MEV是矿工可提取价值的缩写，即矿工的可提取价值；2019年，聪明的合同研究员菲尔黛安和他的同事们撰写了论文《闪光男孩2.0》，并创造了术语“矿工的可提取价值”(MEV)。现在人们称之为最大可提取价值——最大可提取价值。
这一次，知道创宇区块链安全实验室 将谈一谈极具研究意义的MEV。
MEV概念和原理1。MEV是什么？MEV指的是区块链矿商在未经许可的情况下，通过重新排序、审查或插入交易可以提取的总价值。简而言之，矿工对其区块内所有交易的顺序拥有控制权，可以随意控制交易的顺序，从而获取利益；自2020年1月1日以来，根据官方统计，提取的MEV价值至少9亿美元。不难发现，提取出的MEV正在飙升N倍。丹罗宾逊的文章《Ethereum is a Dark Forest》中提到，MEV未来只会更可怕。
二。为什么会有MEV问题？我们可以把比特币、以太坊等区块链网络比作一个账本，而“矿工”则负责把要处理的交易信息打包成块，然后经过全网验证，加入到全局账本中。记录交易信息的顺序完全由矿工决定。
因此，为了获得更大的利润，矿商往往根据气成本来决定交易顺序；矿工根据自己决定交易顺序的权利获得额外的收益，这种收益就是MEV。
虽然MEV最初被称为“矿工可提取价值”，但现在人们更倾向于称MEV为“最大可提取价值”，因为现在大部分MEV行为都不是由矿工发起的，而是由DeFi交易员和套利机器人取代的；在以太坊内存池中，MEV搜索者使用套利机器人来监控未决交易，并试图利用他们创造的盈利机会。
从技术角度来看，MEV的产生是由于交易信息传输到网络和实际交易信息打包到区块链区块之间的延迟。但是，处理的方法是建立一个共享的挂起公共访问内存池(mempool)。在事务被打包到一个块中之前，事务将被存储在mempool中。开放的mempool会导致别有用心的人有意监控mempool，寻找获利的机会。包括插入新事务、重新排序事务顺序和其他手段。这些都说明矿商对交易的包装有很大的控制力。
MEV 1的利用与预防。典型的攻击手段1。前置运行以太坊的内存池中有一个订单交易，攻击者利用略高于这个订单的气费进行抢先交易。这时候你可以以低于市场价的价格交易订单；例如，在2021年10月29日，几个MCN-uniswap池被黑客攻击。主要原因是代币合约的烧币功能存在权限问题，任何人都可以在池中烧MCN。攻击者在池中焚烧了大量MCN代币，导致池中MCN代币价格失衡。攻击者通过将先前交换的MCN令牌交换成大量wet令牌来获利。
然而，攻击被MEV robot捕获，它在攻击者完成攻击之前完成了交易，获利17.2万美元。https://ethers can . io/tx/0xd 091 afe6b 37256 ebb 3 DD 703 a 9646 b 27 AAF 7 ce 7 Fe 8832778886ba 0216361 f7f 00
2.back-running:以太坊的内存池中有一个订单交易。攻击者提交气费略低的订单，在当前订单交易后立即跟进交易获利；例如，搜索者的机器人在一个池中发现了一个大的采购订单。随着池中代币数量的减少，代币的价格上升。这时攻击者立即将代币卖入池中获利。
3.夹是冲和拖的结合；攻击者在交易者的订单前后插入两笔交易，在交易者交易前以较低价格交易，交易者完成交易后，立即以较高价格卖出订单获利。
二、主要预防策略MEV表面上看矿工和搜索者都有利可图，皆大欢喜；但是这种盈利可以被一些人视为窃取，因为这种盈利方式来自于普通交易者的利益损失，通过MEV提取的利润全部取自于每一个进行交易的普通用户。
此外，MEV还会造成阻塞网络的堵塞和燃气费的增加；随着越来越多的套利机器人争夺气价，无形中消耗了区块链网络的带宽，造成网络拥堵，气价竞争的日益激烈导致气价大幅上涨。从用气量图表不难看出，从2021年5月开始，用气量明显下降。这正是因为flashbots的MEV-Geth越来越流行，也是防范MEV的主要措施之一。
Flashbots Auction概念与使用一、 Flashbots简介Flashbots 成立于2020年11月，是一个针对 MEV 的去中心化研究和开发组织，致力于公开化MEV提取细节，使其透明化，民主化。其中flashbots的项目业务分3个大类flashbots auction、flashbots data、flashbots protect。flashbots auction在以太坊用户和矿工之间提供了一个私人通信渠道，用于在一个区块内有效地传达首选交易顺序，flashbots data 则是用来扫描以太坊MEV数据并存储在 Postgres 中以供查询和分析。flashbots protect是将flashbots auction中除去客户端等复杂部署剔除，抽象出交易捆绑打包等功能，让Metamask等钱包可以集成flashbot auction的MEV保护功能。
flashbots 核心项目Flashbots Auction 包括mev-geth，一个位于 go-ethereum 客户端之上的补丁，以及mev-relay，一个交易包中继器。
二、MEV-Geth 和 MEV-Relay 的运作流程使用者可使用 MEV-Geth 中的交易捆绑，其中包含：交易搜索者和/或其他用户的内存池中待处理的一个或多个事务。交易搜索者通过智能合约调用向矿工支付的小费函数。并且，Flashbots 捆绑包将始终位于该区块的顶部。MEV-Relay 接收捆绑交易，并将其发送给所有列入白名单的 MEV-Geth矿工。矿工从 MEV-Relay 接收 Flashbots 捆绑包，并在 MEV-Geth 中对其进行处理。MEV-Geth 从发送的所有捆绑交易中选择利润最高的捆绑交易上链，将捆绑交易放到一个新的区块的顶部。然后，MEV-Geth 将包含此捆绑包的区块与不包含任何捆绑包的区块进行比较。仅当交易搜寻者的捆绑包包含在一个区块中时，与他们的捆绑包相关的小费才会被支付。如果区块没有包含捆绑交易，该交易没有上链，则交易搜索者和/或其他用户不会花任何钱，即交易失败或者取消交易都无需支付 Gas 费。Flashbots Auction架构介绍及演示Flashbots Auction 架构提出了一个由三个不同方组成的网络。架构抽象出三方角色构成网络。代表用户的searcher，代表代理服务的relay中继器，代表矿工的miner，三者让客户可以使用这些方专门执行维持该通信渠道所需的部分工作。
SearcherSeacher代表想要利用MEV的以太坊用户，他们可以使用Flashbots 私人交易池，而不是常规的 p2p 交易池。这些用户监控着链的状态，并将可套利的交易捆绑包（bundle）发送至中继器。
目前生态上的searcher一般有以下几类：
寻求快速、无风险访问区块空间的以太坊机器人运营商（例如，套利和清算机器人）寻求交易抢先保护的以太坊用户（例如，Uniswap 交易者）具有高级用例的以太坊 Dapps，例如帐户抽象或无气体交易（例如 tornado.cash 和 misxX）
Relay交易打包成bundle后，会通过几个叫Relay（中继器）的基础设施传播到各个server，并将其转发给各个minner节点。
当searcher使用flashbots服务，利用relay来发送他们的交易偏好，他们就不需要为失败的交易出价付费。由于以太坊节点无法自行处理这种级别的负载，中继器便承担了缓解这种 DOS 威胁功能。
除了解决解决垃圾交易问题，中继者隐私也是 Flashbots Auction 架构必须解决的问题，以便实现完全的去中心化。目前，Flashbots 组织运营一个名为 MEV-Relay 的中继器。下图则为MEV-Relay入口演示：
所获得的区块高度如图
中继服务拥有对捆绑内容的完全访问权限，可以任意重新排序，插入，审查发送给他们的捆绑包，还可以通过发送无效捆绑包来 DOS 矿工。所以不建议使用外部中继器集成，这会产生很大的系统性风险。
Miner矿工是最终收集所有捆绑包并产生区块的一方。传统矿工会使用以太坊客户端进行区块的挖掘，而我们的Miner使用flashbots提供的特殊维护的MEV-Geth客户端，实现捆绑包的接收和交易的排序。
Flashbots 包中包含的信息允许searcher向矿工发送他们需要的交易顺序以求利益最大化，这样可以使矿工实现MEV 组合获利，而不是在单一维度上争夺优先权。矿工可以评估所有收到的捆绑包，并将不冲突的捆绑包组合起来，以尽可能产生最有利可图的块。以下为Minner打包交易的运行结果简析
MEV-Geth 节点会第一时间评估传入的捆绑包，并选择利益最大化的捆绑包放在区块的顶部。然后该节点将 Flashbots 块与普通块进行比较，并开始挖掘最有利可图的块，测试如下。
运行结果如下
Searcher会对针对即将打包至下一个区块的交易进行监视，会使用更高的gasprice，将可套利的交易捆绑包发送，并让矿工抢先打包至区块，Searcher清楚地表达交易偏好是成功拍下区块的重要原因，这也有效避免了网络其余部分的负面外部性。
结语MEV的兴起导致了一系列的问题，尽管MEV为矿工带来了额外的利润，同时也损失了其他用户的利益，引起了以太坊环境的变化；flashbots为MEV问题设置的解决办法也并非完美，尽管套利者之间的竞争被移到了另一个网络中，解决了以太坊网络拥堵和Gas费剧增的问题，从客观角度来看，MEV-Geth是否违背了去中心化的原则；新的 MEV 提取策略不断被发现和创建，当前对MEV问题的防范措施也可能会过时，对于MEV问题的研究仍需要我们不断地探索。
