[论文解读] Who Wins Ethereum Block Building Auctions and Why?

Burak Öz, Danning Sui+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2024

Auction Theory and Applications被引用 3

一句话总结

本文分析了以太坊2023年10月至2024年3月期间MEV-Boost区块构建者拍卖机制，发现市场份额与盈利能力与订单流多样性以及对高价值订单流（如集成搜索者和Telegram机器人）的独占访问权密切相关。研究揭示了一个‘先有鸡还是先有蛋’的困境：构建者需要市场份额才能吸引独占订单流，但只有获得独占订单流才能获得市场份额，凸显了中心化风险，并为未来更具抗审查能力的拍卖机制设计提供了依据。

ABSTRACT

The MEV-Boost block auction contributes approximately 90% of all Ethereum blocks. Between October 2023 and March 2024, only three builders produced 80% of them, highlighting the concentration of power within the block builder market. To foster competition and preserve Ethereum's decentralized ethos and censorship-resistance properties, understanding the dominant players' competitive edges is essential. In this paper, we identify features that play a significant role in builders' ability to win blocks and earn profits by conducting a comprehensive empirical analysis of MEV-Boost auctions over a six-month period. We reveal that block market share positively correlates with order flow diversity, while profitability correlates with access to order flow from Exclusive Providers, such as integrated searchers and external providers with exclusivity deals. Additionally, we show a positive correlation between market share and profit margin among the top ten builders, with features such as exclusive signal, non-atomic arbitrages, and Telegram bot flow strongly correlating with both metrics. This highlights a "chicken-and-egg" problem where builders need differentiated order flow to profit, but only receive such flow if they have a significant market share. Overall, this work provides an in-depth analysis of the key features driving the builder market towards centralization and offers valuable insights for designing further iterations of Ethereum block auctions, preserving Ethereum's censorship resistance properties.

研究动机与目标

• 理解少数构建者如何在MEV-Boost拍卖中占据80%区块的竞争力优势。
• 识别哪些订单流来源与策略与构建者在区块市场中的份额和盈利能力相关。
• 调查MEV-Boost构建者市场中的结构性进入壁垒及其对以太坊去中心化的影响。
• 通过分析当前PBS实现中中心化根源，为未来拍卖机制设计提供建议。

提出的方法

• 对2023年10月至2024年3月为期六个月的MEV-Boost拍卖数据进行了全面实证分析，涵盖所有活跃的构建者与订单流来源。
• 将市场份额定义为每位构建者所构建的区块总数，盈利能力通过平均利润率和总ETH利润衡量。
• 使用Spearman等级相关性分析评估构建者策略（如独占信号、Telegram机器人流量）与市场份额/利润率之间的关系。
• 识别并分类订单流来源为独家提供方（EPs），包括集成搜索者、签订独占协议的外部提供方，以及公开mempool流量。
• 分析订单流与出价行为的时间趋势，包括后期出价调整与取消模式。
• 评估基础设施优势（如低延迟设置）对出价动态与市场集中度的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 在MEV-Boost拍卖生态系统中，哪些特征与构建者区块市场份额的相关性最强？
• RQ2 哪些类型的订单流访问对构建者盈利能力的影响最为显著？
• RQ3 独家信号、非原子套利与Telegram机器人集成等策略如何同时影响市场份额与利润率？
• RQ4 市场份额与差异化订单流访问之间是否存在‘先有鸡还是先有蛋’的动态关系？
• RQ5 当前MEV-Boost区块构建者市场中的中心化结构性因素是什么，以及如何缓解？

主要发现

• 2023年10月至2024年3月期间，仅有三家构建者——beaverbuild、rsync与Titan——生产了约80%的全部MEV-Boost区块。
• 市场份额与订单流多样性呈显著正相关，表明多样化且广泛的订单流来源可增强竞争力。
• 盈利能力与独家提供方（EPs）的订单流访问强相关，如集成搜索者与签订独占协议的外部提供方。
• 在前十大构建者中，市场份额与利润率呈正相关，表明存在自我强化的主导循环。
• 独家信号、非原子套利与Telegram机器人流量等特征与高市场份额和高利润率均强相关。
• 存在‘先有鸡还是先有蛋’的问题：构建者需要差异化订单流才能盈利，但只有在获得显著市场份额后才能吸引此类流量，从而形成进入壁垒。