掘金黑暗森林：以太坊MEV的昨天、今天和明天

区块链 掘金黑暗森林：以太坊MEV的昨天、今天和明天 证券研究报告|行业深度 2023年02月16日 在以太坊系列报告中，我们陆续研究了以太坊新共识POS、Layer2生态、跨链等内容，本篇聚焦于以太坊生态中的“黑暗森林”——MEV （MaximalExtractableValue，最大可提取价值，POW时代指MinerExtractableValue），探讨它的商业模式、竞争格局和前景。 增持（维持） 行业走势 MEV很重要。MEV，是指矿工/验证者通过在区块内插入、排除和对交通信沪深300 易重新排序，能从区块生产中提取的价值。截至2月5日，已有6.9亿美元MEV被提取。如果将MEV总体视作一个项目，则其收入仅次于以太坊 （89亿美元）、Filecoin（16亿美元）、AxieInfinity（13亿美元）和Opensea（9亿美元）。用消耗的Gas基本费衡量，则MEV是仅次于DeFi、NFT和L2的第四大经济活动，占2%。另外，MEV是在质押收益和交易小费之外，以太坊验证者的第三大重要收入来源，占10%+。 特定条件下，MEV必然存在。我们认为，MEV在区块链世界中存在的主要前提包括：1）内存池（Mempool）内交易公开可见，在以太坊这座黑 暗森林中，暴露交易意图就会被“狙”；2）交易结果在一定概率上可以预测，例如大额买单会导致资产价格升高；3）交易上链规则清晰：Gas费高者得。基于这些前提，MEV常见于套利场景。尽管它常被认为会推高用户交易成本，引发Gas竞价战，目前尚无有效的MEV“狙击”方案。我们认为，与其考虑规避MEV，不如去寻找其中蕴含的机会。 看待MEV，绕不开Flashbots和MEV-Boost。在以太坊的POW时代， Flashbots推出的MEV-geth和MEV-Relay，使MEV搜寻者（Searcher） 可以在链下公开竞价，使MEV挖掘规则透明化、公开化，使其走出了矿工自行提取的“暗箱操作”阶段。而在以太坊合并、开启POS新纪元后，Flashbots推出的MEV-Boost接口占据了以太坊91%的区块时隙 （Slot）。它能大幅提升以太坊验证者的收入。 MEV-Boost统治下，参与以太坊验证服务性价比较高。研究MEV-Boost 模式下，可以发现，在各角色中，成为验证者（Validator）性价比较 高：1）成为MEV搜寻者（Searcher）对普通用户而言的门槛较高；2）区块构建者（Builder）中，前三家占64%，较为集中；3）中继 （Relay）中，Flashbots独占半壁江山，且未商业化，竞争环境较为恶劣；4）验证者（Validator）竞争格局稳定，Lido第一，占26%，且通过其成为以太坊验证者的门槛十分低，但年化收益率较高。 关于MEV的未来，主要应当看以太坊基金会路线图、Flashbots及其挑战者的发展规划。首先，以太坊官方将MEV-Boost模式中的PBS （Proposer/BuilderSeperation）分离写入了发展路线图，如其完成， MEV用户将不必再信任当前的大玩家Flasbots，但其进度料将较为缓慢；其次，Flashbots计划推出具有硬件级安全性的以太坊主网和二层网络（L2）共享的内存池和交易排序层SAUVE；第三，Flashbots的挑战者们可以倒逼Flashbots创新，其中，为中继（Relay）提供激励是可选方向。 投资建议：建议关注Coinbase（COIN）：1）在以太坊验证者赛道，排名第二；2）以太坊生态的繁荣对其而言意义重大，以太坊交易收入是其重要收入来源。 风险提示：区块链技术发展不及预期，区块链监管趋严。 16% 0% -16% -32% 2022-022022-062022-102023-02 作者 分析师宋嘉吉 执业证书编号：S0680519010002邮箱：songjiaji@gszq.com 分析师孙爽 执业证书编号：S0680521050001邮箱：sunshuang@gszq.com 相关研究 1、《通信：AIGC驱动数据价值重估》2023-02-12 2、《区块链：AIGC与数据要素的思考》2023-02-12 3、《通信：CPO/硅光/薄膜铌酸锂，AIGC背后高算力下的创新》2023-02-10 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 1MEV很重要3 1.1规模近7亿美元，仅次于Opensea3 1.2验证者（Validator）第三大收入来源，占10%+4 1.3以太坊第四大经济活动，占2%，仅次于DeFi、NFT、L24 2特定条件下，MEV必然存在5 2.1MEV在区块链世界存在的前提5 2.1.1前提一：内存池（Mempool）中交易公开可见5 2.1.2前提二：交易结果在一定概率上可以预测5 2.1.3前提三：交易上链竞价规则清晰：价高者得6 2.2MEV第一大应用场景：套利6 2.3MEV“狙击”方案各异，尚不成熟8 3MEV的过去：Flashbots链下竞标，终结矿工“暗箱”8 4MEV的现在：产业链竞争格局8 4.1“制霸”MEV挖掘，90%区块由MEV-Boost构建8 4.1.1MEV-Boost和PBS的含义9 4.1.2MEV-Boost的进步性10 4.1.3MEV-Boost的问题：Builder和Validator的新集中10 4.2MEV-Boost统治下的产业链格局11 4.2.1搜寻者（Searcher）：对普通用户而言门槛较高11 4.2.2构建者（Builder）：Flashbots第一，占23%，前三家占64%11 4.2.3中继（Relay）：Flashbots独占半壁江山，且未商业化12 4.2.4验证者（Validator）：格局稳定，Lido第一，占26%，适合散户12 5MEV的未来13 5.1以太坊路线图：将PBS写入协议，扩容后第一要务13 5.2Flashbots：L1和L2共享“唯一”内存池和“交易排序层”15 5.3Flashbots的挑战者们：激励中继（Relay）等16 风险提示16 图表目录 图表1：MEV规模已达6.9亿美元（截至2023年2月5日）3 图表2：区块链和链上应用收入排名（截至2023年2月5日）3 图表3：以太坊验证者收入构成（截至2023年2月7日）4 图表4：以太坊基本费用“燃烧量”排名（截至2023年2月7日）4 图表5：Mempool（内存池）与交易上链规则5 图表6：以太坊交易竞价上链规则示意图6 图表7：绝大多数MEV交易是套利交易（截至2023年2月5日）6 图表8：MEV抢跑交易示例7 图表9：MEV跟跑套利交易示意图7 图表10：MEV三明治交易示意图7 图表11：MEV-Boost市场占有率（截至2023年2月5日）9 图表12：大部分时候，接入MEV-Boost能让验证者获得更多收入（截至2023年2月4日）9 图表13：FlashbotsMEV-Boost运作模式示意图10 图表14：MEV收入的分配比例（截至2023年2月5日）11 图表15：MEV区块构建者（Buider）市场占有率（截至2023年2月5日的14天内）11 图表16：由FlashbotsMEV-Boost中继（Relay）提议生产（Propose）占比12 图表17：成功上链的区块中由FlashbotsMEV-Boost中继（Relay）提议生产（Propose）的比例12 图表18：以太坊验证者（Validator）市场占有率（截至2023年2月5日的14天内）13 图表19：以太坊验证者（Validator）市场占有率（截至2023年2月5日）13 图表20：以太坊验证者（Validator）市场占有率（截至2023年2月5日）13 图表21：以太坊发展路线图（截至2022年11月5日）14 图表22：SUAVE在L1的架构15 图表23：SAUVE致力于成为L1和L2共享的交易排序层15 图表24：以太坊合并以来被美国海外资产控制办公室（OFAC）审查的区块比例15 1MEV很重要 MEV（MaximalExtractableValue，最大可提取价值），是指通过在区块内插入、排除和对交易重新排序，从区块生产中提取的价值。在以太坊合并前，由于这部分收益广泛地被矿工占有，它指的是矿工可提取价值（MinerExtractableValue）。 1.1规模近7亿美元，仅次于Opensea 所有链上交易用户均可能受到MEV“攻击”。根据Flashbots的统计，截至2月5日，已有6.9亿美元MEV被提取。 图表1：MEV规模已达6.9亿美元（截至2023年2月5日） 资料来源：Flashbots，国盛证券研究所 参考Foresightnews的观点，如果将MEV总体视作一个项目，则截至2月5日，其总收入（6.9亿美元）仅次于以太坊（89亿美元）、Filecoin（16亿美元）、AxieInfinity（13亿美元）和Opensea（9亿美元）。 图表2：区块链和链上应用收入排名（截至2023年2月5日） 资料来源：Tokenterminal，国盛证券研究所 1.2验证者（Validator）第三大收入来源，占10%+ 在质押收益和交易小费之外，MEV是以太坊验证者的重要收入来源。根据ultrasound.money的统计，截至2月7日，MEV是以太坊验证者第三大收入来源，占13%，仅次于出块奖励（占57%）和交易小费（占30%）。 图表3：以太坊验证者收入构成（截至2023年2月7日） 资料来源：ultrasound.money，国盛证券研究所 1.3以太坊第四大经济活动，占2%，仅次于DeFi、NFT、L2 以太坊基本费（BaseFee）由网络拥堵情况决定，会被系统“燃烧”，以其为观测维度，可以观察到以太坊链上经济活动的活跃度。根据ultrasound.money的统计，截至2月7日的1天内，MEV是以太坊链上第四大Gas费基本费（BaseFee）消耗大户，共消耗了59ETH，占2%，仅次于DeFi（1020ETH，37%）、NFT（486ETH，18%）、L2（2%）。 图表4：以太坊基本费用“燃烧量”排名（截至2023年2月7日） 资料来源：ultrasound.money，国盛证券研究所 2特定条件下，MEV必然存在 这部分将从MEV在区块链世界存在的前提、常见应用场景和其“狙击”方案尚不成熟等角度讨论MEV存在的必然性。 2.1MEV在区块链世界存在的前提 根据Blocknative的梳理，现实生活中的多种现象展现出MEV“通过改变交易排序获利”的特点： 二手交易软件中/演唱会外的黄牛：了解到你有购买某物品的需求和出价，给出比你高的价格，先于你购得物品，再以更高价转售于你； 搜索引擎竞价排名：搜索引擎广告主通过出比竞争对手更高的价格，希望在用户搜索结果页面获得更靠前的排序，从而获得更好的销售额； 航空/航海管制：不同航空公司/海运公司和机场/海港签订合作协议，好让自己的航班/货船相较于竞争对手，能优先使用航线/海港，尤其是在拥堵时段。 …… MEV在区块链世界存在，根植于类似前提。 2.1.1前提一：内存池（Mempool）中交易公开可见 “黑暗森林法则”出自科幻作家刘慈欣的小说《三体2：黑暗森林》，它指的是“宇宙是座黑暗森林，每个文明都是带枪猎人，某个文明一旦被发现，就必然遭到其他文明的打击”。在这层意义上，我们认为黑暗森林法则也适用于区块链——只要人们的交易订单被其他人看到，就一定会被利用。 众所周知，区块链的链上交易公开透明、难以篡改，而如下图所示，交易在上链前，在各节点自己的mempool（内存池）内也公开可见。 图表5：Mempool（内存池）与交易上链规则 资料来源：Blocknative，国盛证券研究所 2.1.2前提二：交易结果在一定概率上可以预测 这里指的是，用户在mempool（内存池）看到交