將區塊鏈礦工獎勵進行拍賣是更好的激勵方式嗎?Optimistic 研究員 Karl Floersch 提出的 MEV 拍賣引來了 Vitalik Buterin 等以太坊生態參與者的討論。

原文標題:《被 V 神看好的 MEV 拍賣機制,是顛覆性創新還是對礦工的一種「剝削」?》(MEV Auction: Auctioning transaction ordering rights as a solution to Miner Extractable Value)
撰文:Karl Floersch,Optimistic 研究員
編譯:灑脫喜

來自 Optimistic (原 Plasma Group)的以太坊研究員 Karl Floersch 提出了一種名爲 MEV 拍賣(MEVA)的機制,旨在解決礦工利用「特權」進行牟利的潛在問題,據悉,這種機制會把拍賣獎勵從礦工的手中拿走,然後獎勵給社區的其他參與者,從而導致礦工收入的減少。

以下是該機制的譯文及社區評論:


首先特別感謝 Vitalik 對本文提供的幫助,Phil Daian 也是(也感謝他對 MEV 的驚人研究),Barry Whitehat 也提出了這一想法,最後再感謝 Ben Jones 等人!

區塊鏈礦工(也被成爲驗證者、區塊生產者或聚合者),通過組合區塊獎勵和交易費用來獎勵他們提供的服務。

然而,成爲一個負責生成特定區塊的區塊生產者,你可以享受到很大的權力,這允許你隨意地重排序交易,例如在其他交易前後插入你自己的交易,以及將交易直接推遲到下一個區塊,就此,就會有很多途徑可謀取利益。例如,參與者可以在去中心化交易所(DEX)進行超前交易 (可以是 Uniswap 類型,也可以訂單簿類型),先到者就可以申領獎勵,並在 ICO 活動中擁有有利地位,類似的應用還有很多。最近的研究表明,參與者可從中提取的收入(稱爲「礦工可提取價值」或 MEV)可能遠遠高於交易費收入。

頻繁批量拍賣(Frequent batch auctions,簡稱 FBA)是通過重新排序來應對市場操縱的一種傳統方式。在 FBA 中,市場不是「按原樣」處理交易,而是收集在同一時間範圍內提交的所有交易(可能短於 100 毫秒,或一分鐘或更長),根據不依賴於提交順序的標準算法重新排序,然後按新的順序處理它們。這使得微型時機操縱幾乎無關緊要。

我們提出了一種類似於 FBA 去除微型時機操縱的技術,但會有一個主要的區別。在 FBA 中,只有一個應用,因此對於交易(訂單)有一個自然的「最優」訂單:按價格順序處理它們。而在通用區塊鏈中,會有很多具有任意屬性的應用,因此對於固定算法來說,提出「正確」的順序幾乎是不可能的。相反,我們只是將 N 區塊窗口中的交易重新排序的權利拍賣給出價最高的人。也就是說,我們創建了一個 MEV 拍賣 (MEVA),其中拍賣的獲勝者有權重新排序提交的交易,並插入自己的交易,只要他們不延遲任何特定交易超過 N 個區塊。

這就形成了一種「有管理的集中化」形式:一個成熟方贏得了拍賣,並可以獲得所有的 MEV。我們稱該方爲「sequencer」(排序者)。擁有單個排序者會將使用「聰明」算法的其他區塊提議者的好處減少到接近零,以此增加「愚蠢」區塊提議者的機會,從而促進區塊提議層的去中心化。

理論上,這項技術可應用於基礎層(layer 1),當然,我們也展示了它如何適用於第二層系統(layer 2),特別是Optimistic Rollup、zkRollup 或 Plasma系統。

比 Gas 價格拍賣更進一層的 MEV 拍賣

我們認識到,對交易順序的控制已經變得非常有利可圖,特別是隨着 Uniswap 這樣的智能合約越來越受歡迎。在 Uniswap 上,已多次出現高滑移交易導致產生數萬美元自由套利利潤的情況。

這些套利機會被監測區塊鏈並參與 gas 價格拍賣的套利機器人所利用。而只要這些機器人爲交易支付的價格,不超過它們所能賺到的錢,它們就會高頻競價以超過對方。

Frontrun.me 收集了大量有關這些拍賣的信息,而這些拍賣每天都在以太坊的背景下發生。

與直覺相反,這些拍賣導致的真正贏家其實是以太坊礦工,因爲不斷競價的機器人提高了 Gas 價格。而 Gas 價格的上漲增加了挖礦費和收入。而通過在 Gas 價格拍賣之外引入 MEV 拍賣,我們可以採用相同的市場機制,提取針對礦工的預付費,並將利潤重新分配給社區。

引發以太坊社區討論的 MEV 拍賣是激勵還是剝削?

實施 MEV 拍賣

拍賣能通過分離兩個經常被混爲一談的功能,然後從礦工那提取 MEV:1)交易包含;2)交易排序。爲了實現我們的 MEVA,我們可以爲每個功能定義一個角色。確定交易包含的區塊生產者和確定交易順序的排序者。

區塊生產者 // 交易包含

區塊提議者與傳統的區塊鏈礦工是最相似的。至關重要的是,它們保留了我們今天在區塊鏈中看到的抗審查特性。然而,這些提議者並沒有提出具有排序的區塊,而是簡單地提出一組交易,而它們最終被包含在 N 個區塊之前。

排序者 / 交易排序

排序者是通過智能合約的拍賣過程選出來的。這種拍賣授予對最近 N 筆交易進行排序的權利。如果在超時時間內,排序者沒有提交區塊提議者包含的順序,則選擇新的排序者。

排序者和即時交易包含

除了提取 MEV 之外,MEVA 還爲當前的排序者提供了在交易包含上,提供即時加密經濟保證的能力。他們在收到用戶的交易後(甚至在交易發送給區塊生產者之前)立即在訂單上簽字。如果排序者模棱兩可,且不包括它們承諾的索引處的交易,則用戶可以向 MEVA 合約提交欺詐證明,以罰沒這個排序者。只要排序者的損失超過了它從不良行爲中獲得的收益,我們就可以期望排序者提供可監控的區塊鏈狀態實時反饋,例如,在 Uniswap 上提供實時價格更新。

在第二層(Layer 2)的實現

我們可直接在第 1 層(L1)區塊鏈共識協議上寫入該 MEVA 合約,此外,我們也可以在第二層(L2)中非侵入性地添加此機制,並使用它來管理 Optimistic Rollup 交易排序。

在第 2 層中,我們只需重新調整 L1 礦工的用途,並將其用作區塊提議者。然後,我們執行 MEVA 合約,每次指定一個排序者。(注:有趣的是,如果需要的話,單排序者也可以通過一個亞共識協議運行)

事實上,將 MEVA 用於 layer 2 是非常合適的,因爲它允許我們無條件地試驗拍賣的不同參數,同時重新調整以太坊的激勵機制,將收入引導回生態系統。這可能是區塊鏈自維持的主要收入來源。

注意事項

1、MEV 拍賣串通

其中一個值得擔心的地方就是拍賣串通問題。競買人串通以減少競爭,人爲地壓低拍賣價格,這會破壞準確發現和徵稅 MEV 的能力。
一個緩解措施是通過發佈開源排序者軟件來增加進入聚合市場的便利性,這有助於建立一個價格下限,因爲低門檻的進入,我們可以期待足夠的競爭,這會導致至少有一個誠實的排序者競價。

2、長期激勵調整

實現 MEVA 最笨拙的方法是每天舉行一次第一價格拍賣,讓拍賣的獲勝者壟斷當天的區塊生產。拍賣所得的所有收入都會匯入公共產品基金。不幸的是,這種方法有一個嚴重的問題:攻擊者只需出價超過一個時間段的聚合成本,就可以成爲選定的排序者並降低網絡質量。

爲排序者添加相當於安全押金的內容可以幫助緩解這一問題。如果排序者在其時間段內的任何時候降低了網絡質量,則應根據它們對網絡造成的危害程度對它們進行相應的懲罰。這可以實現爲一個簡單的債券,可以削減主觀判斷的不當行爲,或鎖定資產的價格與健康的網絡。請注意,排序者的錯誤行爲,通常是一個非唯一可歸因的錯誤,因此不幸的是需要主觀判斷來執行。

3、寄生性 L2 問題

Layer 2 挖礦由於轉移了保護網絡安全的 L1 礦工的收入,從而受到了不好的壓力。從 L1 轉移收入,隱式地降低了安全預算,從而降低了執行 51% 攻擊的成本。

雖然我希望有一個明確的緩解措施,但事實上寄生 L2 問題值得更多的研究和風險分析。

前進的道路

像這樣的設計,對於以太坊升級浪潮的形成而言是至關重要的,它不僅是可擴展性方面的創新,而且是一個重新調整激勵機制的機會,使其成爲有利於社區、有利於公共和公衆的產品。

如果不認真考慮如何維持區塊鏈技術,我們就有可能創建缺乏抵抗力的系統結構,最終會由於大規模的經濟集中而崩潰,而這並不是任何人願意看到的未來。

謝天謝地,這些設計顯示了將 MEV 封裝並再回饋於社區的可能性。隨着這些系統投入生產,進一步的研究和經濟模型將會是關鍵,讓我們來實現它吧!

以太坊研究社區評論

Gauntlet 首席執行官 Tarun Chitra 的看法:

這一想法看似很棒,這也是爲 MEVA 建立威脅模型的良好起點。有幾件事似乎是這個系統面臨的主要挑戰:

  1. 增加了交易選擇和排序之間的延遲;
  2. 可有效計算序列拍賣的貝葉斯最優拍賣構造;
  3. 基礎系統的通脹 / 稀釋 / 燃燒機理;
  4. 這並不能解決 MEV 的所有來源,所以稅收有非零的無謂損失;

完整評論見 原文

V 神回覆 Tarun Chitra:

優化排名

在這裏,你是否假設區塊 N 的順序拍賣發生在區塊 N 中的交易已知之後?我覺得,@karl 想到的是在 N 區塊之前很好地進行了排序拍賣,例如在一天前。

這樣,排序者將購買對未來 MEV 期望的權利,而不是直接對排列(以及插入和延遲到下一個區塊操作)進行投標。這是否簡化了上述分析?

對通貨膨脹的影響

第三種選擇有很多內部選項!我特別興奮的一個選擇,是通過一些 DAO、鏈上二次方融資工具或類似工具爲公共產品提供資金。

未討論的最簡單的 MEV 形式是交易省略(transaction elision),例如,驗證者不會重複地向交易集添加一筆交易。

我同意這也是一種 MEV!儘管我想知道其中有多少是被任意重新排序交易(包括在原始區塊中的某些交易之前插入自己的交易)的能力捕獲的 。

來源鏈接:ethresear.ch