区块拍卖基础设施竞赛

进阶

3/7/2025, 5:51:34 AM

除了协议层面的修改，预测终端区块值和可能的获胜构建者的能力也影响了订单流的格局。通过这些信息，私人内存池操作员和订单流拍卖能够保证交易的包含，同时保持用户的成本低廉。

概述

区块拍卖中顶级构建者的竞标方式发生了巨大变化：他们现在更晚开始竞标，竞标速度更快，且加价幅度更小。
延迟已成为一个关键的竞争因素，与订单流一起，将许多拍卖转变为统计游戏。
作为服务的时序游戏导致中继之间的竞争加剧，并使拍卖结束时间变得更加可预测，将生态系统推向密封投标拍卖格式。

引言

目前的提议者-构建者分离（PBS）实现假设诚实的提议者在每个时隙开始时从中继请求最有价值的区块。然而，由于提议者和中继之间的延迟差异以及共识客户端的运行时，诚实的提议者请求的时间通常会延迟几百毫秒，而那些故意延迟其 get_header() 请求的提议者（即时序游戏）的请求则显著更晚。因此，MEV-Boost 拍卖具有不确定的结束时间，可以被建模为带有取消项的数字化蜡烛拍卖。

由此产生的不确定性，加上公开竞标，促进了构建者的持续竞争性区块提交。如果一个区块的竞标超过了中继的前一个最高竞标，我们将其视为竞争性竞标。通过分析2023年3月至4月的数据，Schwarz-Schilling 等人发现，尽管竞标速率在时隙末期加速，但中位区块价值呈线性增长。这一线性关系表明，最终的区块价值可以在时隙结束前很好地估算出来，这影响了对以太坊协议升级（例如原始的 MEV 烧毁提案）的分析，以及关于调整区块提议权分配时间表的讨论。然而，过去两年里，区块构建者的行为和区块价值的特征发生了变化，任何依赖于早期假设的结论都应当重新审视。

除了协议层面的修改，预测终端区块价值和可能的获胜构建者的能力也影响了订单流格局。通过这些信息，私人内存池操作员和订单流拍卖能够保证交易的包含，同时保持用户的成本低廉。通过智能地将订单流分配给可能的获胜者，订单流可以独占或优先分配给构建者，从而允许退还多余的费用。

在审视 MEV-Boost 市场结构的演变时，大多数讨论集中在宏观指标上，最重要的是，如图1所示，构建者市场的整合，现有两个实体赢得了约95%的所有拍卖。深入研究的学者通常关注独占订单流协议或构建者的利润和补贴。然而，在幕后，构建者也变得更加快速和复杂。这项分析突出了竞标模式的变化、延迟最小化的重要性日益增加，以及一些中继已经开始尝试替代拍卖结构—通常这些实验并未被广泛关注。

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图1：以太坊历史上主要区块构建者的分布。尽管我们在2023年看到了多样化的构建者，但在过去一年中，市场已经集中到两个主要实体：beaverbuild 和 Titan Builder，它们现在负责约95%的通过 PBS 构建的所有区块。

竞标策略的演变

在过去的两年里，MEV-Boost 拍卖中的竞争性竞标变得显著更快。竞标速率的提高得益于乐观中继技术的发展，这使得中继能够跳过为绑定构建者进行区块模拟，并引入了顶级竞标 websockets。这些 websockets 允许构建者订阅关于领先竞标的实时更新，从而消除了不断轮询中继的需求。与此同时，主要构建者，尤其是 beaverbuild 和 Titan，但也包括 rsync-builder 和 Flashbots，已经现代化了他们的基础设施，并将其部署到离中继更近的地方，从而实现了更快的区块生产和对新信息的快速响应。

在本分析中，我们聚焦于 Ultrasound 中继的竞标。Ultrasound 拥有最高的市场份额，接受所有主要构建者的竞标，不通过审查不符合 OFAC 的交易来削弱其区块价值，并且通常被认为是最快的中继。

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图2：自2023年初以来 Ultrasound 中继的每日平均竞争性竞标数量。我们看到，竞争性竞标的数量自2023年1月以来已经增长了三倍——年增率为73%。2023年1月至2024年6月（含）的数据来自 Ultrasound 中继竞标档案的快照采样。从2024年7月开始的数据则使用了 relayscan 顶级竞标档案。两组数据经过验证，偏差小于百分之一。

尽管 MEV-Boost 拍卖中总竞标数量和竞争性竞标数量都有显著增加，但这种增长并不均匀。如图3所示，尽管在拍卖接近结束时竞标数量激增，但早期竞标数量实际上有所下降。事实上，由于四大构建者都选择将其初始竞标时间推迟到时隙的后期，2024年下半年录得的竞争性竞标数量是自 Ultrasound 中继启动以来任何半年中按原始 MEV 烧毁截止标准计算的最少数量。早期竞标率自2023年下半年以来减少了一半，这使得无论是个体参与者还是协议，都更难提前预测最终区块价值。这种市场结构的变化反过来又迫使重新设计早期 MEV 烧毁提案。

看起来构建者似乎在通过隐藏其区块价值来操控系统，然而从更务实的角度来看，系统并未设计成导致这种行为。实际上，构建者现在对拍卖机制有了更深入的理解。除了对 MEV 烧毁的影响外，失去这些早期信息，加上私人内存池的兴起，给智能订单流多路复用和 gas 价格估算带来了挑战，而这些问题正是 BuilderNet 等项目旨在解决的。

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图3：自2023年起，每个半年内 Ultrasound 中继的竞标数量随时隙推进而变化（箱体大小：50毫秒）。我们看到一个普遍的趋势，即竞标密度增加，且发生在拍卖的后期。2024年下半年的构建者细分数据可以在附录A1中查看。

最显著的变化是2024年晚期竞争性竞标的急剧增加。使用50毫秒的箱体大小，半年内的竞标分布在时隙结束前约500毫秒时达到了每秒65次竞标的平均值，这与 rsync-builder 进入拍卖的时间一致，详见附录A2（我们注意到，在更短的时间框架内，如附录A1所示，每秒的竞标速率超过了半年内的最高峰值的两倍）。反向计算，达到峰值时的领头竞标者周转时间约为15毫秒。尽管拍卖通常不会这么早结束，但竞标活动在此后逐渐减少，表明在许多情况下，订单流是主要因素，而除了 beaverbuild 和 Titan 外的构建者缺乏足够的订单流来持续竞争——一旦较少竞争的竞标者退出拍卖，竞标的净速率就会下降。

图3揭示了MEV拍卖的更多细微差别。注意到在−4秒和−3秒时出现明显的竞标峰值，这标志着不同构建者开始提交区块。在2023年下半年，rsync-builder触发了−4秒的峰值，而Titan和Flashbots则促成了−3秒的峰值。到2024年下半年，这些早期的峰值完全消失，表明没有顶级竞标者在−2秒前完全参与竞标。到2024年底，rsync-builder将其初始竞标时间移至−500毫秒，导致与分布整体峰值对齐的竞标峰值。

一个值得注意的现象是两个锯齿状的竞标模式，一个始于2023年上半年−8秒，另一个始于2023年下半年−3秒。这反映了曾经在一个不那么成熟的市场中普遍存在的周期性竞标策略：Flashbots每500毫秒提交一次最佳竞标，而Titan Builder每250毫秒提交一次最佳竞标——放大图见附录A3。

领先竞标者在更短时间内更频繁地更替是一个自然结果，这意味着每个竞标在领先位置上的时间更短。将数据集截断到中继接收并响应来自诚实提议者的 get_header() 请求的时间段时，Ultrasound 中继的最佳竞标持续时间中位数从2023年初的超过80毫秒降至2024年底的仅20毫秒。这个趋势反映了 Ultrasound 中继和主导区块构建者的基础设施重大升级。随着乐观中继和顶级竞标 websockets 的引入，中继现在能更快地处理和提供竞标。同时，区块构建者已经与中继共同部署，并优化了他们的硬件和软件，以在流程中减少千分之一秒的时间。

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图4：按半年累积分布，显示在给定时间段过去后仍然领先的竞争性竞标数量。我们看到竞标更替速度显著加快，最佳竞标的中位持续时间在18个月内从84毫秒降至20毫秒。生成该图的数据仅包括在时隙开始到一秒内到达的竞标——这是过去两年中获胜竞标到达时间的最高密度时段。

与其说订单流决定了Titan或beaverbuild是否能获得区块，许多情况下竞标更像是一个机会游戏——在这个游戏中，赢家通过保持最佳竞标时间更长而在统计上占有优势。这种从纯订单流主导的转变降低了顶级构建者相互大幅加价的动力。因此，网络中出现了小幅加价现象（pennying），每次竞标增加尽可能小。正如图5所示，竞争性竞标的中位增幅已减少超过80%，从0.46%降至0.09%。

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图5：按半年累积分布，显示有多少竞标超出前一个竞标的百分比。我们看到中位增幅显著下降，从0.47%降至0.09%，持续18个月。生成该图的数据仅包括在时隙开始到一秒内到达的竞标——这是过去两年中获胜竞标到达时间的最高密度时段。

从纯订单流主导到一个同时结合了延迟驱动的小幅加价模式的过渡，放大了性能优秀的中继与其他中继之间的表现差距。正如图6所示，出现了两类中继。bloXroute、Titan和Ultrasound看到领先竞标迅速更新，而Aestus、Agnostic和Flashbots的竞争性竞标则通常作为领先竞标停留更长时间。值得注意的是，这些表现较差的中继的市场份额似乎被合作性区块传播所夸大——绝大多数归属这些中继的区块是由多个中继传播的，这也引发了对它们在生态系统中扮演角色的重要性的质疑。Aestus和Agnostic每天传播的唯一区块只有少数，而Flashbots是唯一一个每天传播50-100个区块的中继，这一数字较2024年初的1000个区块大幅下降。

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图6：按中继分离的竞标累积分布，显示有多少竞标在给定时间后仍保持领先地位。我们看到两组明显不同的中继，Aestus的竞标通常最为滞后，尽管它们已经升级了基础的Flashbots中继代码——由于beaverbuild不经常向Aestus提交竞标，因此该图展示了中继适配两个顶级构建者的重要性，以保持竞争力。该图的数据来自2024年7月，并仅过滤出在时隙开始到一秒内到达的竞标。

尽管被宣传为超快的Rust重写中继功能，但构建者–中继集成的潜力以及对websocket访问的严格要求，使得beaverbuild未能将大部分区块提交给Titan Relay。因此，价格发现主要发生在Ultrasound和bloXroute中，而Titan Builder将其来自其他中继的所有竞标转发给Titan Relay。这一做法使Titan Relay保持竞争力；然而，正如图7所示，Titan Builder现在在Titan Relay赢得了超过90%的区块，使其越来越像与Titan Builder的直接连接（更多细节见评论）。

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图7：由Titan Relay传播的区块的获胜区块构建者分布。尽管rsync-builder曾在该中继中拥有相当健康的市场份额，但最近Titan Builder已成为主导，现已在该中继中赢得超过90%的区块。

作为服务的时间博弈

构建者并不是唯一在重塑MEV-Boost市场的人；实际上，2024年最重要的变化来自中继。自2023年11月P2P开始故意延迟其get_header()请求以来，来自以太坊基金会的研究人员提出，中继也可以通过引入人工延迟来减少对提议者集合的集中化压力，这种做法通常被称为“作为服务的时间博弈”。

然而，鼓励中继参与这些博弈也带来了几个负面外部效应。更高的复杂性加剧了两类中继之间的鸿沟，Ultrasound和bloXroute推动极限，试图将传统上被视为公共资源的内容货币化。这些博弈以及向第二价格拍卖的转变促进了中继PvP的兴起，并使得更靠近区块提议者的中继占据优势，导致市场份额集中在仅有的两家实体手中，净审查增加。此外，由于失去了控制区块发布时机的能力，提议者现在面临委托代理问题：中继错过一个时隙的成本远低于区块提议者，导致激励不一致，且中继的信任度下降。

这种人工延迟在图8中可见，我们看到所有提议者的获胜出价显著延迟，包括那些仍在时隙开始时请求区块头的诚实提议者。此外，我们还看到，分布的宽度显著缩小，使得区块构建者对拍卖结束时间的预测更加可预测。

图8：获胜出价时间的演变分布，按中继颜色分类。从2023年11月到2025年1月，获胜出价到达时间的中位数已推迟656毫秒，而标准差从581毫秒降至494毫秒——拍卖结束的时间变得更晚且更可预测。

分布的最尖锐峰值来自2024年夏季的bloXroute。通过分析在其最大利润和受监管中继上的获胜出价到达时间，似乎bloXroute在800毫秒时实现了get_header()响应的软结束时间，将所有较早的响应延迟到这个时间点。

图9中的结果令人震惊：在790毫秒时的竞争性出价比在810毫秒时的出价获胜的几率高出15倍，因为超过截止时间的出价错过了响应窗口。本质上，bloXroute将蜡烛拍卖替换为具有可预测结束时间的eBay式拍卖。正如Quintus Kilbourn在2022年所强调的，消除结束时间的不确定性减少了早期出价的激励，将拍卖推向了一个封闭式投标模型。

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图9：获胜出价区块到达时间的比较密度。网络整体的分布以红色表示，时间段为任何中继开始参与作为服务的定时游戏之前的时段。蓝色数据显示了bloXroute的中继数据，时间范围为2024年6月25日至7月24日，在此期间它们使用了迄今为止最严格的拍卖结束时间。

作为服务的定时游戏最初被视为一种加速主义策略，用于缓解提议者定时游戏，而一些研究人员则支持其他替代方法。一个这样的替代方案是征召中继充当门卫，拒绝那些在时隙边界之后到达的建设者出价，以鼓励及时遵守PBS提交—揭示方案。对此最为反对的是bloXroute Labs的首席执行官Uri Klarman，他反对将额外的监管责任加给中继，尤其是在没有明确资金模型的情况下。此外，该提案与激励机制不兼容：任何单一中继如果不对时效性进行监管，便能轻松超越其同行。作为回应，bloXroute随后在作为服务的定时游戏方面引领了这一潮流，最终引入了一个软性时效性截止日期，突显了所有这些机制在极限情况下如何汇聚到固定结束时间的拍卖中。

总结思考

随着复杂度的提高，MEV-Boost 市场在构建者和中继层面都发生了显著的集中化。顶级构建者已经获得了独占的订单流并投入了基础设施，而顶级中继则避免合作并力图与众不同。这种激烈的竞争有可能推动市场结构朝着垂直整合和封闭竞标拍卖的方向发展。综合来看，这些趋势带来了新的风险，因为垂直整合的构建者–中继享有优先获取信息的特权。与此同时，它们也预示了解决方案：这些趋势加速了市场结构的变化，朝着通过 ePBS 或 TEE-Boost 去除中继的方向发展，这两者都提出了垂直整合的封闭竞标拍卖。

附录

图 A1：2024H2 竞争性竞标到达时间按构建者划分的分布演变。我们注意到，Titan Builder 将其初始竞标时间从 −2000 毫秒调整至 −800 毫秒，而 beaverbuild 则开始更早进行竞标，从 −1500 毫秒调整至 −2000 毫秒。我们还看到了 Flashbots 集中式构建者在 2024 年 11 月转变为 BuilderNet。

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图 A2：rsync-builder 竞争性竞标提交模式按半年划分。我们看到，竞标提交在 2023 年从 −4000 毫秒开始，但在 2024 年转变为 −1500 毫秒，随后又调整至 −500 毫秒。

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图 A3：2023 年 10 月 Titan Builder 向 Ultrasound Relay 提交的竞标时间分布（所有竞标，不仅仅是竞争性竞标）。我们注意到周期性，竞标每 250 毫秒到达一次。生成该图的数据集包含了 2023 年 10 月 9 日至 10 月 14 日期间的 7,500,000 到 7,540,000 号时隙的竞标。图中的箱子大小为 2 毫秒。