用与传统MEV机会类似的技术。

例如，如果有一个流行的NFT下降，并且搜索者想要某个NFT或一组NFT，他们可以写一个交易，使他们成为第一个排队购买NFT的人，或者他们可以在一个交易中购买整个NFT组合。或者，如果一个NFT被错误地以低价挂出，搜寻者就可以抢在其他购买者前面，低价抢购。

NFT MEV的一个显著例子发生在一个搜寻者花费700万美元来购买价格底线的每一个Cryptopunk。一位区块链研究员在Twitter上解释了买家是如何与MEV供应商合作以保持其购买的秘密。

长尾

DEX套利、清算和三明治交易都是非常知名的MEV机会，对于新的搜寻者来说不太可能获利。然而，还有一长串鲜为人知的MEV机会。

刚刚起步的搜索者可能会通过在这个长尾搜索MEV而找到更多的成功。

MEV 的影响有哪些？

MEV 具体又可以细分为良性MEV、不良MEV 和灾难性MEV。

良性MEV：主要指的是套利交易和清算，目的是为了使交易更顺利的进行，能够提升市场效率和流动性；

不良MEV：主要发生在机器人抢跑、三明治套利交易等。例如三明治攻击以牺牲交易者的高成本创造了收益；

灾难性MEV：指通过重组等方式，对区块链共识层造成威胁和伤害，导致网络拥堵和很差的用户体验，不利于以太坊的正常运行。

MEV的优缺点

由于MEV参与者主要是为了实现利润最大化，因此MEV是一种理性的策略。一些人会认为，MEV通过确保尽快纠正效率低下问题而使整个生态系统受益。

例如，MEV搜索者竞相成为首个从套利机会中获取价值的人，因而会导致DEX之间的价格得到迅速修正。同样，如果抵押水平失衡，贷款协议不希望风险贷款不受控制，因此推动MEV强制平仓会促使贷方资金尽快得到偿还。

但是MEV也带来了一些不容忽视的问题。一些抢先交易和三明治攻击等实现方式会给其他用户带来负面影响，他们被迫在交易中支付过高的费用、遭受更高的滑点，或者在本质上是零和游戏的情况下面临价值损失。

此外，由于MEV搜索者活动竞相将其交易插入区块以获取由此产生的价值，可能会引发gas费价格上涨和网络堵塞问题。

从本质上看，如果在上一个区块中重新排序交易的价值高于下一个区块提供的奖励和交易费用，区块生产者为获得MEV利润，将会致力于区块链重组，这在经济上是合理的。然而，这会威胁到网络的共识和完整性。

随着区块链生态系统的持续迅速发展，寻找这些MEV相关问题的解决方案现已成为该领域内研究和发展的一个核心领域。

以太坊权益证明(POS)机制下的MEV

最大可提取价值对用户综合体验和共识层安全性产生了不利影响。但以太坊向权益证明共识的过渡（称为“合并”）还可能带来与最大可提取价值有关的新风险：

验证者中心化

在合并后的以太坊中，验证者（已经存入32个以太币作为保证金）就添加到信标链的区块的有效性达成共识。由于32个以太币可能超出了许多人的能力范围，加入质押池也许是一种更可行的选择。然而，单独质押人合理分布才是一种理想状态，因为它削弱了验证者的中心化并且提升了以太坊的安全性。

不过，最大可提取价值提取被认为能够加速验证者中心化。部分原因是，由于验证者在提出区块时收益要低于当前矿工提出区块的收益，合并后最大可提取价值提取可能会显著影响验证者的收益。

更大的质押池可能会有更多的资源投资进行必要的优化，以抓住最大可提取价值机会。这些质押池提取的最大可提取价值越多，它们用来提升最大可提取价值提取能力（并增加总收入）的资源就越多，这在本质上形成了规模经济。

由于可支配的资源较少，单独质押人可能无法从最大可提取价值机会中获利。这种情况可能会增加独立验证者加入强大的质押池以提高收益的压力，从而削弱以太坊的去中心化。

许可内存池

为了应对三明治攻击和抢先交易攻击，交易者可能会开始与验证者进行链下交易以确保交易隐私。交易者将潜在的最大可提取价值交易直接发送给验证者而非公共内存池，验证者将交易添加到区块中并与交易者分配利润。

“暗池”扩展了这种模式，是一种只供访问的许可内存池，对愿意支付一定费用的用户开放。这一趋势将弱化以太坊的无许可和免信任特性，并有可能将区块链转变成一种有利于最高出价者的“付费参与”机制。

许可内存池还会增加上一节中描述的中心化风险。运行多个验证者的大型池可能会受益于为交易者和用户提供交易隐私，增加其最大可提取价值收入。

在合并后的以太坊中解决这些与最大可提取价值相关的问题是一个核心研究领域。迄今为止，为了减少最大可提取价值对合并后以太坊去中心化和安全性的负面影响，提出了两种解决方案：提议者-构建者分离(PBS)和构建者应用程序接口。

提议者-构建者分离

在工作量证明和权益证明机制中，构建区块的节点面向参与共识的其他节点提出区块以将其添加到链中。新区块在另一位矿工在其上构建区块（在工作量证明中）或从大多数验证者那里获得认证（在权益证明中）后，成为规范链的一部分。

区块生产者和区块提议者角色的合并造成了大多数前面描述的与最大可提取价值相关的问题。例如，在时间盗贼攻击中，共识节点受到激励引发区块链重组，以最大限度增加最大可提取价值收入。

提议者-构建者分离(PBS)旨在减轻最大可提取价值的影响，尤其是对共识层的影响。提议者-构建者分离的主要特点是区块生产者和区块提议者规则的分离。验证者仍然负责提出区块并投票，但有一类新的特别实体（称为区块构建者），其任务是对交易排序和构建区块。

构建者应用程序接口

虽然提议者-构建者分离有望减弱最大可提取价值提取的影响，但实现它需要对共识协议进行更改。具体而言，需要更新信标链的分叉选择规则。

构建者应用程序接口是一种临时解决方案，旨在有效实现提议者-构建者分离，然而信任假设更高。

构建者应用程序接口是一种改良版的引擎应用程序接口，共识层客户端使用它向执行层客户端请求执行有效负载。正如诚实验证者规范中所述，选中承担区块提出职责的验证者向连接的执行客户端请求交易包，并将交易包添加到提出的信标链区块中。

构建者应用程序接口还充当验证者和执行层客户端之间的中间件；不同之处是，它允许信标链上的验证者从外部实体获取区块，而不是使用执行客户端在本地构建区块。