从 MEV 视角分析 EIP-1559 下的交易打包市场
纵观本周围绕以太坊伦敦硬分叉的所有活动,我注意到人们对 EIP-1559 (此次硬分叉的主要协议变更) 有各式各样的想法。因此,我想尝试在这里概述我对这份 EIP 的看法,希望有助于整合这些不同的思路。
文章大纲
现状
打包市场与排序市场的区别
基于固定供应迭代的第一价格竞拍
矿工收入类型
EIP-1559
历史
费用市场模型
对 MEV 的影响
基本费用作为协议收入
总结
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现状
为了理解 EIP-1559 的动机和影响,我们首先必须看看今天以太坊的情况。在整个区块链机制里,与我们相关的部分是那些交易定价和打包机制,因为这些就是这份 EIP 要带来改变的主要地方。在第一部分,我们将把它形式化为交易打包市场,并把它与最近兴起的交易排序市场 (在 Flashbots 上) 区分开来。
然后我们会深入这个市场,因为它是基于固定供应量迭代的第一价格竞拍机制,我们会为它建立一个简单模型。
最后,我们将深入这个模型区分出的各种矿工收入类型,并研究在什么条件下它们可以被视为 MEV (矿工可提取价值)。
打包市场与排序市场的区别
像大多数区块链一样,以太坊的费用支付系统是直接内置于协议里的。首先,每笔交易都指定了它愿意为每单位 gas 支付的价格。然后,当交易被打包到区块时,发送交易的账户就会被收取执行交易的总开销,即 total_fee = gas_price * gas_consumed。交易费用随用户的交易一起发出给矿工,以激励他们把那些交易打包到区块,由此形成了一个交易打包市场。
从几年前开始,专门的用例模式兴起使得不仅对一般交易打包,还对交易在一个区块里的准确位置的控制变得必要。其中最突出的例子的是“抢跑交易”,即一个用户以另一个用户的一笔发送中交易为目标,想要让自己的交易刚好在该用户的交易之前被打包。通过以准确和特定用例的方式设置链状态 (即把交易市场推向想要的方向),这样用户就可以利用他们对后续交易影响的资讯获利了。
最初,这些特定排序的用例完全依赖于相同的内置交易费用机制,因为矿工的排序算法通常是可预测的,因此会被一些成功用例所影响。但是,随着区块空间的竞争变得越发激烈,情况很快导致因交易被置于错误的区块位置而浪费了相当大量的交易费。Flashbots 就是作为用户与矿工的中间服务而构建的,以解决这个问题,并为交易排序创造一个公平的市场。这个市场基本上独立于打包交易的市场,并基本不受 EIP-1559 引入的变更影响。因此,在下文我们只着眼于交易打包市场。为了简洁,我们也将忽略那些仍基于本地交易费用机制的剩余排序相关活动。
还要注意的是,“矿工可提取价值” (MEV) 这个术语指的是基于矿工对区块构建次要层面 (例如交易排序) 的控制而产生的价值。接下来,我们将探索在打包交易中更多的传统矿工收入可以如何被看作 MEV 的一种形式。但是,这不是这项技术的常见用法,因此最好被看作仅限于本文背景下的一个思想实验。
基于固定供应迭代的第一价格竞拍
为了更好理解交易打包市场的本质,看看这个相关供求曲线图会有所助益:

上图为1559 以前,在满块的情况下交易打包市场的短期供求曲线图。请注意,这张图为了权衡准确性和易读性进行了多种简化。还需要注意的是,如果你不熟悉供求曲线的概念,以及不了解如何解读这些图表,不妨停下来,试着真的去了解你在阅读的内容 (包括以下章节的背景知识),因为剩下的内容大部分都是基于这些知识的。
这张图表有点不寻常的形状就是我想要说明的区块链背景的特殊性。思考市场最好的方式是基于固定供应迭代的第一价格竞拍机制。下文将对这三个属性逐一说明,并将它们与上图结合起来:
固定供应
像大多数的区块链一样,以太坊对新区块的大小有一个硬限制,以 gas 上限的形式设置。因此,“区块空间的供应量” (即矿工愿意打包到一个区块的交易数) 是固定在该上限的。图表中供应曲线的垂直部分就是代表这个限制。
有一个细微地方是交易打包不是完全由矿工控制的。特别是当增加交易会使区块整体变得更大时,这会减慢交易在网络广播的速度,最终会略微增加矿工出叔块的风险。因此,矿工通常会设置一个最低 gas 价格 (geth 客户端的默认值是 1 Gwei),拒绝低于这个值的交易,尽管这会导致区块不饱和。因此,供应曲线在底部、稍高于 0 的地方有一部分是水平直线。
第一价格
市场的需求由用户的支付意愿 (由他们的交易 gas 价格反映 ) 构成,并遵循典型的需求曲线 (图表中标记为“显示需求 (reveal demand)”——“真实需求 (true demand)”见下一节)。它与供给曲线的交点表示交易打包的市场清算 gas 价格 (如水平的虚线所示)。
在现行的系统下,交易必须支付它们指定的 gas 全额,即使它高于市场清算值。这个特性与第一价格竞拍机制 (或更普遍的任何有完全差别取价 (perfect price discrimination) 的情况) 相似 。结果是,大多数用户都为他们的交易打包支付过高费用。
(译者注:差别取价是一种微观经济学的定价策略,即相同或基本相似的商品或服务由同一个供应商在不同市场上以不同价格出售。)
迭代
市场的最后一个相关方面是它的迭代性质。因为每 15 秒左右出一个区块,交易有多个机会被打包。如果一开始的价格不足以使交易被打包,他们还有机会上调 gas 价格。此外,之前区块的清算价格可以粗略显示打包所需的 gas 价格。
基于这些原因,很多用户一开始并不会把 gas 价格设为他们愿意支付的最高价格。这就导致了被观察到 (显示的) 的需求 (译者注:原文此处