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L2上的MEV规模究竟有多大?

2024-07-06 区块律动BlockBeat 来源:区块链网络
原文标题:《It's time to talk about L2 MEV》
原文作者:sui14
原文编译:Ladyfinger,BlockBeats

编者按:

本文深入分析了 Dencun 升级对以太坊 L2 网络的影响,揭示了升级后 L2 网络在降低交易成本、增加用户活动和资产流入方面的积极成果,同时指出了由于 MEV 活动导致的网络拥堵和高回滚率等负面效应。文章呼吁社区关注并共同开发适应 L2 特性的 MEV 解决方案,以促进以太坊生态系统的健康发展。


导读


在这篇文章中,我们旨在提供当前 L2 状态的数据概览。我们监测了 Dencun 升级在 3 月份对 L2 的 gas 费减少的重要性,研究了这些网络上的活动是如何演变的,并强调了由 MEV 活动驱动的新兴挑战。此外,我们讨论了为 L2 开发 MEV 工具和解决方案的潜在障碍。


好的方面:Dencun 升级后 L2 的采用情况


gas 成本下降了 10 倍


以太坊 L2 的 gas 费由两部分组成:在 L2 上执行交易的成本,以及将批量交易提交到以太坊 L1 的成本。不同的 L2 gas 费结构和排序规则因其发展阶段和设计选择而异。例如,Arbitrum 按照先来先服务(FCFS)的原则运作,交易按接收顺序处理。相比之下,Optimism(OP Mainnet)和 Base 作为 OP Stack 的一部分,使用优先级 gas 拍卖(PGA)模型,该模型结合了 L2 基础费用和优先级费用。用户可以选择支付更高的优先级费用,以便更快地被包含并在区块中更早地出现。了解费用结构对于理解生态系统的增长和 MEV 动态至关重要。


从历史上看,以太坊 L1 的费用构成了用户在 L2 上交易时所需支付的总费用的大部分,占成本的 80% 以上,如下图中的黑色条所示。然而,在 3 月 14 日的 Dencun 升级之后,L2 从使用 calldata 转变为一种更为经济的方法,即所谓的「blobs 1」,用于向 L1 提交批次。这种临时存储包含自己的 gas 拍卖,由 blob 基础费用和优先级费用组成。


数据来源


自 Dencun 以来,L2 支付给 L1 的费用有了显著的减少——图表显示 OP Stack 链的 gas 成本分解发生了重大变化,L1 成本从 90% 骤降至仅 1%,而 L2 成本现在占总成本的 99%。这一转变导致 L2 上的平均总 gas 费整体下降了大约十倍,例如 OP Mainnet 的平均 gas 费从每笔交易约 0.5 美元暴跌至 0.05 美元。


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L2 上的活动量激增


成本降低后,L2 上的活动和使用量有了明显增加,这从上图中 L2 的 gas 费飙升中可以看出。值得注意的是,在 3 月 26 日,Base 的平均 gas 费超过了升级前的最高水平。为了容纳更多交易并减少网络拥堵,Base 从 3 月 26 日开始提高了其 gas 目标,并在此之后进行了几次调整。


下面的图表突出显示了 L2 上的每日交易数量,展示了 Arbitrum、Base 和 OP Mainnet 等网络的显著增长。特别是,Base 的每日交易量增长了四倍,现在每天处理大约 200 万笔交易。


数据来源


尽管很难确定这是有机参与的结果还是受到激励计划和 Sybil 活动的影响——但自去年年底以来,随着市场条件的改善和由 Solana 上的 WIF 引发的 memecoin 季节的到来,所有主要 L2 上的活跃地址和 DEX 交易量都明显在 EIP-4844 升级后增加,特别是在 Base 和 Arbitrum 上。




流向 L2 的资产


随着市场条件的改善和由 Solana 上的 WIF 引发的 memecoin 季节的到来,自去年年底以来,L2 上的 TVL 持续上升。值得注意的是,Base 已成为增长最快的链,最近的总 TVL 还超过了 OP Mainnet。


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自 3 月初以来,Base 流入大约 15 亿美元的 USDC,其中一部分是 Coinbase 将客户和企业的资金转移到 Base 上。根据 Artemis 自 2024 年 1 月以来对 11 个主要桥的数据,从以太坊到主要 L2 有 140 亿美元的流出。Arbitrum 以约 70 亿美元领先,紧随其后的是 zkSync、Base 和 OP Mainnet。根据 Debridge Finance 的进一步数据,这是一个在 EVM 链和 Solana 中广泛使用的跨链桥,并且证实了 Arbitrum 和 Base 是所有资金流出的顶级接收者。


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坏的方面:随着 gas 费用降低,隐藏的 MEV 活动逐渐增多


当我们进一步检查交易时,我们注意到 Bot 交易活动正在提高 L2 上的 gas 费和回滚率。我们将在下一部分通过使用 Base 的统计数据进行案例研究,更全面地探讨这个问题,突出显示 Dencun 升级后 L2 上更便宜的 gas 的影响。


Dencun 升级后的 L2:类似于没有 Flashbots 的以太坊,但缺少交易池


网络拥堵


挑战开始显现于 3 月 26 日,Base 网络的日均 gas 费短暂激增,一度超过了 Dencun 升级之前的水平。然而,到了 6 月 3 日,Base 将其 gas 目标提升至 7.5M gas/秒,相较于 Dencun 升级时的 2.5M gas/秒,此举将平均 gas 成本重新降至大约 5 美分。


在 Base 网络上,消耗 gas 最多的合约包括 Telegram 交易 BotSigma 和 Banana Gun,以及数字钱包和 DEX,例如 Bitget 和 Uniswap。除此之外,还有许多未标记的合约参与了代币铸造、meme 币交易和原子套利等活动。这些合约是 Base 网络上按 gas 费用支付排名的顶级合约。



通过比较流行的 Telegram Bot 的行为,如 BananaGun,可以明显看出,它们进行的交易产生的 gas 费用远高于普通交易。在 Dencun 升级之后,使用 BananaGun Telegram 机器人的用户在 Base 网络上执行交易时,gas 价格一度飙升至 30 Gwei 的峰值。尽管这一费率随后稳定在大约 3 Gwei,但仍然是其他交易所需支付 gas 费用的 43 倍。


Base 上的日常 gas 价格,Banana Gun 交易与其他交易的比较


当对 Base 网络上所有主流 DEX 交易 Bot 每月平均支付的 gas 价格进行分析,并将其与非 Telegram 机器人交易(以黑色条表示)相比较时,可以明显看出,使用交易 Bot 的用户承担了明显更高的 gas 成本。以下是 Base 网络上每月 gas 价格的对比,展示了所有 Telegram Bot 与其它交易之间的差异。


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高回滚率飙升


区块链网络中交易的回滚率是衡量其健康状态的一个重要指标。我们注意到,在 Dencun 升级之后,特别是 Base、Arbitrum 和 OP Mainnet 等 L2 网络上的回滚率有所上升。目前,以太坊主网的回滚率大约为 2%,而 Binance Smart Chain 和 Polygon 的回滚率则在 5-6% 之间。在 Dencun 升级之前,Base 的回滚率也维持在大约 2% 的水平,但之后却急剧上升至约 15%,并在 4 月 4 日达到了 30% 的峰值。与此同时,Arbitrum 和 OP Mainnet 也出现了交易失败率的周期性激增,这一比率在 10% 到 20% 之间波动。


跨链的交易回滚率


深入分析后,我们发现 L2 网络上的高回滚率并不总是代表普通用户的实际体验。相反,这些回滚很可能是由 MEV 机器人引起的。通过采用以下启发式方法(查询 2),我们识别出了一组表现出类似机器人行为的路由器合约——它们在执行 MEV 提取交易时表现出了较高的回滚率:


自 Dencun 升级以来,


· 活跃路由器:该合约处理了超过 1000 笔交易。


· 有限的交互 EOA:少于 10 个 EOA(外部拥有的账户)钱包作为交易发送者进行了交互。


· 发送者分布:少于 50% 的交易发送者只发送了一笔交易,表明用户群体没有表现出长尾分布。这表明路由器不太可能被零售用户使用。


· 行为模式:交易历史恰好覆盖 24 小时或在一个区块内显示多笔交易,表明非人类行为。


· 交换集中度:超过 75% 的成功交易涉及交换。


· 检测到的 MEV 交易:超过 10% 的成功交易使用原子 MEV 策略,如 hildobby 的启发式方法所检测到的。


使用这些标准,我们在 Base 上检测到 51 个路由器,这很可能代表了 Base 上 Bot 活动的保守估计下限。


我们将 Base 网络上由路由器处理的所有交易分为两组,并进行了对比分析。结果显示,类似机器人的路由器与其他交易相比,其回滚率差异显著:类似机器人的合约平均回滚率达到了 60%,这是其他交易观察到的大约 10% 的六倍。


Base 上的日常回滚率,按 Bot 类似合约与其他交易的比较


根据上述数据,我们可以推断,像 MEV 机器人和 Telegram 机器人这样的自动化交易活动,很可能是导致 Base 网络上高 gas 费用和高回滚率的主要原因之一。


L2 的单一序列器架构,结合缺少公共交易池,助长了大量利用序列器的 MEV 策略,这些策略成为网络拥堵的主要原因。尤其是在采用优先级 gas 拍卖(PGA)机制的 L2 网络,如 OP Mainnet 和 Base,这种拥堵更为明显。结果不仅是网络的拥堵,还包括因回滚交易和 MEV 搜索者活动而浪费的大量区块空间和 gas 费用。这与 Flashbots 出现之前的以太坊情况类似,不同之处在于,由于目前 L2 上缺少交易池,不存在夹心 MEV 的现象。


L2 上的 MEV 规模究竟有多大?


理解 L2 网络上的 MEV 活动对于评估其影响至关重要。然而,目前尚未有一个得到广泛认可的数字,这些数字是通过多个来源和可靠方法验证的 L2 MEV 数据。此外,与以太坊主网相比,L2 缺乏像mev-inspect、libmev、eigenphi这样的工具所提供的实时监控数据,这些数据对于衡量 MEV 的总量和矿工的利润至关重要。


迄今为止发布的一些 L2 MEV 数据集和研究包括:


· 由hildobby在 Dune Analytics 上构建的开源数据集(启发式链接:三明治 | 三明治 | 原子套利)


· 由 Arthur Bagourd 和 Luca Georges Francois 撰写的研究论文《Quantifying MEV On Layer 2 Networks》,该论文通过使用 mev-inspect 实现,量化了在 Polygon、OP Mainnet 和 Arbitrum 上的 MEV。该研究得到了 Flashbots 的资助。


· 研究论文《Rolling in the Shadows: Analyzing the Extraction of MEV Across Layer-2 Rollups》,由 Christof Ferreira Torres、Albin Mamuti、Ben Weintraub、Cristina Nita-Rotaru 和 Shweta Shinde 撰写,量化了活动并讨论了利用序列器角色及其 L2 批次确认延迟的 L2 上的新型 MEV 策略。


除了上述资源外,Sorella Labs 很快将发布他们的 MEV 数据索引器工具 Brontes,这将是一个开源存储库,可用于以太坊主网和 L2。Flashbots 和 Uniswap Foundation 正在寻求提供资助以扩展 L2 MEV 分类法和量化。如果您在这方面进行了工作或有兴趣合作,请与 Flashbots 市场研究团队联系。


尽管还需要进一步的验证,但 hildobby 在 Dune Analytics 上发布的数据集提供了一个有价值的初步参考标准。


使用 hildobby 数据集的 L2 上的原子套利量
数据来源


在过去一年里,六个主要 L2 包括,Arbitrum,OP Mainnet,Base,Zora,Scroll 和 zkSync 上的原子套利 MEV 交易量超过了 360 亿美元,这占到了每个链上所有去中心化交易所(DEX)交易量的 1% 到 6%。这些 MEV 交易量最初主要集中在 Arbitrum 和 OP Mainnet 上,但最近已经逐渐转向 Base 和 zkSync。


与原子套利交易量相比,L2 网络上的三明治攻击交易量明显较少,这与以太坊形成了鲜明对比,在以太坊上,三明治攻击的交易量是原子套利的四倍。这种差异主要是由于 L2 网络采用单一序列器的设置,并没有交易池,这限制了搜索者利用交易池中的用户交易来执行三明治 MEV 的能力,除非出现交易池数据泄露或者单一序列器发起的三明治攻击。因此,在 L2 上,原子套利、盲回跑、统计套利和清算成为了对搜索者来说更可行的策略。


数据来源


以太坊 MEV 量分解


测量 MEV 市场 L2 上剩余的 MEV 收入有多少?


虽然很难精确量化 MEV 市场,但我们可以检查其他具有 MEV 解决方案的生态系统中的数字来进行尺寸比较:


· 在以太坊 L1 上,来自 MEV-boost 区块的年度验证器收入约为 9680 万美元(根据 3500 美元/ETH 价格的估算);MEV-boost 区块的中位价值是普通验证器区块价值的 4 倍。


普通区块与 MEV-boost 区块的区块奖励分布


· 在 Solana 上,验证器通过 Jito 的捆绑服务从验证器提示中收集的额外 MEV 收入,基于每周50,000 SOL,预计约为 3.38 亿美元(根据 130 美元/SOL 的价格估算)。


通过 Jito 捆绑服务赚取的每日提示,按验证器与 Jito 实验室


尽管 Base 网络的确切 MEV 总量尚未公布,但我们可以通过观察 Banana Gun Telegram Bot 的收入来对市场规模进行估算,该 Bot 是市场上最活跃的参与者之一。Banana Gun 在 Base 的 L2 网络以及 Solana 上的交易量大致相同,每条链都能带来超过 100 万美元的日交易量,相当于每条链每天产生超过 10,000 美元的交易费用。


Banana Gun Telegram Bot,跨链的量和费用


请注意,Banana Gun Bot 在 Solana 的市场份额可能与 Base 有显著的不同。例如,Solana 平台上存在其他几个主要的 Telegram Bot,比如 Sol Trading Bot 和 BonkBot,而 Base 上可能支持的 Telegram Bot 数量较少。因此,不能简单地将 Banana Gun 在 Solana 上的交易量和 MEV 收入比例直接用来估算 Base 上的总 MEV 收入。


然而,通过另一种预测方法,我们可以看到不同的结果:在 3 月份,Banana Gun Telegram Bot 向以太坊的区块构建者和验证器支付了超过 2300 万美元。特别地,在 3 月 26 日至 4 月 1 日这一周内,Banana Gun 在 Base 上的交易量实际上超过了以太坊,如图表中的峰值所示,这暗示了 Base 网络具有巨大的 MEV 收入潜力。这种跨链交易量的比较,揭示了 Base 在 MEV 方面的增长前景。


当然,Base 和以太坊在 MEV 生态系统方面存在显著差异。相较于以太坊,Base 上的 MEV 竞争可能不那么激烈,这可能导致 Bot 在出价给验证器时所需支付的费用较低。尽管如此,那些主要依靠盲狙击和套利机制的 meme 币交易 Bot,在 Base 的序列器架构下仍然具有可行性。


Banana Gun Telegram Bot 用户支付给验证器的 MEV 收入


关注 L2 网络中的 MEV 问题


以太坊已经形成了一个成熟的 MEV 生态系统,配备了为供应链各层级参与者服务的基础设施工具。在协议层面,MEV-boost 允许验证者通过竞拍方式外包区块构建任务。对于搜索者而言,以太坊区块构建者提供的捆绑服务——类似于 Solana 的 Jito 实验室和 Polygon 的 FastLanes——使他们能够实施包含回滚保护的 MEV 策略。这些服务确保了区块构建者会模拟交易,并且只执行那些确定不会回滚的交易。此外,像 Flashbots Protect 这样的私有 RPC 服务,为普通用户提供了绕开公共交易池及其潜在风险的途径。然而,当前的 L2 网络在开发与此相媲美的 MEV 基础设施方面,仍有很大的提升空间。


为何需关注 L2 网络的 MEV 策略及解决方案?


MEV 现象在缺乏交易池的环境中依然存在,并在维持市场效率方面扮演着关键角色,特别是通过执行统计套利、原子套利和清算等策略,对过时的 AMM 和借贷市场中的流动性进行清算。


然而,缺少成熟的 MEV 基础设施,如捆绑服务,可能导致一些负面后果。在没有交易池的情况下,许多 MEV 策略可能退化为垃圾邮件策略,这将会引发:


· 网络回滚率增加;


· 因此网络拥堵加剧。


通过实施捆绑服务,将 MEV 竞争的焦点从主链转移到辅助链,可以有效减轻用户因 MEV 机器人竞争而面临的高 gas 费负担。同时,搜索者因获得回滚保护而能享受更高的收益,降低了失败的风险成本。


对于采用共享序列器的 L2 网络,目前主流的解决方案往往要求用户将交易发布到公共交易池,这可能导致三明治攻击的重现。在这种情况下,像Flashbots Protect这样的 MEV 保护工具显得尤为重要,它们不仅能够保护用户免受三明治攻击的威胁,还可能提供 MEV 或优先级费用的退款,确保用户获得更优质的交易执行和更有利的价格。


复杂 MEV 基础设施的开发面临一些尚未解决的挑战。首先,随着更多的价值流向序列器,搜索者的收益模式会随时间推移发生变化,边际利润可能会减少。这种变化可能引发关于长期内高竞争性搜索策略可持续性的问题。我们预期市场机制将调节这一现象,使得常见搜索策略将向序列器支付较大比例但非全部的价值,而不那么常见的策略则支付较少。


此外,现有的 MEV 基础设施,例如以太坊的区块构建市场,其订单流动态正在快速演变。截至目前,这些因素已成为区块构建市场集中化趋势以及以太坊 L1 上私有交易池兴起的主要驱动力。确保区块构建市场保持竞争力和公平性,仍是一个需要解决的问题。


最后,L2 网络的 MEV 解决方案可能需要区别于当前以太坊的机制,这主要是由于 L2 独有的特性:比如更短的区块生成时间、成本更低的区块空间以及相对集中的治理结构。例如,Arbitrum 的区块时间仅为 250 毫秒,这样的快速出块速率是否能够与现有的 MEV 基础设施相兼容,目前还不得而知。同时,L2 提供的充足且经济的区块空间已经极大地改变了交易搜索的格局,使得垃圾邮件问题变得更加严重,亟需新的解决策略。此外,与以太坊 L1 等其他环境相比,L2 的治理更为集中,这可能允许对 MEV 服务提供商提出额外的要求,比如要求区块构建者避免对用户进行三明治攻击,以确保市场的公平性。


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编译者/作者:区块律动BlockBeat

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