什麼是 MEV Boost？

最大可提取價值（MEV）是指透過在區塊中新增、移除或改變交易順序，從區塊鏈網路中提取價值的過程。MEV 獲利通常是以犧牲一般使用者的利益為代價。Flashbots 這個 MEV 研究組織開發了 MEV-Boost，目的是降低區塊生產者傷害使用者的能力。

什麼是 MEV-boost？

‍MEV Boost 是現行 Flashbots 機制的迭代版本，用來抵消最大可提取價值（MEV）對 Ethereum 造成的負面影響。 Flashbots 的誕生是為了解決一系列與 MEV 相關的問題，包括：

• 量化 MEV 提取的規模與數量
• 讓 MEV 獲利的取得管道更民主化
• 降低 MEV 相關交易對一般使用者的影響

Flashbots 最初的產品是 mev-geth，這是挖礦節點用於建構區塊的 go-ethereum（geth）客戶端軟體的分支版本。Mev-geth 讓礦工可以把尋找 MEV 機會與建構最高獲利區塊的工作外包給其他方，也就是所謂的搜尋者（searcher）與中繼者（relayer）。

什麼是搜尋者與中繼者？

搜尋者是像交易員這樣的專門角色，負責找出有獲利機會的交易並將其送交礦工納入區塊；搜尋者的交易不會經過公開的 mempool，而是送到負責驗證交易組合（bundle）的中繼者，再由中繼者送交礦工納入區塊。

‍這個流程有助於維持交易隱私。

執行 mev-geth 的礦工會用軟體評估所有進來的交易組合，並選出獲利最高的交易排序組合。Flashbots 也讓搜尋者可以透過密封價格競標機制來表達其交易在區塊中的排序偏好（即希望的位置）。這代表交易發送者不必像 Flashbots 出現以前那樣，為了取得區塊最前面的位置而競價。

建構完區塊後，mev-geth 會將其與一般的 Ethereum 區塊比較，看哪個獲利較高。若 Flashbots 區塊獲利更高，客戶端就會開始在該區塊上進行挖礦，否則便在一般 Ethereum 區塊上挖礦。

mev-boost 如何運作？

與 mev-geth 類似，mev-boost 讓區塊提議者（在 PoS 中稱為驗證者）能夠將區塊生產工作外包出去。不過，目前的 MEV Boost 設計有幾點差異，包括 Builder API、區塊建構者（block builder）、託管方（escrow），以及驗證者。

什麼是 Builder API？

Builder API 是 Beacon Chain 節點所使用的 Engine API 的修改版本，用於連接負責建構區塊的執行客戶端，以及負責提議區塊以加入 Beacon Chain 的共識客戶端。

Builder API 是 mev-boost 中介軟體的中性名稱，負責促成驗證者與區塊建構者之間的互動。Builder API 位於執行共識客戶端的驗證者與執行執行客戶端的區塊建構者之間。

Builder API 讓區塊建構者可以將「執行負載頭（execution payload header）」——也就是對區塊內容與總價值的加密承諾——送交驗證者簽署。這可防止驗證者竊取區塊內容並自行本地產生區塊來奪取 MEV。

之後，被選為提議者的下一個 Beacon Chain 區塊的驗證者，會用自己的公鑰簽署執行負載頭，並將其傳送到託管方，再由託管方轉交給區塊建構者。

接著區塊建構者需要將執行負載的內文（即交易組合）連同驗證者簽署的完整性證明一起發佈到網路上。

什麼是區塊建構者

區塊建構者是投資於區塊建構所需高強度硬體資源的實體。

區塊建構者接收來自搜尋者的交易，這些搜尋者除了支付 gas 費用外，還會透過密封價格競標表達自己在區塊中的偏好位置。建構者的工作是運用不同策略來建構獲利最高的區塊。

什麼是中繼者？

中繼者是負責在將區塊傳送給驗證者之前進行檢查的實體。 中繼會確認建構者所建構的區塊是否有效，並估算每個區塊的 MEV 相關價值，藉此保護驗證者免受垃圾訊息干擾。

什麼是託管方？

託管方是從中繼接收區塊內容的實體。 託管方會確保驗證者所簽署的每個執行負載的資料皆可取得，藉此為驗證者提供資料可用性。此外，中繼者必須信任託管方不會在驗證者簽署之前，把負載的內容洩露給驗證者。

什麼是驗證者？

在 mev-boost 架構中，驗證者是被選中為特定時段（slot）提議區塊的 Beacon Chain 質押參與者。 驗證者會與中繼溝通以取得獲利最高的區塊頭，並以自己的公鑰簽署以示認可。

區塊被加入鏈上之後，驗證者會在執行負載中指定的「fee recipient」地址收到交易手續費與 MEV 小費。

MEV-boost 有哪些好處？

MEV Boost 的好處包括讓 MEV 機會更民主化，使獨立質押者也能從中獲利、降低 gas 費用，以及提升 Ethereum 使用者的隱私性。

1. MEV-boost 可防止中心化

MEV 可能導致許可制 mempool 的出現，或是交易者與區塊生產者之間的鏈下交易，這兩者都可能嚴重威脅 Ethereum 的去中心化。MEV-Boost 透過讓 MEV 機會的取得管道更民主化來解決此問題，雖然聽起來有點違反直覺，但這樣做反而降低了中心化的風險。

在後 Merge 時代的 Ethereum 中，擁有豐厚 MEV 獲利的大型質押池可以把資金再投入，去挖掘更多的 MEV 機會。這很可能會讓獨立質押者感受到壓力，若想賺取更多質押報酬，就得加入大型質押池。

透過執行 MEV Boost，任何驗證者，包括獨立質押者在內，都能取得 MEV 機會。驗證者簽署負載頭、區塊建構者事後才公開內文的「承諾-揭露」機制，代表建構者不需要信任驗證者。因此，大型質押池無法憑藉自身聲譽來壟斷 MEV 交易。

2. MEV-boost 有助於降低 gas 費用並提升安全性

MEV 透過 DeFi 參與者（尤其是交易機器人）進行的優先權 gas 拍賣（priority gas auction），影響一般使用者的 gas 費用。MEV-Boost 對此問題的貢獻，是把 gas 拍賣移到鏈下進行。

DeFi 交易者不必反覆將交易送往公開 mempool，而是向礦工提交一次性的密封價格出價。

在密封價格拍賣中，所有出價會同時揭曉，買方只需支付其最初的出價。

密封價格拍賣消除了 PGA 式的競價戰，這種競價戰會對 p2p 網路造成極大壓力，也會提高一般交易的 gas 費用。

Ethereum 使用者，尤其是 DeFi 的參與者，也將從更高的交易隱私中受益。使用 MEV Boost 或許是逃離 Ethereum 黑暗森林（Dark Forest）——公開 mempool 的俗稱——最安全（也合法）的方式。

訴諸僅限授權存取的 mempool 或鏈下交易的做法，通常沒有太大好處，因為當使用者別無選擇時，營運方更有可能藉機剝削使用者。Flashbots 是開源且去中心化的私有 mempool 替代方案，為重視隱私的使用者提供了更多選擇。

MEV-boost 如何與提議者/建構者分離（Proposer/Builder Separation）搭配運作？

提議者-建構者分離（PBS）是 Danksharding 的一部分，也是 Ethereum 共識層預計進行的變更，屆時區塊生產與區塊提議將由不同實體負責。屆時，驗證者（提議者）會在選擇要提議加入鏈上的區塊之前，先收到多個區塊建構者的出價。

由於 MEV 會誘使驗證者與礦工去重組 Ethereum、進行時間盜賊攻擊（time-bandit attack），以及與交易者進行鏈下交易，PBS 的設計目的就是降低 MEV 對共識層安全性的影響。

在協定層面上分離區塊生產與區塊提議，能進一步降低此風險。PBS 可能會採用類似 MEV Boost 的 Builder API 中所使用的「承諾-揭露」機制的變體，防止提議者在簽署區塊之前就能存取其內容。這將直接消除驗證者進行鏈重組或與交易者勾結的誘因。

Flashbots MEV-Boost 可以視為協定內 PBS 的前身。這是一項關鍵角色，因為協定內 PBS 需要更新 Beacon Chain 的分叉選擇規則（fork choice rule）。

在此之前，MEV-Boost 讓研究人員與使用者得以一窺，在後 Merge 時代的 Ethereum 中，提議者-建構者分離可能會是什麼樣貌。

MEV Boost 也將作為原型，啟發共識層邏輯與中介軟體的開發，以利在 Ethereum 上實作外部區塊建構。

結論

研究人員希望 MEV Boost，以及未來透過 danksharding 實現的提議者-建構者分離，能有助於緩解 MEV 對無需許可（permissionless）且去中心化的 Ethereum 所帶來的真實威脅，並持續協助降低使用者的 gas 費用與網路壅塞問題。