Sui 上 MEV 的現(xiàn)狀與未來

MEV（Maximum extractable value，最大可提取價(jià)值）已成為區(qū)塊鏈行業(yè)的一個(gè)重要話題，因?yàn)樗婕暗浇灰着判蚝吞桌麢C(jī)會(huì)。為了確保透明性、保護(hù)交易、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)健康并獎(jiǎng)勵(lì)參與者，我們一直在有針對(duì)性地實(shí)施 Sui 改進(jìn)提案（SIPs）和其他機(jī)制，以指導(dǎo) Sui 上的 MEV。

除了現(xiàn)有機(jī)制，我們還計(jì)劃建立更多的機(jī)制，以確保我們的高級(jí)原則引導(dǎo) Sui 上 MEV 的演進(jìn)。

設(shè)計(jì)原則和考慮

Sui 上的每一筆交易都會(huì)引入新的信息，帶來潛在的利潤機(jī)會(huì)。Sui 上的 MEV 生態(tài)通過幾個(gè)機(jī)制來形成：

• 提交 MEV 交易的機(jī)制

• 發(fā)布 MEV 機(jī)會(huì)的機(jī)制

• 分配 MEV 收入的機(jī)制

• 保護(hù)用戶交易的機(jī)制

我們的整體優(yōu)先事項(xiàng)如下：

• 用戶交易保護(hù)比提取價(jià)值的數(shù)量更重要。優(yōu)先考慮較小的滑點(diǎn)，而不是較大的提取價(jià)值。避免增加延遲且沒有退出選項(xiàng)的協(xié)議外拍賣。

• 網(wǎng)絡(luò)透明度優(yōu)于與驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)或中繼者（relayers）的離線交易。

• 通過優(yōu)先 gas 拍賣（priority gas auctions，PGA）促進(jìn)競(jìng)爭，抑制導(dǎo)致系統(tǒng)低效的垃圾郵件行為：我們追求的完美使得搜索者的主導(dǎo)策略是發(fā)送一筆交易，其優(yōu)先費(fèi)用由提取的價(jià)值決定。

• 鼓勵(lì)將獎(jiǎng)勵(lì)分配給與生態(tài)對(duì)齊的參與者：驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)、質(zhì)押者、應(yīng)用程序和用戶。

交易提交

由于修改同一對(duì)象的交易按順序執(zhí)行，客戶端競(jìng)爭以增加其執(zhí)行順序的機(jī)會(huì)。從系統(tǒng)的角度來看，PGA 是一種有效的資源分配方式，可以防止垃圾郵件，同時(shí)在參與者之間重新分配 gas 費(fèi)用。

優(yōu)先 gas 拍賣的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是量化執(zhí)行：

• 按共識(shí)排序的交易在區(qū)塊中處理。交易者通過 gas 拍賣競(jìng)爭優(yōu)先順序，既可以在提交內(nèi)部競(jìng)爭，也可以在不同的提交之間競(jìng)爭。

• 這與 CEX 做市商不同，在 CEX 中，執(zhí)行優(yōu)先級(jí)完全取決于速度，通過低延遲網(wǎng)絡(luò)和算法實(shí)現(xiàn)。

• 更高的共識(shí)提交率減少了量化效應(yīng)，使 DEX 執(zhí)行更高效，但也縮小了 PGA 窗口。

• 目前，非擁塞對(duì)象的 PGA 對(duì)最快的搜索者最為重要。在每秒 15 次提交的 Sui 速率下，70 毫秒的交易提交速度優(yōu)勢(shì)可能決定交易是否能達(dá)成。

• 擁塞對(duì)象可能會(huì)推遲交易執(zhí)行，這進(jìn)一步放大了 PGA 的重要性，因?yàn)楦?jìng)爭交易的窗口可能是常規(guī)共識(shí)提交的 10 倍。

有兩種機(jī)制可以將交易引導(dǎo)到特定的即將到來的 Sui 提交：

1 通過軟捆綁提交一批交易：SIP-19

?? SIP-19：https://github.com/sui-foundation/sips/blob/main/sips/sip-19.md

• 通過軟捆綁提交的交易有很高的概率與有效捆綁一起被包含在同一共識(shí)提交中。捆綁有效性條件要求所有交易的 gas 價(jià)格相同。

• 在實(shí)踐中，這一機(jī)制允許為原始交易和其后續(xù)交易進(jìn)行鏈下拍賣，例如 Shio（https://www.getshio.com/explorer） 運(yùn)行的交易。

2 通過共識(shí)放大優(yōu)先交易：SIP-45

?? SIP-45：https://github.com/sui-foundation/sips/blob/main/sips/sip-45.md

• SIP-45 解決了共識(shí)提交中的潛在抖動(dòng)問題，避免了在同一時(shí)間提交的較低 gas 價(jià)格的交易被排在較高 gas 價(jià)格的交易之后。

• 共識(shí)提交中的兩個(gè)自然抖動(dòng)來源：（1）提交的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)滯后于幾個(gè)共識(shí)回合：由另一個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提交的交易可能會(huì)首先被排序。（2）共識(shí)回合的領(lǐng)導(dǎo)者比其他驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提交有優(yōu)勢(shì)。

• SIP-45 通過放大高于k x RGP（k 是系統(tǒng)參數(shù)，當(dāng)前配置中設(shè)置為 5，RGP 是參考 gas 價(jià)格）的 gas 價(jià)格來增強(qiáng)共識(shí)提交。gas 價(jià)格為 n x RGP 的交易會(huì)被放大 n 倍。

• SIP-45 的廣泛應(yīng)用將創(chuàng)建一個(gè)更高效、公平競(jìng)爭的系統(tǒng)。需要注意的是，SIP-45 不會(huì)改變從客戶端視角看待的系統(tǒng)基本屬性：它通過提供更高效的替代方案來抑制垃圾郵件行為。

選擇合適的交易 gas 價(jià)格

客戶端應(yīng)考慮以下主要因素來確定提交交易的 gas 價(jià)格：

1 優(yōu)先 gas 拍賣

在共識(shí)提交內(nèi)，修改同一對(duì)象的交易按 gas 價(jià)格排序，這為搜索者提供了公平競(jìng)爭的機(jī)會(huì)。

2 共識(shí)提交放大

如上所述，gas 價(jià)格超過 5 x RGP 的交易通過 n 個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提交到共識(shí)中來放大共識(shí)提交。任何超出放大閾值的 gas 價(jià)格都會(huì)減少低效提交的抖動(dòng)。在實(shí)踐中，放大因子為 5 足以消除抖動(dòng)，而 100 x RGP 的 gas 價(jià)格將有很高的概率解鎖下一個(gè)回合的領(lǐng)導(dǎo)者提交。

3 避免擁塞推遲和取消

Sui 通過控制修改同一共享對(duì)象的交易速率，限制檢查點(diǎn)執(zhí)行的墻時(shí)鐘時(shí)間（wall clock time）。修改擁塞對(duì)象的交易按 gas 價(jià)格排序，較低價(jià)格的交易將被推遲并最終取消，以限制每個(gè)檢查點(diǎn)的最長順序執(zhí)行鏈，這是一個(gè)被稱為基于對(duì)象的本地費(fèi)用市場(chǎng)的機(jī)制。（注意，盡管共享對(duì)象提供高套利機(jī)會(huì)時(shí) gas 價(jià)格可能飆升，但系統(tǒng)中的其他部分保持不變。）

完整節(jié)點(diǎn)跟蹤執(zhí)行和取消交易的 gas 價(jià)格，尤其是涉及到修改擁塞對(duì)象的交易。通過交易干運(yùn)行（transaction dry-run）的結(jié)果，可以獲取已執(zhí)行的最低價(jià)格交易和已取消的最高價(jià)格交易的 gas 價(jià)格。利用這些信息，客戶端可以確定所需的 gas 價(jià)格，以高概率避免交易的推遲。（注意，該功能目前只部分實(shí)現(xiàn)，預(yù)計(jì)將在接下來的兩個(gè)月內(nèi)作為 SDK 的一部分發(fā)布。）

發(fā)布交易信息

Sui 上的每一筆交易都引入了潛在的利潤機(jī)會(huì)?？紤]一下一個(gè)共享對(duì)象交易的生命周期，從客戶端提交之時(shí)到第三方觀察到其效果。

1. 客戶端提交交易： 客戶端將交易提交到一個(gè) RPC 全節(jié)點(diǎn)（通常由應(yīng)用程序選擇）。

2. RPC 節(jié)點(diǎn)廣播交易： RPC 節(jié)點(diǎn)將交易廣播給驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證交易的有效性并進(jìn)行簽名，RPC 節(jié)點(diǎn)從驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)集體簽名中組裝交易證書。

3. RPC 節(jié)點(diǎn)廣播交易證書： RPC 節(jié)點(diǎn)將交易證書廣播給驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。

4. 驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提交交易： 一名確定性選中的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將交易提交給共識(shí)。Mysticeti 共識(shí)在驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)之間廣播區(qū)塊，在 3 個(gè)共識(shí)回合內(nèi)，包含該交易的區(qū)塊會(huì)被提交。交易執(zhí)行： 交易在每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。

5. 交易效果證書發(fā)送回 RPC 節(jié)點(diǎn)和客戶端： 交易執(zhí)行后的效果證書會(huì)返回給RPC 節(jié)點(diǎn)和客戶端。

6. 生成檢查點(diǎn)： 在 1 到 3 個(gè)共識(shí)回合內(nèi)，每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)都會(huì)形成并簽署一個(gè)檢查點(diǎn)（檢查點(diǎn)是多個(gè)共識(shí)提交的批處理）。

7. 檢查點(diǎn)簽名廣播： 檢查點(diǎn)簽名將在驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)之間廣播，每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)形成檢查點(diǎn)證書。

8. 狀態(tài)同步協(xié)議傳播檢查點(diǎn)： 狀態(tài)同步協(xié)議負(fù)責(zé)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式傳播已認(rèn)證的檢查點(diǎn)。通常，每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)不提供 RPC 請(qǐng)求的直接對(duì)等節(jié)點(diǎn)——一個(gè)狀態(tài)同步全節(jié)點(diǎn)，接收該驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的檢查點(diǎn)。

9. 第三方節(jié)點(diǎn)下載檢查點(diǎn)： 連接到狀態(tài)同步全節(jié)點(diǎn)的第三方全節(jié)點(diǎn)獲取檢查點(diǎn)并下載其內(nèi)容。此時(shí)，我們假設(shè)直接連接到全節(jié)點(diǎn)的第三方可以對(duì)交易效果進(jìn)行后處理并做出反應(yīng)。

提交交易前的交易信息傳播

如前所述，Sui 有鏈下拍賣系統(tǒng)，用于提交軟捆綁，遵循 SIP-19。這些拍賣通過應(yīng)用程序與拍賣系統(tǒng)（例如 Shio）之間的鏈下協(xié)議攔截交易提交。

這種信息傳播假設(shè)拍賣系統(tǒng)表現(xiàn)良好，能夠保護(hù)用戶交易免受潛在的夾擊攻擊。Shio 被激勵(lì)保護(hù)用戶交易以保持其業(yè)務(wù)，因此采用了一些拍賣技巧（誘餌交易、隨機(jī)延遲）來削弱潛在夾擊機(jī)器人帶來的財(cái)務(wù)收益。

顯然，這種信息傳播發(fā)生在 Sui 之外（在應(yīng)用程序和拍賣之間），是應(yīng)用程序和用戶的自愿選擇，只提供投機(jī)性的信息，不能保證原始用戶交易會(huì)成功。

共識(shí)區(qū)塊流式傳輸

為了實(shí)現(xiàn)低延遲的用戶交易訪問，我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)直接流式傳輸共識(shí)區(qū)塊的系統(tǒng)?？傮w來說，完整節(jié)點(diǎn)將能夠直接訂閱共識(shí)區(qū)塊。

通過這種方式，完整節(jié)點(diǎn)可以投機(jī)性地通知將以高概率被提交的交易。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫褂脴?biāo)準(zhǔn)的開放狀態(tài)同步對(duì)等發(fā)現(xiàn)協(xié)議。

這種投機(jī)通知有可能顯著縮短交易傳播的延遲，僅需約 160 毫秒（2 個(gè)共識(shí)回合），即驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提交后。

共識(shí)區(qū)塊流式傳輸項(xiàng)目目前處于設(shè)計(jì)階段，預(yù)計(jì)將在未來 1 至 2 個(gè)月內(nèi)發(fā)布 SIP。

保護(hù)用戶交易

用戶交易需要保護(hù)免受前置交易、夾擊和非自愿提交延遲的影響。

外部成員驅(qū)動(dòng)

Sui 交易提交需要外部成員驅(qū)動(dòng)，通常由全節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。

如果一個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)接收到交易 t 的提交請(qǐng)求，并希望啟動(dòng)新交易 t'，它將在證書組裝過程中落后于原始成員驅(qū)動(dòng)程序。除非提交的全節(jié)點(diǎn)與 Sui 成員連接不良，否則驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)會(huì)在 t' 的證書組裝過程中落后于 t。

此外，由于 t 的共識(shí)提交是去中心化的，一旦 t 的證書到達(dá)共識(shí)，無法可靠地推遲。因此，如果 t 的證書在 t' 之前到達(dá) Sui 的共識(shí)，t 將高概率地在 t' 之前被結(jié)算。

因此，外部成員驅(qū)動(dòng)提供了自然的前置保護(hù)，假設(shè)信任負(fù)責(zé)交易提交的全節(jié)點(diǎn)（由于前置攻擊可以在鏈上輕松檢測(cè)到，這些攻擊將被客戶端記錄并損害 RPC 操作員的聲譽(yù)）。

Mysticeti 快速路徑

我們目前正在進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目，將交易提交更改為 Mysticeti 論文中描述的快速路徑協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議，用戶交易可以提交給單個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將利用 Mysticeti 來收集和執(zhí)行交易證書。雖然這使系統(tǒng)效率大幅提升，但也為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)獲取用戶交易提供了前置交易的機(jī)會(huì)。

?? Mysticeti 論文：https://arxiv.org/abs/2310.14821

這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)純粹是理論上的，因?yàn)槟壳皼]有證據(jù)表明 Sui 上發(fā)生了前置交易攻擊。在新系統(tǒng)中，前置交易的可能性更高，但另一方面，由于對(duì)提交驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的確定性了解，更容易追究他們的責(zé)任。

Sui 的 MEV 演變

Sui 的 MEV 生態(tài)仍在形成之中，今年晚些時(shí)候會(huì)有新的機(jī)制推出。目前，優(yōu)先 gas 拍賣和共識(shí)放大定義了當(dāng)前的系統(tǒng)，而即將推出的創(chuàng)新，如時(shí)間鎖加密和 Mysticeti 快速路徑，將重塑交易執(zhí)行和安全性。隨著這些機(jī)制的上線，Sui 上的 MEV 將繼續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造一個(gè)更加動(dòng)態(tài)和透明的生態(tài)。