[论文解读] SoK: Cross-Domain MEV

Conor McMenamin|arXiv (Cornell University)|Aug 8, 2023

Auction Theory and Applications被引用 7

一句话总结

本文提出了一种分析跨域MEV的新型框架，通过将可提取价值划分为内在可提取价值与时间可提取价值，实现对跨区块链中促进或缓解MEV的协议的系统性评估。尽管存在重大技术障碍，该研究识别出共享排序器和订单流拍卖是最具前景的解决方案，并强调RFQ和批量结算是通过改善价格发现和抗审查能力来减少MEV的关键机制。

ABSTRACT

We examine the current state of the cross-domain world, with particular focus on the protocols being used/planned for use by multi-domain users. We build on existing frameworks for analyzing how MEV is extracted, while also adding a new categorization of intrinsic-extractable value vs. time-extractable value to describe how MEV is generated for an extractor. Together, this provides us with a framework with which we compare classes of protocols enabling cross-domain MEV, and the MEV occurring within these classes. We analyze each protocol class separately and compare current implementations to an ideal functionality for each. We primarily focus on analyzing the MEV mitigations that these protocols provide, both now, and into the future. In each case, we also outline the technical barriers that current protocol implementations face. With this methodology, we identify sequencers and order-flow auctions as cross-domain protocols with the greatest potential to mitigate MEV, but also as protocols with some of the biggest technical barriers.

研究动机与目标

• 对新兴区块链协议中的跨域MEV进行系统化分析。
• 解决现有形式化方法过于抽象而难以实际应用的问题，填补在跨域MEV推理方面缺乏可操作框架的空白。
• 评估不同协议（如跨链桥、批量拍卖和RFQ）在生成或缓解MEV方面的表现，重点关注可提取机制及其价值来源。
• 识别MEV缓解的理想功能，并评估现有实现与这些理想功能之间的差距，突出技术障碍。
• 通过提出跨链MEV在审查抵抗、去中心化和协议设计方面的开放问题，为未来研究提供指导。

提出的方法

• 提出MEV的双重分类：内在可提取价值（源自链上状态和交易排序）与时间可提取价值（源自链下信号和时机优势）。
• 将该框架应用于分析12类协议，包括共享排序器、订单流拍卖、跨链桥和RFQ，评估其MEV生成与缓解特性。
• 将当前协议实现与理想功能进行比较，识别出在去中心化、审查抵抗和MEV缓解方面的差距。
• 以提议者-构建者分离（PBS）和订单流拍卖模型作为MEV提取与再分配的基础参考点。
• 评估技术障碍，如跨链桥中密钥持有者的信任假设、批量结算中的活跃性风险，以及跨链协调中的延迟约束。
• 整合现有MEV研究（如Flashbots、PBS）的见解，同时将其扩展至跨域场景，其中多链交互使MEV被放大。

Figure 1: A representation of how the expected extractable value of transaction/protocol states with the same intrinsic-extractable value at expiration is increasing in the time until expiration. This is analogous to the time-value of options in traditional finance [ 5 ] . The exact expected extract

实验结果

研究问题

• RQ1 在跨域区块链环境中，如何系统性地对MEV进行分类，特别是区分源于排序的与源于链下信号的价值？
• RQ2 哪些跨域协议（如共享排序器、订单流拍卖或RFQ）在缓解MEV方面最为有效，其内在技术限制是什么？
• RQ3 现有协议（如跨链桥或批量拍卖）在多大程度上可被重新设计以消除内在MEV，同时保持去中心化和活跃性？
• RQ4 第三方验证者或密钥持有者的信任假设在跨链桥中如何影响MEV攻击的发生？
• RQ5 未来协议设计如何在多链世界中平衡MEV缓解、可扩展性、审查抵抗与经济效率？

主要发现

• 共享排序器和订单流拍卖被识别为缓解跨域MEV最具前景的协议，尽管面临重大技术障碍，如活跃性风险和信任假设。
• 跨链桥是内在MEV的主要来源，因其依赖可信第三方验证消息，易受排序攻击和利用。
• 基于RFQ的系统（如Hashflow和ODOS）可通过实现近乎即时的报价驱动交易，消除内在MEV，但依赖活跃做市商，且与自动化做市商不完全兼容。
• 批量结算协议（如通过批量拍卖）通过实现同步、竞争性执行，减少时间可提取价值，但若协调失败则存在活跃性风险。
• 理想的功能——抗审查、去中心化的协议——在实践中常因排序器或流动性提供者等关键组件的中心化而被削弱。
• 在构建无信任、可扩展且抗审查的跨域MEV缓解系统方面仍存在开放问题，尤其在高频、多链环境中。