什么是 MEV Boost？

最大可提取价值（MEV）是指通过添加、删除或改变区块中交易顺序来从区块链网络中提取价值的过程。MEV 利润通常以牺牲普通用户的利益为代价。MEV 研究组织 Flashbots 创建了 MEV-Boost，以削弱区块生产者损害用户利益的能力。

什么是 MEV-boost？

MEV Boost 是当前 Flashbots 机制的一次迭代，旨在抵消最大可提取价值（MEV）对 Ethereum 的负面影响。 Flashbots 的诞生源于解决与 MEV 相关的若干问题的需求，包括：

• 量化 MEV 提取的规模和数量
• 让 MEV 利润的获取更加民主化
• 降低 MEV 相关交易对普通用户的影响

Flashbots 最初的产品是 mev-geth，这是矿工节点用于构建区块的 go-ethereum（geth）客户端软件的一个分叉版本。Mev-geth 允许矿工将寻找 MEV 机会和构建最有利可图区块的工作外包给其他方，即搜索者（searchers）和中继者（relayers）。

什么是搜索者和中继者？

搜索者是一类专门的参与方，例如交易者，他们寻找有利可图的交易并将其发送给矿工以纳入区块。搜索者的交易不经过公共内存池，而是发送给中继者，由中继者验证交易包的有效性，再发送给矿工纳入区块。

这一流程有助于保护交易隐私。

运行 mev-geth 的矿工使用软件来评估所有传入的交易包，并选择交易排序最有利可图的那个。Flashbots 还允许搜索者通过密封价格竞价方案来表达自己的排序偏好（即其交易在区块中的位置）。这意味着交易发送者不再需要像 Flashbots 出现之前那样，为争夺区块顶部位置而竞价。

在构建完一个区块后，mev-geth 会将其与常规的 Ethereum 区块进行比较，看哪个利润更高。如果 Flashbots 区块被判定利润更高，客户端就会在此基础上继续挖矿——否则客户端会在常规 Ethereum 区块上挖矿。

mev-boost 是如何运作的？

与 mev-geth 类似，mev-boost 允许区块提议者（在权益证明中称为验证者）将区块生产工作外包出去。但目前的 MEV Boost 设计存在一些差异，包括 Builder API、区块构建者（block builders）、托管方（escrows）以及验证者。

什么是 Builder API？

Builder API 是 Beacon Chain 节点所用 Engine API 的一个改造版本，用于连接负责构建区块的执行客户端和负责提议区块以添加至 Beacon Chain 的共识客户端。

Builder API 是 mev-boost 中间件更为中性的名称，该中间件促成验证者与区块构建者之间的交互。Builder API 位于运行共识客户端的验证者与运行执行客户端的区块构建者之间。

Builder API 允许区块构建者向验证者发送一份"执行载荷头"（execution payload header）用于签名——这是对区块内容及其总价值的一种密码学承诺。这可以防止验证者窃取区块内容并自行本地生产区块来攫取其中的 MEV。

随后，被选为提议者的下一个 Beacon Chain 区块的验证者，会用自己的公钥对该执行载荷头进行签名，然后将其传送至托管方，由托管方再转交给区块构建者。

区块构建者随后需要将执行载荷的主体（即交易包）连同验证者的签名一起发布到网络中，该签名用以证明该区块的完整性。

什么是区块构建者

区块构建者是投入专用硬件以进行资源密集型区块生产的实体。

区块构建者接收来自搜索者的交易，搜索者除了支付 gas 费用外，还通过密封价格竞价来表明自己在区块中的偏好位置。构建者的工作是运用不同策略来构建利润最高的区块。

什么是中继者？

**中继者是负责在区块传递给验证者之前对其进行检查的实体。**中继方通过确认构建者提交的区块的有效性并估算每个区块中 MEV 相关的价值，来保护验证者免受垃圾信息的干扰。

什么是托管方？

**托管方是从中继方接收区块内容的实体。**托管方通过确保验证者所签署的每一份执行载荷所对应的数据均可获取，从而为验证者提供数据可用性。此外，中继方必须信任托管方不会在验证者签名之前将载荷内容泄露给验证者。

什么是验证者？

**在 mev-boost 架构中，验证者是 Beacon Chain 中被选中在特定时段（slot）提议区块的质押参与者。**验证者与中继方通信以获取利润最高的区块头，并通过用其公钥签名来对其进行证明。

区块被添加到链上后，验证者会在执行载荷中指定的"手续费接收地址（fee recipient）"上收到交易手续费和 MEV 小费。

MEV-boost 有哪些优势？

MEV Boost 的优势包括让 MEV 机会更加民主化，使独立质押者也能从中获利、降低 gas 费用，以及增强 Ethereum 用户的隐私性。

1. MEV-boost 有助于防止中心化

MEV 可能导致出现有准入门槛的内存池，或交易者与区块生产者之间的场外交易。这两者都可能对 Ethereum 的去中心化构成严重威胁。MEV-Boost 通过让 MEV 机会的获取更加民主化来解决这一问题——尽管这看似有悖直觉，但它实际上降低了中心化的风险。

在合并（Merge）后的 Ethereum 中，拥有丰厚 MEV 利润的大型质押池可以将资金再投资，用于挖掘更多的 MEV 机会。这很可能会给独立质押者带来压力，迫使他们为了获得更高的质押回报而加入大型质押池。

通过运行 MEV Boost，包括独立质押者在内的任何验证者都能获得 MEV 机会。在这种"承诺-揭示"方案中，验证者对载荷头进行签名，区块构建者随后再释放载荷主体，这意味着构建者无需信任验证者。因此，大型质押池无法凭借自身声誉来垄断 MEV 交易。

2. MEV-boost 有助于降低 gas 费用并提升安全性

MEV 通过 DeFi 参与者（尤其是交易机器人）进行的优先级 gas 拍卖，影响着普通用户的 gas 费用。MEV-Boost 对此问题的贡献在于将 gas 拍卖转移到链下进行。

DeFi 交易者不再反复向公共内存池发送交易，而是向矿工发送一次性的密封价格竞价。

在密封价格竞价拍卖中，所有竞价会一次性揭晓，买方只需支付其最初出价的金额。

密封价格竞价拍卖消除了 PGA 式的竞价大战，此前这种竞价大战会给 p2p 网络带来巨大压力，并推高普通交易的 gas 费用。

Ethereum 用户，尤其是 DeFi 参与者，也将从更高的交易隐私性中获益。使用 MEV Boost 或许是逃离 Ethereum**"黑暗森林"**（Dark Forest，即公共内存池的俗称）最安全（且合法）的方式。

诉诸仅限准入的内存池或场外交易通常并无益处，因为当用户没有其他选择时，运营方更有可能对其加以利用。Flashbots 是私有内存池的一种开源、去中心化替代方案，为注重隐私的用户提供了更多选择。

MEV-boost 与提议者/构建者分离机制如何配合？

提议者-构建者分离（PBS）是 Danksharding 的组成部分之一，也是 Ethereum 共识层的一项计划中的变更，届时区块生产和区块提议将由不同的实体分别管理。在这一机制下，验证者（提议者）将在多个区块构建者提交的竞价中进行选择，再决定提议哪个区块添加至链上。

由于 MEV 会激励验证者和矿工对 Ethereum 进行重组、发起时间强盗攻击（time-bandit attacks），并与交易者进行场外交易，PBS 的设计目的正是为了降低 MEV 对共识层安全性的影响。

在协议层面将区块生产与区块提议分离，将进一步降低这一风险。PBS 可以采用 MEV Boost 的 Builder API 中所使用的"承诺-揭示"方案的某个版本，以防止提议者在签名之前访问区块的内容。这将直接消除验证者进行链重组或与交易者勾结的动机。

可以将 Flashbots MEV-Boost 看作是协议内 PBS 的先驱。这是一个关键角色，因为协议内 PBS 需要更新 Beacon Chain 的分叉选择规则。

与此同时，MEV-Boost 让研究人员和用户得以一窥合并后的 Ethereum 中提议者-构建者分离机制可能呈现的样貌。

MEV Boost 还将作为一个原型，为在 Ethereum 中实现外部区块构建所需的共识层逻辑和中间件的开发提供启发。

结论

研究人员希望 MEV Boost，以及未来通过 danksharding 实现的提议者-构建者分离机制，能够帮助缓解 MEV 对无许可且去中心化的 Ethereum 所构成的实际威胁，并继续为用户进一步降低 gas 费用和网络拥堵。