探讨PBS机制下MEV格局变化与潜在解决方案

2025-08-09 23:14:28

揭开MEV神秘面纱:照亮黑暗森林

概述

随着链上活动的剧增以及基础设施的演进,MEV一直被视为以太坊生态系统中最危险的一部分,直接影响用户的链上金融活动和体验。本文旨在分析Ethereum 2.0的区块生成机制和提议者-构建者分离(PBS)技术,探讨其带来的中心化和信任问题,以及与以太坊价值观的矛盾。

MEV的影响是双面的:一方面可以减少DEX价格差异、帮助清算交易;另一方面会损害用户利益。因此,MEV的解决方案更多是减轻负面影响,而非根除。目前主要有三类措施:拍卖机制改进、共识层改进和应用层改进。这些方案都会对MEV格局产生影响,但部分方案并不能彻底解决用户遇到的问题。引入隐私池技术来保护用户交易隐私性是值得探索的方向。

此外,随着Layer2架构、账户抽象等新技术的实施,MEV还将面临更多技术挑战和机遇。本文希望探讨减缓MEV负面影响的潜在解决方案,全面认识当前MEV方案的利弊,为未来研究提供思路。

Ethereum 2.0架构

自The Merge以来,以太坊采用POS机制确保网络安全,放弃了算力竞争,转而采用权益证明。合并后,以太坊分为执行层和共识层。区块产出周期也发生变化:

每个Epoch为一个POS周期
每个Epoch分为32个Slot,每个Slot为12秒的出块时间单位

网络每个Epoch随机选择一个委员会,委员会中再随机选出区块提议者。提议者负责打包排序交易并产出区块,其他委员会成员监督并投票。委员会每个Epoch重新选择。

在这个架构下,Payload指执行负载,即交易的状态更改,可视为执行区块的一部分。区块提议者负责实施执行负载和提议区块。

PBS架构

实际上,被选为区块提议者的验证者往往没有动力去执行Payload,因为这需要大量计算资源。原本设想通过去中心化委员会选举来实现交易排序的去中心化,但验证者倾向于将这部分工作外包,自身只专注于提议区块。因此提出了PBS构想,将区块提议和构建分离:

节点提议者只负责验证区块,不参与构建
提议者从区块构建者处获取区块
构建者相互竞争构造区块,向提议人提供最高费用
这形成了一个"区块拍卖"市场

PBS(Proposer Builder Separate)的密封第一拍卖模型流程如下:

用户通过RPC提交交易到公开Mempool
多个Builder寻找最优交易排序,生成利润最大化区块
Builder通过MEV-Boost Relayer与Proposer交互:
- Builder向Relayer提交报价
- Relayer向Proposer提交多个区块头和报价
- Proposer一般采纳报价最高的区块
所有信息密封,Relayer只提交区块头给Proposer,保证抗审查性

Relayer实现MEV-Boost规范,规范Builder与Proposer的交互竞标。

PBS下的参与者博弈

PBS架构下的主要参与者包括Builder、Relayer、Proposer和MEV bot(Searcher)。

Builder

Builder负责构建区块内容。MEV-Boost技术让Builder在竞标中更有优势,因为不仅支持Gas费,还支持MEV收益。Builder能直接审查用户和Searcher交易,这一直受到诟病。特别是美国发布OFAC后,大量Builder参与OFAC合规,虽然近期审查区块比例有所下降,但Builder在交易审查方面仍有直接作用。

目前Builder市场份额中,无需审查的beaverbuild.org正逐步扩大份额,以利润为导向。

Searcher

利润最大化需要Searcher和Builder合作。Searcher往往与特定Builder合作,形成Dark Pool或Private Pool。理论上,如果Builder作恶或审查,Searcher可以选择其他Builder,这会导致Builder市场份额下降。因此Builder会考虑作恶的隐性成本。

Searcher分为CEX-DEX套利(链下)和DEX、夹层、清算(纯链上)两大类。目前Wintermute占据CEX-DEX套利市场第一。纯链上MEV呈工作室化趋势,jaredfromsubway.eth占37.2%市场份额,擅长三明治攻击。

由于Searcher与Builder关系紧密,许多Searcher只将订单流发给前三名Builder,以维持生态影响力并避免小Builder拆分订单流导致策略失效。

Relayer

Relayer负责集合竞价,向Proposer提交区块头和报价。Proposer选择并签名区块头后,Relayer释放完整交易内容。Relayer作为无经济激励的第三方获得极大信任,Builder和Proposer都依赖Relayer。历史上出现过Ultrasound Relayer漏洞导致Proposer超额提取MEV的事件。

目前运行纯MAX Profit的Builder市场份额逐步扩大,人为控制MEV在自由市场中不可能实现。Relayer面临无经济激励问题,Blocknative已退出该方向研发。以太坊社区正探索将PBS纳入协议级别。