MEV最初是指矿工可提取价值（Miners extractable value），应用于工POW下，是衡量矿工通过在其生产的区块内任意添加、排除或重新排序交易的能力所能获得的利润。MEV 不仅限于基于工作量证明 (PoW) 的区块链中的矿工，而且还适用于权益证明 (PoS) 网络中的验证者。最大可提取价值 (Maximal extractable value MEV) 是指在POS下，·验证者通过添加、删除并更改区块中的交易顺序，在超过标准区块奖励和 gas 费用的区块生产中所能提取的最大价值。现在MEV一般代指最大可提取价值。
现在以太坊过渡到POS后，任何用户质押32ETH就能成为validator。在每个出块的时间里面，会随机选择一个验证者作为区块proposer，来将交易打包执行成一个新状态，随后这个proposer将此区块打包给其他validator进行验证。从上述描述中，似乎应该是validator想办法排列区块的交易排序以此才能有利可图。但实际上，大部分MEV是有Searcher来进行排列的。这是因为Searcher需要具备专门的算法技术，进行搜索计算排序。Searcher通过其算法在Mempool/私域频道等提交给proposer，proposer随后会将其打包至区块链中。MEV表现之一就是三明治攻击（夹子）。
MEV有利有弊。优点在于：能够提高DeFi高效率，依靠Searcher能够迅速扳平价差。缺点在于有的MEV极度影响用户体验，例如被攻击的用户会面临更高的滑点和极差的用户体验，且由于gas priority fee的存在，searcher会有时大幅拉升gas费用，导致网络拥堵和很差的用户体验。
图1：以太坊头部10个DeFi历年来来实现的MEV情况
下文先简单描述一下在以太坊上MEV中各个角色的分工。
Searcher负责监听公共交易池和Flashbots私有交易池，然后利用算法算出最有利可图的区块内交易顺序，打包发给Builder。此时Searcher会给一个出价，表达愿意付出的最大成本，该成本仅对builder可见，而不是通过p2p网络对所有人可见，从而减轻链上使用压力。
图2：Searcher监听公共交易池和私有交易池来利用算法进行报价
任何下载MEV-Boost的用户都可以成为Block Builder。 Builder接受来自searcher的交易，并进一步从中选择有利可图的区块，随后将区块通过MEV-Boost发送给relay。
图3：builder收集不同searcher的报价
Relayer是实现PBS分离的组成部分，为Proposer托管Builder传来的区块。Relayer接受Builder传输的区块，并将最有利可图的区块头传递给Validator。当Validator验证完区块头后，relayer再将整个区块头发给Validator，以加速Validator工作效率。
图4：relayer收集不同builder的区块
POS下任何用户都能质押32ETH成为Validator。目前Lido是最大的Validator。Validator只要使用MEV-Boost就能从多个relayer的提议中选取最有利可图的区块，并收取priority fee，随后在众多Validator中选取一名Proposer出块。
图5：Proposer(Validator)最终选择最有利可图的区块进行构建
图6：整个MEV产业链
大部分MEV包含几种形式：1.Dex无风险套利。Searcher用链上数据进行分析，利用Dex中的价差+闪电贷进行无风险套利。 2.借贷中的清算。searcher以最快的速度查询链上数据，确定哪些借款人可以被清算，然后第一个提交清算交易并收取清算费 3.三明治攻击，例如我想花100万美金在Uni上购买ETH，这会导致ETH在Uni上大额拉升。在Searcher支付最高的gas priority的前提下，Searcher只需要监听交易池内，把他购买ETH的交易顺序提前至我购买ETH交易顺序，然后在我购买后，他立刻卖出，即可完成三明治攻击。虽然MEV存在失败可能，即Gas priority fee不够高，但是从图中看得到，失败的成本在总成本（失败成本+成功成本）中微乎其微。
图7：在MEV中，失败的MEV成本占比很小
Flashbots是一个研发公司，旨在减轻MEV导致的负外部性（例如链上拥堵）。Flashbots推出了几个产品，例如Flashbots Auction(with the Flashbots Relay), the Flashbots Protect RPC, MEV-Inspect, MEV-Explore and MEV-Boost等。在这里着重介绍一下Auction（MEV-GETH）和MEV-Boost两款产品。 在没有Flashbots Auction之前，例如在2020-2021年初的DeFi Summer中，以太坊使用量激增带来了很大的负外部性，例如gas很高以及以太坊拥堵。这是由于在过去的常规交易池中，用户将gas出价费用p2p广播到所有节点，然后矿工（现在就是validator）来计算最有利可图的区块。这种公开竞价方式会导致高gas，且所有普通散户也要承担高gas，导致用户体验很差。此外，由于拍卖失败（就是gas交少了）的交易也会在链上恢复，占据一定区块空间，最终导致区块空间浪费且矿工（validator）降低收益，双输。因此Flashbots创立了Auction以缓解上述问题。Auction提供了一个私人交易池+隐私的投标区块拍卖机制，允许validator无需信任地外包最有利可图的区块构建工作。在这个隐私私人交易池中，searcher可以私下交流，并不需要为失败而支付费用。 MEV-Boost是由Flashbots开发，依靠链上Validator运行的一个开源中间件，用来完成Block building业务，从而实现POS下Proposer和Builder分离。目前还没有实现PBS，所以会导致规模效应和中心化，即越大的矿场越有能力开发算法提升自己Search的能力；但目前PBS已经写入了以太坊发展历程。MEV-Boost通过链接多个relay，从而选出最有利可图的区块交给Validator。MEV-Boost目前也有90%以上的采用率。但伴随越来越多的用户参加MEV，MEV的竞争开始激烈。Seacher的利润开始被降低，Producer的利润开始升高。从目前累计数据来看，64%的MEV总利润还是被算法为主导的Searcher占据。此外MEV 也存在在其他链上，例如BSC，Avalanche等，其他链的竞争不激烈，但天花板相对较低。
图8：Searcher收入毛利在64%左右
目前的一个趋势是builder中心化，CR5已经达到了84.29%。Builder会因为具备独家订单流（由于这个Builder预设了隐私功能或者是这个builder更容易选择这个用户发来的交易）且能跨链（用户不仅能给我发以太坊的交易，还会给我发其他链的交易让我打包），因此builder逐渐集中。Builder中心化会导致以太坊POS去中心化的失效。因此为了解决如上问题，Flashbots研发了SUAVE（the Single Unified Auction for Value Expression）。
图9：Builder越来越中心化
SUAVE是一个独立的区块链，但可以理解成是一个可以插在任何其他链的插件，充当其他链的Mempool和builder。SUAVE把所有链的Mempool和builder与其他角色分开，实现专业化管理，以此提升全链效率（如果不设置多链，那么在单链的builder会逐步淘汰）。SUAVE实现了共赢，即区块链本身更去中心化，validator收入最大化，searcher/builder能够设置偏好且潜在收入变大，用户也能用最便宜的价格进行私密交易。
图10：SUAVE架构
图11：SUAVE可以实现跨链MEV
根据Flashbots统计结果，MEV2022年在以太坊上10个头部DeFi项目中累计获得70K ETH，即1.33亿美金的收入，相对于2021年牛市累计收入188K ETH，4.75亿美金的收入大幅下降，原因如链上交易转熊(全链dex交易量从2021年的$1575B下降到2022年的$1255B)，链上杠杆率降低（清算链上爆仓也是MEV利润来源之一，但是由于下跌过多，链上杠杆率已经降低）等；但整体毛利率提升，2021的61%提升到2022的65%，这是由于 Flashbots的推广提升了searcher毛利率。MEV高度依赖链上活跃度/交易量，而链上活跃度/交易量受行情影响较大，例如在2021年牛市，整体收入天花板有4.76亿美金 。
图12：2020-2022 MEV收入拆分
图13：牛市链上充满机会，MEV市场大，但是Gas费用很高，利润率低；
熊市交易量低，MEV市场小，但不再有高昂的Gas War，利润率高
MEV是一个强现金流的赛道，且和周期（链上交易量等）高度正相关。我们拿2022年熊市数据对比，选取同样是强现金流生意的DeFi进行对比。不抛去支付给矿工的成本，我们这里得到2022年所有Searcher在以太坊头部10个defi项目上到手收益为1.337亿美金，这笔真金白银在整个区块链行业中算很大的收入。虽然比不上opensea等头部项目，但是比dydx, pancake, convex, maker, synthetix等项目收入要高得多。此外这1.33亿美金仅包含以太坊上头部的10个DeFi项目，还不包括以太坊上其他defi和Layer2+其他POS Layer1的收益。对比选出的其他几家可比竞争对手中，加权PS算出12.43，最后拿加权PS来测算MEV Searcher对应的合理估值，这部分估值大约在16.62亿美金左右。因此考虑到以太坊全链+Layer2+其他POS Layer1，天花板会远大于16亿美金。
图14：2022年以太坊头部10个DeFi中MEV收入和其他dapp对比
图15：2022年MEV Searcher收入次于opensea，优于dydx，在所有区块链项目中排名很高
总结来看，MEV是一个区块链中少见的强现金流，强交易相关，高收入但相对低风险的底层赛道。MEV在某些策略上会类似于quant和做市商，但由于其不承担任何counterparty risk，因此MEV比quant和做市商更为稳健（最起码不会像某些做市商一样在行情大变动时被干爆仓）。MEV的策略更死板，但风险也更低，最典型的表现就是在DEX中做夹子做套利。从2022年Searcher的表现来看，以太坊上前10个头部dapp带来的MEV收入有1.337亿美金，减去约1/3的矿工gas费，到手收入约8700万美金，加上其他的Layer1和Layer2，区块链整体的MEV收入相当高。此外，以BSC为代表的其他L1们，BSC的MEV虽然整体规模会小于以太坊的MEV，但是受限于没有大一统的竞价系统，且竞争不激烈，因此Searcher整体净利率会很高。此外，我们看到了类似于Flashbots，想在Cosmos上大一统市场的MEV项目。
从投资人角度来看，MEV是一个典型的股权架构项目，整体会类似于做市商的投资，但是不存在counterparty risk，因此整体风险更小。由于此类公司发币可能性较小，退出的路径可能只有并购，分红等。评判MEV项目的核心还是在于 1.search的算法是否可靠 2.能否即时向节点报价 3.对gas控制成本 4.拓展其他链等，因此整体对团队的技术要求比较高，典型不是BD导向性的行业，可能适合中国人做。因此投MEV类似的公司时，如果第一轮第二轮估值较低，团队水平较高，可以考虑布局。 对于我们的一些portfolio来说，这也可能是额外的业务。例如Blocksec在监听暗池，做黑客阻断时，在抢跑上很有优势。只需要改进算法，并利用抢跑优势，理论上是可以切入MEV赛道。例如Chainbase也在做一些交易的API整合，当抽象出足够多的算法后，理论上也能编写出自己的MEV算法，基于自己的节点来切入MEV。
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