跨域论文 第3.1部分：排序

在我们跨领域论文系列的前两部分中，我们主要关注了在拆分堆栈时出现的技术问题以及实现跨领域、模块化世界所需的变化。我们讨论了许多正在进行的开发，以解决在跨领域设置中自然出现的问题。然而，在这一系列的最后一部分（实际上是组成该部分的一系列文章）中，我们希望更关注用户体验。我们将探讨模块化、定制化和专业化如何帮助创造更好的应用程序。本系列的最后一章将关注模块化、跨领域世界中开发人员创造具有 web2 用户体验和 web3 可验证性的令人兴奋和独特的创作和可能性。

构建模块化的理由不应该仅仅是为了契合某种叙述，也不是仅仅为了这个目的——而是因为它使我们能够构建更好、更高效或可定制的应用程序。当构建模块化和专业化系统时，会开启许多独特的能力。有些能力对裸眼而言更为显著，而另一些则不那么显著，除非被告知。因此，我们的目标是提供一个关于模块系统能力的总体概述，超越你已经知道的，如可扩展性等。

我们认为，模块化为开发人员提供的权力之一是构建高度可定制和专业化的应用程序的能力，从而为最终用户带来更好的体验。我们之前在高层次上讨论过的一个例子就是设置规则或重新排列交易执行顺序的力量。

可验证的排序规则（以下称为 VSR）是控制排序提供的有趣机会之一，尤其对于希望构建“更公平”交易系统的开发人员而言，特别是在执行方面。显然，关于流动性提供者的损失与再平衡（LVR）关系略有超出本文的范围，因此我们将避免对此进行过多讨论。请记住，我们将要解释的设置主要适用于自动做市商（AMM），而不是订单簿模型——尽管模块化提供的opcode/gas限制（甚至是替代虚拟机）的专业化、低成本和可定制性可用于构建非常高效的链上订单簿，从而从有效的基础数据可用性层中派生可扩展性、确定性的 DA 等。此外，中心限价订单簿（CLOB）（甚至中心化交易所（CEX））也将在信任的角度大大受益于利用针对其特定设置的可验证排序规则。在链下设置中，显而易见地需要某种零知识或乐观执行的概念，以支持加密经济安全。

当我们考虑大多数未受信息流动（零售用户）尚未采用（或不太可能采用）保护措施时，VSR 尤其有趣。大多数钱包/去中心化交易所（DEX）也没有实施私有内存池、远程过程调用（RPC）或类似方法。大多数交易是直接通过前端提交的（无论是聚合器还是 DEX 的前端，尽管意图的兴起在某种程度上帮助了解这一点）。因此，除非应用程序直接干预其流和订单的处理方式，否则最终用户可能会得到不尽如人意的执行。

当我们考虑交易供应链排序的位置时，VSR 的力量显而易见。它位于交易被一个专业角色排序（或包括）的地方，通常是基于某种拍卖或基础费用。这个排序是极其重要的；它决定了哪些交易被执行以及何时执行——本质上，持有排序权力的角色拥有提取或被支付提取矿工抽取价值（MEV）的能力，通常以优先 gas 费用（或小费）的形式存在。

因此，撰写交易排序应如何处理的规则，以为最终用户提供更公平的交易执行可能会很有趣。然而，如果你正在构建一个通用网络，你应该在很大程度上避免这种规则（否则会伤害一些用户）。

此外，由于某些 MEV 是重要的；套利、清算等——一个想法是在区块顶部（ToB）提供一个“高速公路”车道，专门为可能的白名单套利者和清算者，前提是他们支付更高的费用并与协议分享部分收入。

在论文 可验证排序规则下的可信去中心化交易所设计 中，Matheus V., X. Ferreira 和 David C. Parkes 提出了一种模型，区块的序列者被限制在一套执行排序规则之内（这些限制是可验证的）。如果不遵守设定规则，监视者可以生成一个故障证明（由于这些约束在数学上可以验证，因此你也可以想象一个 ZK 电路与这些约束及 ZKP 作为有效性证明）。这个主要思想从本质上来说，是为最终用户（交易者）提供执行价格保证。这个保证确保了交易的执行价格与区块中的唯一交易一样好（显然，如果假设基于首来先服务的买/卖/买/卖排序，这里涉及到一定程度的延迟）。论文中的提案的基本思想是，这些排序规则将在同一方向（例如，卖/卖）的情况下限制构建者（在 PBS 场景下）或序列者执行更好的价格交易（如果与区块顶部可用的价格相比）。此外，如果在长时间的购买序列结束有一次出售，则此出售将不会被执行（例如，买，买，买，卖），这可能表示搜索者（或构建者/序列者）利用这些购买来推动价格朝有利于他们的方向移动）。这本质上确保用户被协议的规则保证不会被用于给其他人提供更好的价格（即大量的 MEV）或由于优先费用而受到较差的价格滑点。显然，这些规则在卖的数量大于买时或买的数量大于卖的情况下的缺点是，你可能在相对较长的尾部的情况下得到相对较差的价格。

将这些规则作为纯链上构建在通用智能合约平台几乎是不可能的，因为你无法控制执行和排序。与此同时，你还在与许多其他参与者竞争，因此尝试以优先费用在区块顶部强制这些将是不必要的昂贵。模块化设置的一种强大功能就是你控制上述权力，这使得应用程序开发人员能够自定义他们的执行环境的功能。无论是排序规则、使用不同的虚拟机，还是对现有虚拟机进行自定义更改（例如新增操作码或修改 gas 限制），都完全取决于最终开发人员，具体取决于他们的产品。

在一种利用某种数据可用性/共识层以及为流动性提供结算层的回滚设置中，可能的设置看起来像这样：

另一个可能的想法是最优的交换拆分；以你只有一个池（或者可能有多个）为例；我们如何交换大单（这将导致大滑点）？如果这个交易在顺序区块之间执行，是否对最终用户公平？（或者如果它适合 VSR 的话，在区块中稍晚一些）。

如果最终用户关心延迟（可能与 alpha 相关），那么这个特定用户可能不希望将他的订单拆分到顺序的区块中。然而，这不太可能是一个普遍的情况，优化对更大订单的拆分可能会为大多数用户提供更高效的执行。无论如何，一个担心是 MEV 搜索者可能会知道这些顺序交易，并试图使自己在上述交易者之前/之后被纳入。然而，由于这种小单拆分交易在一系列区块上的总提取价值可能会小得多。

我们之前提到的另一个有趣的想法是使用频繁批量拍卖（FBA），由传奇的 Eric Budish 主持，详情参见此处，它是以批量拍卖的方式处理交易，而不是顺序的。目的是帮助找到交易需求的巧合（CoW）并在市场机制设计中构建套利机遇。这也有助于“对抗”在连续区块构建（或在顺序区块中的优先费战争）中出现的部分延迟游戏。感谢Michael Jordan（DBA）将这篇论文提请我们注意，并且非常感谢他在准备主持延迟烤肉（强烈推荐阅读材料）方面的出色工作。将其作为回滚的选择和排序规则的一部分实现对开发人员而言也是一个有趣的设置，我们看到在过去的一年中它在Penumbra和CoWSwap等许多其他地方获得了显著关注（如安德烈·坎迪奥和罗宾·弗里兹的这篇论文）。其可能的设置看起来像这样：

在这个设置中，没有先来先服务也没有优先 gas 费战争，而是在每个区块之间的时间累积订单运营的结算拍卖。

通常，在大部分交易已经转移到非托管的“链上”场所的世界中，FBA 场所可能是“真实”价格发现的更高效的方式之一，这取决于区块时间。利用 FBA 也意味着，因为所有区块订单都是批量处理的，在拍卖结束之前不会被揭示（假设某种加密设置），因此抢跑交易会大大减少。这里的一致结算价格是关键（在提供“公平”执行的方面），因为如果遵循协议设定的规则，则重新排序交易是没有意义的（例如，债券/质押是重要的）。

值得指出的另一件事是，早在2018年，类似于我们刚刚展示的设置就已经在 Ethresear.ch 论坛上谈论过（见此处）。再一次，Gnosis 的思考领先于他们的时代（并且一般参与了以太坊社区的大部分活跃研究）。在帖子中，他们提到了两篇论文；这些论文提出了一种在 Plasma 上的批量拍卖机制（在现代回滚之前的某种前身），其中每批接受以某个最大限价购入 ERC20 代币换取其他 ERC20 的订单。这些订单在之前提到的时间间隔中被收集，并对所有代币对提供了一致的结算价格（USP）。该模型背后的基本思想是，有助于消除在流行的 AMM 中显而易见的许多抢跑交易。

另一个需要注意的重要事情是，在这些设置中，序列者（们）可能需要一些激励来执行（和强制）上述所提到的规则。这往往被忽视并被轻描淡写，但区块链网络的许多基础设施通常由专业公司运行，其成本基础与普通家庭质押者截然不同。激励机制通常是安全基础设施实现的重要组成部分。如果激励与强制执行的规则一致，他们（序列者/构建者）也更有可能付出更大努力（例如，专注更多）。这意味着这些设置也应该有一个活跃的市场（即去中心化）。显然，这类市场在这方面是集中的，因为专业化的资本成本很可能是高昂的。因此，最聪明（和最富有的人）可能会整合并专注于提取尽可能多的价值。在这里，给予某些参与者独占的订单流的可能性（在第二张图中提到过）也是一个可能的风险，当区块出价基于最高费用/最佳解决方案时，这等于赢得提案的权利。一个一般的基准费用可能是足够的，但这并没有真正推动排序的参与者朝向专业化或改进。因此，你可能需要引入某种满足交易者结果的概念与你特定案例中的激励机制相配合。

虽然这对大多数人来说都很明确，但在讨论回滚级别排序时提及这一点仍然很相关。如果你能够控制排序（如前面所提到的），这使得作为一个协议提取价值（或将其称为货币化或许更准确）更加容易。这是因为你控制着重新排序交易的权力，通常是基于大多数 L1 上的优先费用（ MEV-boost 风格的设置）。这使你能够以精明的角色因提取链上某个位置的价值而支付优先费用。这些角色通常愿意支付相当大的费用（直到这对他们而言再没有价值为止），以便能优先提取所述的价值。然而，目前大部分的回滚主要是首来先服务。大多数 MEV 提取通过延迟战争（和垃圾邮件）发生，这给回滚基础设施造成了巨大压力。而且，也遗漏了许多待捕获的价值。由于上述原因，我们可能会看到越来越多的回滚开始实施某种优先费用的排序结构（如 Arbitrum 的 Time Boost）。

我们喜欢使用的另一个例子是 Uniswap 的例子。目前，Uniswap 作为一个协议“创建”了大量的低效。这些低效被试图提取 MEV（套利的）的角色利用，而这通常是以流动性提供者的代价来回报他们。同时，这些角色为提取这一价值支付了巨额费用，但这些费用没有落到 Uniswap 协议手中，也没有落在其代币持有者手中。相反，最终提取价值的较大部分是通过 MEV-Boost 以优先费用支付给以太坊提议者（验证者），以获得在某个区块中被包括在内的权利，从而使价值得以捕获。因此，尽管大量 MEV 随着 Uniswap 的流动和起伏穿过其合约，但没有任何东西被其捕获。

在 Uniswap 控制排序的协议内（并有能力从搜索者提取优先费用）的世界中，它可以从这些低效中货币化——甚至可能将这些利润的一部分支付给代币持有者、流动性提供者或其他人。随着 Uniswap 这样改变的趋势向链下执行（并以以太坊作为结算层）转移，这种场景看起来越来越可能，比如 UniswapX 等新兴项目。

如果我们假设回滚的某种 PBS 设置，流动和货币化的领域大致看起来像这样：

从中，可以推导出回滚的序列器/提议者货币化作为以下功能：

发行 (PoS) + 所有费用的总和 (+优先费用) - 数据可用性成本、状态公示、存储

要了解当前在以太坊上提取多少价值（尤其是套利），你可以访问 Mevboost.pics，它为你提供了对这种低效可提取的价值的全面概述。

此外，优先费用的油气战争与链下构造的分离，可以将 MEV 提取固化到执行环境中，从而帮助减少供应链 disruptions。不过，考虑到，如果在回滚上进行领导者选举（并且序列者控制了包含），那么大部分（如果不是全部）MEV 将在回滚上被提取——如果没有优先费用用于数据可用性层的包含，流动性集中或其他的结算层经济规模。

还有一些值得澄清的是，许多这些构造可以作为纯链下构造运行，而无需任何验证桥或强有力的安全保证。但显然，你在这里做出了一些权衡。我们开始看到这些越来越普遍的情况，无论是现存的还是隐秘的。可以说一个要点是，模块化设置不一定意味着成为回滚。

上述排序规则代表了对构建在其上的应用程序产生重大效益的基础设施微调的一个示例。在第 3 部分的接下来几个部分中，我们的目标是提供更多这些微调的示例。如往常一样，如果你是利用此特定案例中对你而言有利的排序进行应用程序构建的开发人员——我们非常愿意与你交流。

如果你对模块化设置中 MEV 的关系感兴趣，我们建议你阅读我们的模块化 MEV 系列——第 1 部分及 第 2 部分。

感谢 Quintus（Flashbots）、Mike Neuder（EF）、CoWSwap 团队以及许多在塑造我们观点方面发挥重要作用的其他人。

感谢 Mathijs van Esch（M11）、Dougie de Luca（Figment Cap）和 Alex Beckett 带来的讨论或审查，从而促成本文的发布。

作者：

rain&coffee

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