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探討礦業公司如何利用 MEV 來左右市場

探討礦業公司如何利用 MEV 來左右市場

區塊鏈網絡最初被設計為無需信任的系統,礦工和驗證者在其中負責公正排序交易,主要靠區塊獎勵和 gas 費作為報酬,保障網絡安全。這種中立的基本原則,隨著最大可提取價值(MEV)的興起已徹底轉變,重塑去中心化生態系統的誘因結構。

MEV 帶來區塊鏈經濟學的範式轉移,使驗證者由被動的交易處理者,變成能巧妙操控交易順序、以獲取額外利潤的精明金融角色。這發展衍生出一個龐大而複雜的「暗黑經濟」,僅以以太坊為例,根據 Flashbots 研究,2020 年以來估計已有超過 6.75 億美元流入該經濟,預計隨 DeFi 普及,每年可提取 MEV 將以十億美元計。

MEV 最初在以太坊 PoW 時期被稱為「礦工可提取價值」,意指礦工可透過刻意調整區塊內的交易順序、插單或審查交易以獲取額外利潤。自 2022 年 9 月以太坊改為 PoS 共識後,MEV 一詞拓展為「最大可提取價值」,新一代的驗證者及專業「搜索者」能橫跨生態系利用交易關聯抽取更多價值。

這個轉變對區塊鏈中立性的承諾帶來深層影響。區塊產生不再僅是保障網絡安全的技術職能,而演變成需要龐大運算資源、高階基礎設施和複雜市場分析的金融工程行為。參與者會主動尋找並把握短暫的套利機會、清算事件或協定低效之處獲利。如伊利諾伊大學研究員 Ari Juels 在其 2019 年奠定 MEV 概念的論文中指出:「任何想成為公平開放金融平台的加密貨幣,都需考慮系統參與者為改變交易順序而帶來的動機。」

MEV 的發展緊貼 DeFi 自 2020 年以來的飆升。各種複雜的智能合約互動讓去中心化貸款平台、交易所以及衍生品協議成為價值提取的溫床。這現象讓人質疑區塊鏈是否真的能實現人人平等參與,因為 MEV 提取者經常憑藉技術和資本優勢勝過普通用戶。

了解 MEV 機制:理論到實踐

從本質而言,MEV 的產生源於區塊鏈交易處理「非原子性」的特質。與傳統金融市場即時結算不同,區塊鏈交易分兩階段:先進入 mempool(待確認內存池),然後由驗證者選擇和排序進入區塊。這 12 秒(以太坊)的時差令資訊不對等、排序機會變得可趁。

這個流程轉化了驗證者角色,使他們成為能藉多種手法從市場中提取價值的主動參與者:

交易排序策略

最直接的 MEV 策略是調整交易順序,以圖利驗證者。例如,若 mempool 有大單交易快將推高某資產價格,驗證者可插入自己交易在前(搶先交易 / front-running)、在後(跟蹤交易 / back-running),甚至包夾兩邊(sandwich 攻擊)。據 MEV-Explore 監測服務,這類排序策略佔所有已發現 MEV 行為約七成。

例子說明:2023 年 7 月,一名交易者試圖在 Uniswap 買入 50 萬美元 GMX 代幣,MEV 機械人偵測到交易後發動夾攻,先以 15 萬美元買入 GMX 抬高價格,再讓原交易以高價成交,完結後平倉,單筆交易獲利 7,500 美元,而受害交易者則多付 1.5% 成本。

套利機會

不同交易所對同一資產的價格短暫存在差異,自然滋生套利。MEV 機械人 24 小時監察像 Uniswap、SushiSwap 和 Curve 等去中心化交易所,迅速捕捉這些機會套利。這有助市場維持價格一致,但奪走原本屬於普通交易者的潛在價值。

更進階的套利機械人會綜合多條交易路徑串連多個協議。例如看到 Uniswap 上 ETH 價格較低,會先買入,再即時於 Balancer 售出—整個操作於同一區塊內完成,避免市場波動帶來風險,形成無風險套利。

Flashbots 資料顯示,套利 MEV 佔以太坊上所有可提取價值約 65-75%,市場高波動期每日套利金額往往過百萬美元。這些套利在市場劇烈波動時尤其明顯,因為不同協議的價格發現機制一時失調。

清算機制

如 Aave、Compound、MakerDAO 等借貸協議透過清算抵押不足倉位來維持穩健。當借款人的抵押品價值低於要求,便會觸發清算,出現 MEV 機會。專業清算機械人搶先執行這些交易,以取得清算手續費(一般佔清算抵押物 5-10%)。

這方面數據具體可見:2023 年 3 月 USDC 脫鉤事件期間,MEV 機械人在數小時內清算超過 2.5 億美元,賺取約 1,500 萬美元手續費。這些清算時,交易手續費曾高達 200 gwei(平均僅 30 gwei),反映驗證者優先處理高價值交易而非普通用戶。

2023 年 5 月具體案例:某用戶於 Aave 以 100 ETH(值約 18 萬美元)作抵押借入 12 萬 USDC,當 ETH 跌穿 1,800 美元後倉位被清算。MEV 機械人發現機會,先還 60,000 美元(一半倉位),收取 50 ETH 及 10% 懲罰作清算收入。扣除大約 600 美元 gas 費,單次交易淨賺約 5,400 美元。

即時流動性(JIT Liquidity Provision)

更先進的 MEV 策略是在大型交易發生前即時提供流動性,交易完成後隨即撤走。這稱為 JIT 流動性,讓 MEV 提取者只在有高交易時才供應流動性,賺取交易費卻避開無常損失。適時加入流動性,本應回報給長期供應者的利潤就被提取者截獲。

Flashbots 資料顯示,JIT 流動性約佔所有 MEV 行為的 10-15%,Uniswap v3 及新一代集中流動性協議是重災區。此技術複雜但利潤豐厚,高峰時大型 JIT 提供者每日收益可高達 50,000 美元。

市場影響與 DeFi 動態:效率與公平性的矛盾

MEV 對市場動態產生關鍵影響,帶來效率與公平性的根本張力。流動性、協議治理等各方面均因 MEV 樹現變革。

市場效率與流動性效應

MEV 帶動的套利確能提升 DeFi 協議間價格效率。套利機械人快速修正價格漏洞,使資產在去中心化交易所維持一致。區塊鏈數據公司 Chainalysis 研究認為,主要 DEX 之間價格偏差現僅維持不足 15 秒,相比早期動輒數分鐘至數小時,明顯由 MEV 套利活動帶動。

但這種效率卻為普通用戶帶來沉重代價。MEV 實際上如「隱形稅」,估計每筆交易有 0.5%-1% 會被 sandwich 或其他策略榨取。對缺乏技術防護能力的散戶尤其不利,難以運用私有通道或高級路由避免被針對。

更矛盾的是,MEV 既能提高,也會損害流動性。套利活動維持會場間價格一致,提高資本效率;但 sandwich 威脅令大額交易者傾向避開公有 mempool,流動性因而分散到私有通道。這促使出現如 Cowswap 這類針對 MEV 的防禦型交易機制、協議設計(如批量拍賣、鏈下求解器)以減低被提取風險。 Centralization Pressures

MEV 的出現從根本上改變了出塊者的經濟誘因。未發現 MEV 之前,驗證者主要靠區塊獎勵同交易手續費賺錢。今日,MEV 提取已經佔據驗證者經濟收入的重要一環,行業數據顯示頂級以太坊驗證者有大約 40-60% 總收益來自 MEV 相關活動。

呢個轉變令驗證者之間的競爭格局更加激烈,對網絡去中心化帶來重大影響。由於提取 MEV 需要先進技術基礎設施同專業知識,較大型、有資本嘅營運者就會有更明顯優勢。呢種專業化導致驗證者生態日益集中,據 Rated Network 2023 年數據顯示,前十大以太坊驗證者穩定生產咗超過 85% 包含大量 MEV 提取嘅區塊。

經濟效益都好明顯:以太坊基金會一項研究發現,有優化 MEV 提取能力嘅驗證者,比冇呢種能力嘅驗證者賺多 135%。呢個盈利差異推動咗中心化發展,細型驗證者要麽加入更大規模池,要麽被迫退出生態。長遠而言,對區塊鏈去中心化構成憂慮,一啲研究人員甚至認為 MEV 最終可能會推動大部份區塊鏈走向寡頭壟斷嘅驗證者格局。

Protocol Design and Adaptation

協議設計師被迫要回應 MEV 呢個現實,加入一啲防護機制以保障用戶同維持協議完整性。自動做市商(AMMs)就實施咗唔同功能,好似:

  • 滑點容忍度:用戶可以設定最大可接受嘅價格偏差,以預防三明治攻擊
  • 交易截止時間:對逗留太耐都未完成嘅交易自動失敗,減低被操控價格風險
  • 時間加權平均價格:將大型訂單分多個區塊執行,以減低價格影響同 MEV 風險

以上適應措施提升咗用戶保護,但同時提升咗協議複雜度,往往會降低資本效率。點樣喺抗 MEV 同協議功能性之間取得平衡,一直係 DeFi 設計者嘅主要挑戰。有啲協議索性採取更激進方向,比如 Pendle Finance 採用基於 Merkle tree 嘅承諾機制,喺執行前隱藏交易細節,基本上消除咗 front-running 機會。

借貸協議同樣有所演化,推行多級清算機制,讓機會分配得更平均,同時減少傳統清算市場「勝者全得」嘅競爭關係。例如,Aave v3 引入荷蘭式拍賣清算,隨時間逐漸提升清算紅利,減低咗起煤氣戰爭嘅誘因,亦可能減少因清算事件引發嘅 MEV 提取。

Technological Arms Race and Ecosystem Responses

MEV 嘅高利潤價值引發咗一場技術競賽,各持份者不斷開發更高階嘅系統去提取、分配或者緩減 MEV。呢場競爭推動區塊鏈基建嘅重大創新,同時帶嚟一啲有關公平參與嘅疑問。

Specialized MEV Infrastructure

MEV 生態衍生出專門設計嚟優化提取嘅基礎設施。Flashbots──最出名嘅例子──開發咗 MEV-Boost 呢個中間件服務,為區塊空間創建了一個市場。都允許驗證者將建區塊權透過競價方式拍賣畀專業建塊者,建塊者會根據 MEV 最優化排列交易。

建塊者會將部分提取到嘅價值返還畀驗證者,形成雙贏局面。

MEV-Boost 市場主導地位十分誇張:自以太坊轉向權益證明以來,超過 90% 區塊都係用呢個基建生產。大規模採用等於形成咗一個交易排列權嘅灰色市場,每日 MEV-Boost 拍賣總值經常超過 1,000,000 美元。

雖然呢套系統降低咗失敗交易,提升煤氣效率,但因為壟斷咗生產流程,亦被批評加劇咗中心化,甚至可能帶來系統性風險。

相關基建仲包括專業監測內存池系統、策略性交易路由服務、以及認識 MEV 嘅錢包集成。大型 DeFi 平台如 1inch 同 Matcha,已經直接將 MEV 防護納入介面,將交易路由到可以保護用戶免受常見 MEV 提取策略嘅保護 relayer。

Privacy-Preserving Technologies

針對 MEV 提取,亦發展出一系列保障私隱交易協議。呢啲系統用加密技術喺執行之前隱藏交易細節,理論上可以消除促成 MEV 提取嘅信息不對稱。

方法包括:

  • 加密內存池:例如 Shutter Network 同 SUAVE,利用門檻密碼學方式加密交易數據,防止 MEV 提取者偷窺 pending 交易
  • 提交-揭露方案:用戶先提交交易 hash,然後入塊後先揭示真實交易細節
  • 零知識證明:先進密碼構建,令交易可以驗證但無需公開細節

雖然前景樂觀,但呢啲方案要面對好大技術挑戰,包括計算負擔、密鑰管理複雜,同現有合約不兼容等等。早期測試已有成果──Shutter Network 試驗網喺受控實驗下 front-running 行為減少咗 89%,但距離生產環境仍需時間。

Regulatory Considerations and Institutional Engagement

有關 MEV 嘅監管環境依然模糊,front-running 同交易重排序喺去中心化系統往往處灰色地帶。傳統金融市場有明確規管,front-running 係大多數證券法下明文禁止。但區塊鏈具匿名性、全球操作,令執法難度大增。

近期執法案例顯示,監管機構對 MEV 活動愈來愈關注。2023 年 3 月,美國商品期貨交易委員會(CFTC)首次起訴某交易公司涉嫌操控一間大型 DeFi 協議清算市場,顯示即使喺無許可網絡下,有些 MEV 策略都可能被視為市場操縱。

監管未明朗亦無阻機構入場。傳統金融公司已經投入資源發展 MEV 策略,運用高端量化技術應用喺鏈上市場。Jump Trading、Cumberland 等大型莊家組建專門 MEV 團隊,風險投資亦注資到 MEV 基建初創公司。特別係 Flashbots 於 2023 年初以 10 億美元估值融資 6,000 萬美元,證明機構對 MEV 長遠價值充滿信心。

機構化 MEV 帶嚟利弊並存:更專業監控和風控可能提升生態穩定性,但資本及技術優勢可能加劇已經非常明顯嘅中心化趨勢。

Future Trajectories and Systemic Implications

MEV實踐不斷演變,繼續重塑區塊鏈經濟,幾個新興趨勢可能將主導未來。理解呢啲發展路徑,對協議、用戶和監管者要應對去中心化複雜動機相當重要。

Cross-Chain and Layer 2 MEV Dynamics

隨住鏈上活動日益流向 Layer 2 方案同其他 Layer 1 網絡,MEV 提取都隨之轉移──不過其機制同分配有明顯差異。樂觀 rollup(如 Arbitrum 及 Optimism)之下 sequencer 組件(負責排序後提交到以太坊)成為集中提取 MEV 嘅潛在樞紐。呢種集中有可能簡化 MEV 捕捉,但同時帶來新治理挑戰,特別是 sequencer 收入分配。

L2Beat 數據顯示,2024 年第一季 Layer 2 網絡已處理逾 500 億美元交易量,MEV 機會極大。但分配方式與 Layer 1 明顯不同。例如 Optimism 利用 sequencer MEV 收入部分返還公眾,以 retroactive public goods 資助方式推動生態發展,將 MEV 利益社會化,除咗驗證者同 searcher 外都得益。呢個方法可能成為日後重新分配 MEV 價值嘅範例。

跨鏈 MEV 係另一條新戰線,高階套利者透過不同區塊鏈間資產價差賺取利潤。呢類機會需要跨多網絡專業基建,常用專用 bridge 機制。技術難度高,但由於流動性分散,跨鏈 MEV 嘅潛在利潤有可能更大。

MEV Redistribution Mechanisms

大家意識到 MEV 影響全體系統後,越來越多創新分配機制相繼出現,不同協議都喺嘗試以更公平方式分享提取價值:

  • MEV 拍賣:驗證者將交易排序權拍賣,收益部分回饋用戶
  • Protocol-Owned MEV: Designs

(內容至此。如需繼續請提供後續段落或內容)where protocols capture and redistribute MEV value through governance-controlled mechanisms

  • User Rebates: Direct compensation to users who have been affected by MEV extraction, calculated based on transaction characteristics
    → 協議通過去中心化治理機制捕捉及重新分配MEV價值
  • 用戶回贈:直接向曾受MEV提取影響的用戶作出補償,金額根據交易特性計算

Ethereum researcher Vitalik Buterin has advocated for protocolitization of MEV - incorporating MEV capture and distribution directly into protocol design rather than treating it as an externality. Proposals like proposer-builder separation (PBS) aim to create more transparent and equitable markets for block space while preserving the economic incentives that MEV provides for network security.
→ 以太坊研究員Vitalik Buterin主張協議化處理MEV——直接將MEV捕捉及分配納入協議設計之中,而不是將其視為外部現象。像是提出者-構建者分離(PBS)等提案,目的是創造更透明及公平的區塊空間市場,同時保留MEV為網絡安全帶來的經濟誘因。

Some protocols have implemented innovative approaches to MEV redistribution. CoWSwap uses batch auctions and off-chain solvers to capture MEV and return it to users through improved execution prices. Similarly, Osmosis on the Cosmos ecosystem employs a threshold-based mechanism where a portion of MEV profits are returned to the protocol treasury, funding ongoing development and liquidity incentives.
→ 部分協議已經實施創新方法來分配MEV。例如CoWSwap利用批量拍賣及鏈下求解器來捕捉MEV,並透過更優惠的成交價格將價值回饋予用戶。同樣地,Cosmos生態上的Osmosis採用門檻機制,將部分MEV收益撥入協議庫房,用作持續開發及流動性激勵。

Technical Innovations in MEV Mitigation

Technical approaches to MEV mitigation continue to evolve, with several promising directions:
→ 在減緩MEV方面,技術路線不斷發展,現時已有多個具潛力的方向:

  • Time-Based Ordering: Protocols like Chainlink's Fair Sequencing Services (FSS) implement time-based transaction ordering, removing validator discretion in sequencing
    → 基於時間排序:協議如Chainlink的Fair Sequencing Services(FSS)採用以時間為基礎的交易排序,消除驗證者自行決定排序的空間
  • Threshold Encryption: Systems that keep transaction details encrypted until execution, preventing front-running and sandwich attacks
    → 門檻加密:於執行前保密交易細節,防止前置交易及夾攻(Sandwich)攻擊
  • Batch Auctions: Mechanisms that collect multiple transactions and execute them at a uniform clearing price, eliminating ordering advantages
    → 批量拍賣:集齊多筆交易並以統一價格一同執行,杜絕排序優勢

Research from Stanford University's Blockchain Research Center suggests that time-based ordering mechanisms can reduce extractable MEV by up to 90% in certain protocols, though with trade-offs in execution latency and throughput. These approaches represent a promising direction for reducing the negative externalities of MEV while preserving its beneficial effects on market efficiency.
→ 史丹福大學區塊鏈研究中心的研究指出,在某些協議下,基於時間排序機制最多可減少90%的可提取MEV,但同時會在執行延遲及吞吐量方面作出取捨。這些方案為降低MEV負面外部性、保留其有利市場效率的作用,提供了具前景的方向。

Governance and Power Distribution

Perhaps the most consequential question surrounding MEV concerns its long-term impact on blockchain governance and power distribution. As MEV extraction becomes increasingly professionalized and capital-intensive, the concentration of these capabilities among a small set of specialized firms raises concerns about influence over protocol development and governance.
→ MEV最具爭議性的,是其對區塊鏈治理和權力分配的長遠影響。隨著MEV提取越來越專業化和資本密集,能力集中於小部分專業公司,令他們對協議發展及治理帶來潛在影響,引起關注。

Research by Cornell University's Initiative for Cryptocurrencies and Contracts (IC3) suggests that entities controlling significant MEV extraction capability can potentially influence governance votes through subtle economic incentives, even without holding large token positions directly. This influence operates through various channels, including preferential transaction ordering for aligned proposals and strategic transaction censorship during contentious governance votes.
→ 康奈爾大學加密貨幣及合約計劃(IC3)的研究指出,掌控大量MEV提取能力的實體,即使沒有大量代幣持倉,也有機會透過細微的經濟誘因影響治理投票。該影響可透過多種途徑運作,包括為有利自己方案提供交易排序優先權,或於激烈治理投票期間進行策略性交易審查。

The response to these governance challenges remains uncertain. Some protocols have implemented governance mechanisms explicitly designed to resist MEV-driven influence, including multi-stage voting processes and time-locked execution periods. Others have embraced MEV as an inherent aspect of on-chain governance, designing systems that make extraction opportunities transparent and accessible to diverse participants.
→ 針對治理挑戰,行業回應仍未明朗。有些協議已設計明確機制,抗衡由MEV帶來的影響,例如多階段投票程序及鎖定執行期。另有協議則將MEV視為鏈上治理的一部分,設計機制讓提取機會公開透明,方便不同參與者把握。

Final thoughts

The MEV economy represents a fundamental evolution in blockchain incentive structures, transforming validators from passive transaction processors into active market participants with complex financial motivations. This transformation challenges simplistic narratives about blockchain as a purely neutral infrastructure while creating new opportunities for financial innovation and protocol design.
→ MEV經濟標誌著區塊鏈激勵機制的根本演變,使驗證者從被動的交易處理角色,轉型為積極的市場參與者,涉足更複雜的財務動機。這個轉變挑戰了「區塊鏈純粹中立基建」的簡單說法,同時為金融創新及協議設計帶來新機遇。

Understanding MEV requires acknowledging its duality: it simultaneously enhances market efficiency through rapid arbitrage and price discovery while potentially undermining equitable access through systematic advantages for technically sophisticated participants. This tension between efficiency and fairness defines the ongoing debate around MEV's role in decentralized ecosystems.
→ 要理解MEV,必須接受其雙重性:它一方面透過迅速套利及價格發現提升市場效率;另一方面,因技術性強者能獲得系統性優勢,有機會傷害公平參與。這種效率與公平的張力,正是圍繞MEV於去中心化生態角色的核心辯論。

For developers and protocol designers, the MEV-aware future demands careful consideration of transaction ordering mechanisms, privacy preserving techniques, and value distribution systems. The strategic choices made today around MEV extraction and mitigation will shape the economic landscape of blockchain for years to come. For users, knowledge of MEV dynamics enables more informed participation in decentralized finance. Understanding the invisible costs of transaction ordering, the risks of public mempool exposure, and the available protection mechanisms allows users to navigate the complex DeFi landscape more effectively.
→ 對開發者和協議設計者而言,「具MEV意識」的未來需要審慎思考交易排序機制、保護私隱技術及價值分配系統。現時針對MEV提取及緩和所作出的策略決定,將長遠塑造區塊鏈經濟格局。對用戶來說,了解MEV的運作有助更明智參與去中心化金融。認識交易排序的隱性成本、公用記憶池暴露的風險及不同保護機制,能讓用戶在複雜的DeFi世界中更有效地自保和作出選擇。

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