窥探未来——到底什么才是Block Builders 的造物者

老雅痞
2022年9月04日01时

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合并后， Block Builder 将面临荣誉之战。

离合并仅有2周多时间，它将永远改变以太坊MEV的格局。

Block Builders ，一个在合并后世界的新实体，即将进入一个残酷的荣誉之战游戏。

而他们选择的武器是–订单流。

在这篇文章中，我们将讨论 Builder 如何将他们的订单流作为武器，它对以太坊链带来的风险，并窥视摆在我们面前的潜在未来。

合并前

在我们看一下合并后事情会如何发展之前，我们最好先了解一下目前的情况。

下面的图片显示了一个用户的Uniswap交易。它强调了交易从用户到矿工的过程中所涉及的角色，并显示了交易进入链上的一些路径。

一个用户有一些 “intent 意图”，在这个语境中，intent 具体来说是指：在Uniswap上交易一些代币。
用户导航到他想使用的APP，并使用钱包进行连接，在这个例子中，我们假设他使用的是Metamask钱包。
用户指定了想做的交易：10 ETH → 20,000 DAI。应用程序构建了一些调用数据供他签署（0x5ae4…000），从而创建一个代表其交易的交易。这个已签署的数据将被发送到下一节中的RPC端点。
让我们假设用户没有改变Metamask上的任何默认设置，特别是以太坊网络的RPC端点。如果是这种情况，RPC端点将被设置为https://mainnet.infura.io/v3/。这意味着该交易将被发送到Infura。
然后，Infura会将此交易传播到以太坊网络的其他节点。当交易在每个节点落地时，它们会被放置在公共mempool中，这是一个交易在提交到链上之前的暂存区。该交易将在这里放置，直到它被排序为一个区块。
矿工通过在他们的内存池中选择和排序交易来创建区块。通常情况下，他们会优先考虑高gas费的交易。
这个用户可能不知道，另一群被称为搜索者的行为者正在监控内存池。他们正在寻找有价值的交易。当他们看到用户的ETH→DAI交易时，他们的机器人会将其夹在中间，给他最差的执行价格，而他们自己则获得最大利润。
他们通过向Flashbots中转站提交交易包来实现这一目的，在那里，他们保证自己是区块最顶端的交易，并且包中的所有交易要么执行要么不执行。
这些捆绑交易被Flashbots合并成一个巨大的捆绑交易，并发送给白名单上的矿工，以包括在区块顶部的那些矿工。
如果我们回顾一下开始提到的部分，用户可以在Metamask设置中改变他的RPC端点。用户可以切换到一个私有RPC端点，一个绕过mempool的端点。私有RPC终端的一个例子是Flashbots保护，他们保证没有 front running 或 sandwiching enabling 夹层，使你能够避开黑暗森林中的怪物。
私有RPC被设置为路由到特定的矿工，在那里对交易可以做什么达成了协议。这些矿工通常会有一个自定义的客户端（即mev-geth），这使他们能够拥有一个私人的内存池，不会广播发送到这些交易。矿工们尽可能多地提取 “道德 “价值（反向运行），并在区块中排序。

这样做的目的是为了向你展示已经存在的订单流。我强调了 “user public order flow 用户公共订单流”，它来自于公共内存，” user private order flow 用户私人订单流”，它通过私人RPC端点和 “搜索者订单流”，通过搜索者auctions/relays来实现。

公共用户订单流对每个人都可用。

另一方面，搜索者和私人用户订单流对建立这些私人中继/RPC终端的实体是 “专属 “的。

正是这种独家订单流有改变游戏的能力。

合并后

好吧，这是在合并前的世界里发生的事情，但在合并后的世界里会发生什么？

为了容易理解，在合并时有两个重要的变化发生，我们需要回顾一下。

PBS，提议者/ builder 的分离和 blinded blocks 的概念。

让我们从PBS开始。

PBS（提议者/ builder 的分离 Proposer Builder Separation ）

PBS是将Block Building区块构建与 block proposal区块提议分开的能力。让我们来看看具体是什么意思。

Block Building

Block Building 涉及到在一个区块内对交易进行排序/排序。这是一个硬件、算法和信息决定你是否成功的“玩法”。

这是一个竞争性的系统，这意味着需要升级硬件，改进算法，获得最好的订单流（信息），以保持在这个系统中的一席之地。

这些要求意味着区块建设有很高的准入门槛。

Block Proposing

Block Proposing区块提案，要求你已经投入了 32 ETH 作为质押股权，并运行一些客户端软件。

目前这个玩法的硬件要求很低，个人可以负担得起维护自己的验证器。

唯一的竞争方式是投入更多的ETH，但是，计算要求不会因为你增加验证器数量而增加很多。

虽然入场的32ETH质押可能对许多人来说是令人望而却步的，但计算要求已被保持在足够低的水平，使个人能够在区块提案中竞争。

MEV区块

让我们想一想，在一个建造者和提议者同时构建和提出区块的世界里会发生什么。

单独的验证者无法获得构建MEV区块所需的硬件、算法和信息，因此只能构建一个普通的区块。

这个普通的区块使用执行客户端默认的排序逻辑，按gas价格进行交易排序。

MEV验证者将是更大的现有实体，他们可以获得硬件、算法和信息，将能够生产这些更有价值的基于MEV的块。

MEV收益率

有一些预判，MEV可能占到验证者当年产量的60%。

这意味着，如果我们的个人验证者用他们的vanilla blocks每年赚取4%，那么MEV验证者用他们的MEV区块将赚取10%。

下图显示了随着时间的推移，这种收益率差异会对个人验证者造成什么影响。

让我们来看看这里发生了什么。

这个等式代表了单个验证者的复利。

1.04 代表 4% 的年收益率。
x 代表节点运行的年数。
请注意，在现实中质押不会自动增加奖励，你需要取出所赚取的代币并创建一个新的验证者或者购买更多流动性质押代币。

这个等式代表了 MEV 验证器的复利。

1.10 代表 10% 的年收益率。

该图显示了 2 个验证者在 30 年内的回报。我们可以清楚地看到，随着收益率差异的复合，MEV 验证器开始大大优于单个验证器。随着时间的推移，这种情况会加速恶化。

在 30 年阶段，单个验证者获得了原始投资的 2.25 倍，而 MEV 验证者获得了 16.5 倍。

MEV 验证者能够以比单个验证者减少市场份额更快的速度获取这些利润并启动新的验证者。

可以清楚地看到，如果整个验证器集被拆分为 50/50，其中一半是单个验证器，另一半是 MEV 验证器，则 MEV 验证器很快就会在验证器集中获得主导地位。

这张图向我们展示了如果将区块构建和区块提案放在一起，MEV可以成为多大的集中力量。

现在你可能会想到，如果你将二者分开，只将这种集中力量转移到构建者而不是验证者身上是不是更好的选择？你是对的。

PBS 的设计暗示 MEV 是一种中心化力量，但我们宁愿中心化发生在构建者级别而不是验证者级别。

正是通过 PBS，一个新的实体正式进入了以太坊生态系统。

一个只专注于构建块的实体。

Block Builders

Block builders 已经存在。

采矿池有私人中继，有专门的搜索者团队。Flashbots有Flashbots拍卖，接收搜索者的捆绑物。这两个实体都得到了一组交易/捆绑物，并以捕获最大价值的方式排序。

矿池为整个区块执行此操作，而 Flashbot 为他们的巨型捆绑包执行此操作。

合并前：基于信任的系统

合并前，这些“builders”只会将他们的“构建”委托给他们自己或与他们达成协议的矿工那里。这是一个基于信任的系统。

如果我们看看像 Flashbots 这样的“建造者”，他们必须将他们的巨型捆绑包发送给矿工，并相信他们不会窃取其中包含的 MEV。

矿工拥有最终权力，就像合并完成后的验证者拥有的最终权利一样。

如果一个搜索者发送了一个1000万美元的清算交易，理论上矿工可以直接用自己的地址在区块的顶部调用该清算，窃取机会。

为了防止这种情况，我们与大型矿池建立了合作关系，其中的激励措施意味着偷窃个人交易这种行为具有巨大代价，不值得为了这个就去破坏与Flashbots的关系，这个行为可能会导致他们失去对MEV捆绑的访问权限。

对于个人矿工来说，这些激励措施并不存在，考虑到他们赢得区块的频率很低，偷窃MEV和破坏关系反而可能产生最高的预期价值，富贵险中求嘛。

这样做的结果是出现了一个许可系统，只有一些矿工能够获得Flashbots MEV订单流和利润。

合并后——无需信任的系统

在以太坊合并后，构建者/验证者的关系，比合并前的关系更进一步，更接近于无信任模式。

这是通过以太坊中一个名为 “盲目区块 “的新功能实现的。

盲目的区块是只包括以太坊区块中的区块头的区块。没有交易与区块一起被发送。

交易是在验证者签署了盲区块并将其发送给构建者后发送的。

由于构建者将向网络发出这个已签署的区块，这意味着验证者无法窃取其中包含的MEV，直到该区块已经开始传播到其他节点。

在这一点上，如果验证者提出一个新的区块，它 “偷 “了一个MEV的机会，它将 “在同一高度提出两个不同的区块”，这是一个可砍的罪行。

此外，不能保证声称有MEV机会的区块最终会成为经典区块。有50/50的机会是原始的，而验证者被砍了，没有设法要求MEV。

这为验证者提供了一种威慑力，因为砍人的成本可能高于偷来的MEV的潜在收益。(人们正在研究最高的预期价值是试图偷取MEV的情况，但是这些情况并不常见）。

这是通过以太坊中一个名为 “Blinded Blocks 盲区块 “的新功能实现的。

Blinded Blocks 是只包括以太坊区块中存在的区块头的区块。没有交易与区块一起被发送。

交易是在验证者签署了盲区块并将其发送给构建者后才被发送的。

由于构建者将向网络发出这个已签署的区块，这意味着验证者无法窃取其中包含的MEV，直到该区块已经开始传播到其他节点。

在这一点上，如果验证者提出一个新区块，它“偷”了一个 MEV 机会，它将“在同一高度提出两个不同的区块”，这是一种可罚没的罪行。

此外，不能保证声称 MEV 机会的区块最终会成为规范的区块。原版有 50/50 的机会，验证者被削减并且无法获得 MEV。

这对验证者起到了威慑作用，因为削减成本可能高于被盗 MEV 的潜在收益。（人们正在研究最高期望值是试图窃取 MEV 的情况，但这些情况并不常见）

以太坊 – 盲区块只能访问交易根目录

请注意，当我们说关系更接近于无信任模型时，这适用于构建器到验证器的方向。

由于该块是Blinded ，因此验证器无法确定它是否是一个有效区块。它必须相信建造者已经发送了一个。

建设者显然被激励只发送有效的区块，如果不这样做，它就会失去它本可以捕获的价值，并且可能会在未来被列入黑名单。

幸运的是，验证者的缺点仅限于错过他们的区块提议，因为无效区块不是可罚没的罪行。

在合并后的世界中，任何验证者都将能够与任何构建者连接，并通过Blinded Blocks 访问这些 MEV 交易。

这使单个验证者与更大的实体处于公平竞争的环境中，因为两者现在都可以通过 MEV 获得增强的奖励。

MEV 供应链

接下来，让我们看一下合并后世界中，专门针对 Builders的 MEV 供应链。

我们将以“Flashbots Builder”为例，展示他们可以竞争的一些不同领域。

独家交易订单流程

搜索者订单流 – Flashbots 中继
用户私人订单流 – Flashbots Protect

内部 MEV

识别不在“搜索者订单流程”中的 MEV
从“用户私人订单流”中获取道德 MEV

潜伏

MEV 提升会从额外的网络跃点引入一些延迟。
垂直整合/协同定位可能会限制这些跳跃所花费的时间。
这可以让构建者有更多时间在提交截止日期之前查看交易/计算最佳区块。

Block Building 算法

更有效地打包一个块以包含最大的价值。

几乎可以肯定是，所有这些“独家交易订单流”就是最重要的因素。

让我们重新回顾一下之前绘制的 Uniswap 交易，但现在使用构建器/验证器模型。

白框显示大部分更改发生的位置。我省略了充当区块构建者聚合器并将最有利可图的块交付给验证器的中继。

在这里，这个私人 RPC 端点代表 Flashbots Protect。在将这些订单流发送到列入白名单的矿工之前。现在它们将成为 Flashbots Builder 的独家订单流。独家——意味着其他竞争的建设者将无法使用它们。
此处的搜索者订单流程是 Flashbots Relay 收到的捆绑包。同样，这将是一个独家订单流，只有 Flashbots Builder 才能访问它。
在内存池中找到的公共订单流，Flashbots Builder 也可以访问这些交易，但是其他所有构建器也可以访问这些交易，这意味着它没有提供竞争优势。
运行 mev-boost 的验证器将能够连接到这个构建器网络。他们将收到来自建造者的 blinded blocks 盲目区块，并会提出为他们带来最大价值的区块。

此示例专门针对 Flashbots，但我们可以预期每个 builder 都会使用相同的主题。他们将拥有自己的搜索器和私人交易端点，他们将试图激励人们使用这些端点。这是他们独有的订单流和关键的竞争优势。

下面是一个来自 Flashbots 的优秀图表，它更详细地显示了上面的虚线框部分的内容。

现在让我们放大 “私有RPC端点 “以及它们为用户提供的好处。

私有 RPC 端点的好处

私有 RPC 端点可以为用户提供许多好处，其中一些我们已经提到过。让我们来看看具体有那些。

交易前隐私

抢先/三明治保护

交易模拟

恢复保护 – 如果失败/恢复，则永远不包含

广义保护（未来）

如果您将代币发送到已知的蜜罐地址，请警告您
如果支付的 Gas 费非常高，请与用户二次仔细检查。

那么，有这么多好处，为什么不是所有用户都在使用它们呢？

主要取决于知识和设置的障碍。

知识层面，很多用户不知道这中方案的存在，甚至不知道这种问题有解决方案。他们不知道自己出现了被抢先或夹在中间的情况。他们也不知道他们本可以在 NFT mint期间阻止昂贵的还原。

看看设置方面，让我们以在 Metamask 上设置作为示例。

用户必须进入设置→网络→添加网络，然后必须从那里给新的“网络”一个名称，即以太坊（自定义 RPC），添加要使用的 RPC 端点，chainID 为 1，货币为以太坊。

高级 DeFi 用户可能了解如何执行此操作以及他们这个操作实际上在做什么。对于普通用户来说，这是一个复杂的过程，他们可能只会使用默认设置。

有人可能会争辩说，这不是用户应该处理的事情，做出明智的决定需要太多的知识。

那么我们如何解决这个问题呢？

一种方法是让钱包提供商（即 Metamask）将其全局默认设置更改为私有中继。

Metamask – 沉睡的造王者

让我们想想这种更改全局默认端点的能力对于像 Metamask 这样的钱包提供商来说有多么强大？

想想有多少公共内存池来自 Metamask 钱包。一些研究表明，在以太坊上进行的交易中高达约 70% 是通过 Metamask 进行的。

Builder 愿意为独家访问该订单流支付多少费用。或者，如果 Metamask 决定创建自己的构建器实体，他们可以轻松地占据主导地位。

换句话说，Metamask 似乎是一个“沉睡的造王者”，如果它愿意，它可以为自己加冕。

对于 Metamask 来说，这是一条难以驾驭的道路。

他们可以通过他们的订单流获得这些巨大的价值，但他们希望确保他们不会损害用户的体验，并且社区会支持正在进行的任何更改。

如果 Metamask 使用默认的私有 RPC 并且另一端的构建器没有始终如一地赢得构建，用户可能会等待许多块来确认他们的交易。

由于他们的交易不在内存池中，因此在 Metamask 的构建者赢得构建之前，他们无法上链。

为了限制这个等待时间，Metamask 可以很容易地嵌入一些默认逻辑。一个例子是，如果交易未包含在 3 个区块内，则将其发送到公共内存池。

订单流货币化

钱包提供商正在考虑将其订单流货币化。

将他们的订单流货币化使他们能够获取 MEV 价值并将其回馈给用户。

可以通过 gas 折扣、代表所捕获价值份额的代币排放等来做到这一点。

如果占主导地位的钱包决定不将订单流货币化，我们是否会看到从忽略订单流的钱包向承认并利用它的钱包的巨大迁移。

对我来说，订单流支付解决方案存在于应用程序和钱包级别，最好的应用程序和钱包将是能够为用户返回最大价值的应用程序和钱包

Stephane Gosselin – Flashbots –Unchained Podcast

是否迫使主导钱包提供商的看不到的手，进入订单流游戏？

是因为太大的价值而不能视而不见吗？

也许让我们来看看如何销售这些订单流。

排他性协议

钱包提供商 (Metamask) 出售订单流的最简单方式是通过协议为一个或多个构建者提供独家订单流。

该协议将包含服务条款。

没有恶意 MEV，即抢先、夹在中间
Tx 将在 3 个区块后发送到内存池
6个月合约
等等

我认为这种方法将非常集中于builder市场。如果只有一个构建者可以访问 Metamasks 订单流，那么其他人可能就玩完了。

订单流拍卖

另一种可能性是个人 tx 拍卖的概念。

钱包提供者可以为所有的建设者提供拍卖服务，在这些建设者中，他们公开了一系列未签名的交易以进行投标。

拍卖将有时间限制，以确保包容性，并且只有在下一个提议区块的验证者处注册的建设者才能投标。

如果 tx 没有收到投标，则可以将其发送到公共内存池。已知没有“MEV 价值”的交易（例如简单的 ETH 价值转移）也可以设置为默认为他们的内存池。

当builder成功中标时，他们将支付费用并收到签署的交易。

与“排他性协议”类似，拍卖会有服务条款，即没有抢先交易，Tx 将在 3 个区块后发放到内存池等。

建设者需要编写算法/模型来自动为不同的交易定价并确定出价。

钱包提供商可以从这些拍卖中抽取一小部分，并将剩余部分返还给用户以进行该特定交易。

用户的交易越有价值，builder出价越高，返还给他们的款项就越高。

这种拍卖方法解决了在出售一批交易时将 MEV 归属于不同地址的问题。

在“排他性协议”中，如何确定哪些交易产生了 MEV，哪些用户应该得到补偿？在这里，我们有一个清晰的 Tx（用户）与支付价格的 1 对 1 映射。

这个模型中的拍卖师拥有大量权力，因为他们持有所有已签署的交易。

虽然它可能会从一个中心化实体开始，但需要努力去中心化/信任最小化该组件。

心理学家

我们可以在订单流拍卖中看到的另一件事是，建设者根据可用的未签名交易进行预测，就像机器人查看交易所订单簿一样。

实体可以在拍卖中欺骗交易以获得一些优势吗？由钱包提供商/拍卖商来防止这种情况发生。

集中力量

让我们看看当 1 个构建者拥有对以太坊上大部分交易的独占访问权时会发生什么。

假设 20 个构建者可以访问内存池中的 300 个 Tx。除了 300 个内存池 Txs 给他们 1000 个 Txs 来构建之外，还有一个单独的构建者可以独占访问 Metamask 的 700 个 Txs。

1000 Tx 块构建器可以构建大部分块。它们有更大的搜索空间，可以从中构建块并独占访问某些值。

慢慢地，只有 mempool 访问权限的块构建器会倒闭。

他们没有赢得足够的积木。他们可能拥有的任何排他性订单流协议都没有更新或被终止。

建设者赢得区块的频率直接影响他们的用户体验，最终，他们无法竞争，无法盈利。

未来几年，独家订单流在 MEV 领域是一个非常大的风险和非常大的危险。

Hasu – Flashbots –Wintermute MEV 黑客马拉松

区块建造者在独家订单流上竞争的世界是一个强烈倾向于获胜者的世界，这会在区块建造中产生所有影响。

MEV 反乌托邦

下图来自Stephane 的 MEV Utopia 和 Dystopia 演讲，突出了分散的 MEV 供应链。我添加的红色块代表可能通过排他订单流发生的垂直整合。

让我们运行一个模拟，让 Metamask 创建自己的构建器，看看会发生什么。

Metamask 拥有 70% 的公共订单流，他们将这个独家订单流给自己，并能够快速统治区块构建空间。

由于他们在块构建中占主导地位，因此搜索者别无选择，只能将他们的捆绑包发送到 Metamask 构建器。如果不这样做，他们只能在他们当前的建设者赢得的块上访问 MEV，这是由于 Metamasks 的优势比例很低。

Metamask 开始建立一个内部搜索者团队，该团队从他们有权访问的搜索者订单流中学习。

内部搜索者团队可以在没有竞争的情况下从 70% 的以太坊交易中提取价值，而外部搜索者则要为内存池中剩余 30% 的价值而战。

通过控制构建器空间，Metamask 还可以为自己保留更多的 MEV，而不是将其传递给验证器。

在竞争激烈的市场中，利润被削减，大部分价值最终落入验证者手中。

在垄断的情况下，Metamask 只需要确保他们的区块构建支付的费用略高于下一个最好的构建者。

Metamask 很快就主导了钱包、搜索器和构建器市场。

社区的反应会很有趣。

可能，Metamask 必须以与矿池和验证者池相同的方式进行自我监管。

Jon Charbonneau的下图显示了上面讨论的反馈循环，它可以迅速导致集中化。

应用级优化、跨链和 CEX

有很多我没有提到的因素会影响这个未来的发展。让我们简要介绍每一个并提供一个高级概述。

应用程序优化

Uniswap、Sushiswap 等去中心化应用程序有巨大的动力来减少其协议暴露的 MEV。

理想情况下，他们可以在 Tx 源头为自己和用户获取价值。

一个很好的例子是 Sushiswap 和 Manifold Finance 之间的合作（Manifold 希望成为合并后的主要区块构建者之一）。

Sushi 将在协议级别用 Manifolds “MEV 路由器”替换他们的“事务路由器”。

“MEV 路由器”希望在用户进行交易时捕捉套利机会，并将价值返回给协议。

这些应用程序/构建器关系将是构建器竞争的另一个领域。

跨链MEV

跨链 MEV 已经出现，但我们可以期待它在未来变得更具竞争力。

跨链 MEV 是非原子的，执行风险较高，涉及库存管理，需要跨多个链的深入知识。

因此，它的进入门槛要高得多。

我们谈论的一切都大致反映在其他链上。图像获得对 Solana orderflow、Avalanche orderflow 等的访问权限。

其他链上的订单流将影响在以太坊上可以做什么。

增加有价值交易的搜索空间总是更好地找到最高价值的组合。

这种“其他链”订单流对建设者网络的影响有多大还有待观察，但在竞争激烈的环境中，它会提供优势。

中心化交易所

与跨链 MEV 一样，我们已经看到链上/链下 MEV 机会被利用。

通过中心化交易所，建设者将不得不通过托管和谈判交易来最大限度地减少延迟，以获得最低的交易费用。

如果一个建设者商定了 0.02% 的交易费，而另一个建设者的交易费为 0.08%，这对他们可用的链上/链下机会有何影响？

这将是builder可以竞争并试图找到自己优势的另一个领域。

未知的未来

谁知道这个未来会如何发展，这是一个活跃的研究领域，有很多活动的部分。

Stephane 在下面的引述捕捉到了builder市场的现实，也捕捉到了社区的使命，即尽可能地保持去中心化。

最终，builder市场可能会有一些幂律分布，其中顶级builder聚集了大部分提案权力，但我们希望尽可能保持这种分布平坦。

Stephane Gosselin – Flashbots –Bankless

谁知道，隧道尽头可能有光。

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