深度解析:L2上的MEV规模究竟有多大?

原文作者:

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。

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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。

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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。

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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 7.5 M gas/ 秒,相较于 Dencun 升级时的 2.5 M 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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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使用 hildobby 数据集的 L2 上的原子套利量

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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。

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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)。

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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。

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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。

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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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