一文讀懂Sui上MEV的現況與未來

MEV（Maximum extractable value，最大可提取價值）已成為區塊鏈行業的一個重要話題，因為它涉及交易排序和套利機會。為了確保透明性、保護交易、維護網路健康並獎勵參與者，我們一直在有針對性地實施Sui 改進提案（SIPs）和其他機制，以指導Sui 上的MEV。

除了現有機制，我們還計劃建立更多的機制，以確保我們的高階原則引導Sui 上MEV 的演進。

設計原則和考慮

Sui 上的每一筆交易都會引入新的訊息，帶來潛在的利潤機會。 Sui 上的MEV 生態透過幾個機制來形成：

• 提交MEV 交易的機制
• 發布MEV 機會的機制
• 分配MEV 收入的機制
• 保護用戶交易的機制

我們的整體優先事項如下：

• 用戶交易保護比提取價值的數量更重要。優先考慮較小的滑點，而不是較大的提取價值。避免增加延遲且沒有退出選項的協議外拍賣。
• 網路透明度優於與驗證節點或中繼者（relayers）的離線交易。
• 透過優先gas 拍賣（priority gas auctions，PGA）促進競爭，抑制導致系統低效的垃圾郵件行為：我們追求的完美使得搜尋者的主導策略是發送一筆交易，其優先費用由提取的價值決定。
• 鼓勵將獎勵分配給與生態對齊的參與者：驗證節點、質押者、應用程式和使用者。

交易提交

由於修改相同物件的交易按順序執行，因此客戶端競爭以增加其執行順序的機會。從系統的角度來看，PGA 是一種有效的資源分配方式，可以防止垃圾郵件，同時在參與者之間重新分配gas 費用。

優先gas 拍賣的關鍵驅動因素是量化執行：

• 按共識排序的交易在區塊中處理。交易者透過gas 拍賣競爭優先順序，既可以在提交內部競爭，也可以在不同的提交之間競爭。
• 這與CEX 做市商不同，在CEX 中，執行優先順序完全取決於速度，透過低延遲網路和演算法實現。
• 更高的共識提交率減少了量化效應，使DEX 執行更有效率，但也縮小了PGA 視窗。
• 目前，非壅塞物件的PGA 對最快的搜尋者最為重要。在每秒15 次提交的Sui 速率下，70 毫秒的交易提交速度優勢可能決定交易是否能達成。
• 擁塞對象可能會推遲交易執行，這進一步放大了PGA 的重要性，因為競爭交易的窗口可能是常規共識提交的10 倍。

有兩種機制可以將交易引導到特定的即將到來的Sui 提交：

1.透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

• 透過軟性捆綁提交的交易有很高的機率與有效捆綁一起被包含在同一共識提交中。捆綁有效性條件要求所有交易的gas 價格相同。
• 在實踐中，此機制允許為原始交易和其後續交易進行鏈下拍賣，例如Shio（https://www.getshio.com/explorer） 運行的交易。

2、透過共識放大優先交易：SIP-45

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

• SIP-45 解決了共識提交中的潛在抖動問題，避免了在同一時間提交的較低gas 價格的交易被排在較高gas 價格的交易之後。
• 共識提交中的兩個自然抖動來源：（1）提交的驗證節點落後於幾個共識回合：由另一個驗證節點提交的交易可能會先被排序。 （2）共識回合的領導者比其他驗證節點提交有優勢。
• SIP-45 透過放大高於kx RGP（k 是系統參數，目前配置中設定為5，RGP 是參考gas 價格）的gas 價格來增強共識提交。 gas 價格為nx RGP 的交易會被放大n 倍。
• SIP-45 的廣泛應用將創造一個更有效率、公平競爭的系統。需要注意的是，SIP-45 不會改變從客戶端視角看待的系統基本屬性：它透過提供更有效率的替代方案來抑制垃圾郵件行為。

選擇合適的交易gas 價格

客戶端應考慮以下主要因素來決定提交交易的gas 價格：

1.優先gas 拍賣

在共識提交內，修改相同物件的交易按gas 價格排序，這為搜尋者提供了公平競爭的機會。

2、共識提交放大

如上所述，gas 價格超過5 x RGP 的交易透過n 個驗證節點提交到共識中來放大共識提交。任何超出放大閾值的gas 價格都會減少低效提交的抖動。在實踐中，放大因子為5 足以消除抖動，而100 x RGP 的gas 價格將有很高的機率解鎖下一個回合的領導者提交。

3.避免壅塞延後取消

Sui 透過控制修改同一共享物件的交易速率，限制檢查點執行的牆時鐘時間（wall clock time）。修改擁塞對象的交易按gas 價格排序，較低價格的交易將被推遲並最終取消，以限制每個檢查點的最長順序執行鏈，這是一個被稱為基於對象的本地費用市場的機制。 （注意，儘管共享物件提供高套利機會時gas 價格可能飆升，但係統中的其他部分保持不變。）

完整節點追蹤執行和取消交易的gas 價格，尤其是涉及修改擁塞對象的交易。透過交易乾運行（transaction dry-run）的結果，可以取得已執行的最低價格交易和已取消的最高價格交易的gas 價格。利用這些信息，客戶端可以確定所需的gas 價格，以高機率避免交易的延遲。 （注意，該功能目前只部分實現，預計將在接下來的兩個月內作為SDK 的一部分發布。）

發布交易訊息

Sui 上的每一筆交易都引入了潛在的利潤機會。考慮一個共享物件交易的生命週期，從客戶端提交之時到第三方觀察到其效果。

1. 用戶端提交交易： 用戶端將交易提交到一個RPC 全節點（通常由應用程式選擇）。
2. RPC 節點廣播交易： RPC 節點將交易廣播給驗證節點，驗證節點驗證交易的有效性並進行簽名，RPC 節點從驗證節點集體簽名組裝交易憑證。
3. RPC 節點廣播交易憑證： RPC 節點將交易憑證廣播給驗證節點。
4. 驗證節點提交交易： 一名確定性選取的驗證節點將交易提交給共識。 Mysticeti 共識在驗證節點之間廣播區塊，在3 個共識回合內，包含該交易的區塊會被提交。交易執行： 交易在每個驗證節點上執行。
5. 交易效果憑證傳回RPC 節點和客戶端： 交易執行後的效果憑證會傳回給RPC 節點和客戶端。
6. 產生檢查點： 在1 到3 個共識回合內，每個驗證節點都會形成並簽署一個檢查點（檢查點是多個共識提交的批次）。
7. 檢查點簽名廣播： 檢查點簽章將在驗證節點之間廣播，每個驗證節點形成檢查點憑證。
8. 狀態同步協定傳播檢查點： 狀態同步協定負責透過點對點方式傳播已認證的檢查點。通常，每個驗證節點都有一個不提供RPC 請求的直接對等節點－一個狀態同步全節點，接收該驗證節點的檢查點。
9. 第三方節點下載檢查點： 連接到狀態同步全節點的第三方全節點取得檢查點並下載其內容。此時，我們假設直接連接到全節點的第三方可以對交易效果進行後處理並做出反應。

提交交易前的交易資訊傳播

如前所述，Sui 有鏈下拍賣系統，用於提交軟捆綁，遵循SIP-19。這些拍賣透過應用程式與拍賣系統（例如Shio）之間的鏈下協議攔截交易提交。

這種資訊傳播假設拍賣系統表現良好，能夠保護用戶交易免受潛在的夾擊攻擊。 Shio 被激勵保護用戶交易以保持其業務，因此採用了一些拍賣技巧（誘餌交易、隨機延遲）來削弱潛在夾擊機器人帶來的財務收益。

顯然，這種訊息傳播發生在Sui 之外（在應用程式和拍賣之間），是應用程式和用戶的自願選擇，只提供投機性的信息，不能保證原始用戶交易會成功。

共識區塊串流

為了實現低延遲的用戶交易訪問，我們正在設計一個直接串流共識區塊的系統。總體來說，完整節點將能夠直接訂閱共識區塊。

透過這種方式，完整節點可以投機性地通知將以高機率提交的交易。網路拓撲使用標準的開放狀態同步對等發現協定。

這種投機通知有可能顯著縮短交易傳播的延遲，僅需約160 毫秒（2 個共識回合），即驗證節點提交後。

共識區塊串流項目目前處於設計階段，預計在未來1 至2 個月內發布SIP。

保護用戶交易

用戶交易需要保護免受前置交易、夾擊和非自願提交延遲的影響。

外部成員驅動

Sui 交易提交需要外部成員驅動，通常由全節點執行。

如果一個驗證節點接收到交易t 的提交請求，並希望啟動新交易t'，它將在憑證組裝過程中落後於原始成員驅動程式。除非提交的全節點與Sui 成員連接不良，否則驗證節點會在t' 的證書組裝過程中落後於t。

此外，由於t 的共識提交是去中心化的，一旦t 的證書到達共識，無法可靠地推遲。因此，如果t 的證書在t' 之前到達Sui 的共識，t 將高機率地在t' 之前被結算。

因此，外部成員驅動提供了自然的前置保護，假設信任負責交易提交的全節點（由於前置攻擊可以在鏈上輕鬆檢測到，這些攻擊將被客戶端記錄並損害RPC 操作員的聲譽）。

Mysticeti 快速路徑

我們目前正在進行一個項目，將交易提交更改為Mysticeti 論文中描述的快速路徑協議。根據該協議，使用者交易可以提交給單一驗證節點，驗證節點將利用Mysticeti 收集和執行交易憑證。雖然這使系統效率大幅提升，但也為驗證節點獲取用戶交易提供了前置交易的機會。

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

這個風險純粹是理論上的，因為目前沒有證據表明Sui 上發生了前置交易攻擊。在新系統中，前置交易的可能性更高，但另一方面，由於對提交驗證節點的確定性了解，更容易追究他們的責任。

Sui 的MEV 演變

Sui 的MEV 生態仍在形成之中，今年稍後會有新的機制推出。目前，優先gas 拍賣和共識放大定義了當前的系統，而即將推出的創新，如時間鎖加密和Mysticeti 快速路徑，將重塑交易執行和安全性。隨著這些機制的上線，Sui 上的MEV 將繼續發展，創造一個更動態和透明的生態。

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