Slow and Steady: Preventing MEV with Verifiable Delays
本文提出了一种通过对交易生成实施可验证延迟来防御分布式账本中最大可提取价值（MEV）的防御机制，证明了其在拜占庭模型和博弈论模型中的有效性，同时根据历史数据概述了其理论局限性和实际可行性。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一个数字货币不仅仅是银行账户中数字，而是一个所有人都能看到并更新的巨大公共账本的世界。这就是区块链的世界，是比特币和以太坊等加密货币背后的技术。把它想象成一本巨大的、共享的笔记本，每一笔交易都记录在新的“区块”页面中。为了保持这本笔记本的诚实，一群被称为“区块创建者”的特殊人员（或计算机）轮流编写这些新页面。他们是这场游戏的裁判。
然而，在这场高速的数字竞赛中，出现了一个被称为 MEV（最大可提取价值）的狡猾问题。想象一场比赛，赛道的跑者（区块创建者）可以在选手开始之前窥视他们的计划。如果他看到一名选手正准备购买一件稀有物品，裁判就可以介入，先于选手买下它，然后以更高的价格卖给该选手，从而赚取差价。在区块链世界中，这意味着编写区块的人可以通过重新排列交易顺序来快速获利，通常是以牺牲普通用户的利益为代价。这就像裁判通过在旁边进行内幕投注来操纵比赛一样。科学家和开发者面临的大问题是：我们如何在不让整个游戏变得极其缓慢的情况下，阻止裁判操纵比赛？
这篇题为《稳扎稳打：利用可验证延迟防止 MEV》的论文提出了一种受“龟兔赛跑”寓言启发的巧妙解决方案。作者 Zeta Avarikioti 及其团队建议，有时，放慢速度正是你取胜所需要的。他们引入了一种机制，强制要求对每笔交易进行“可验证延迟”。这就像一个用户必须翻转才能让其交易被接受的魔法沙漏。这个沙漏需要一段固定的时间才能流完，而且至关重要的是，无论你投入多少超级计算机，都无法加速它。
其运作原理如下：当用户想要发送一笔交易时，他们不仅仅是向网络大声喊出交易。相反，他们首先将交易放入一个“锁定盒子”（密码学承诺）中，然后将其通过一个特殊的谜题——可验证延迟函数（VDF）进行处理。这个谜题的设计使得解决它需要特定的时间——例如 30 分钟——且无论你投入多少台计算机，都无法更快地解决它。只有在谜题解开后，交易才能被公开并添加到区块链中。
研究发现，这种延迟为 MEV 建立了一道强大的盾牌。逻辑如下：如果区块创建者看到了一笔看起来可以获利的交易（例如通过“夹击”用户交易来获利），他通常会试图介入并重新排列顺序以窃取利润。但有了这个新系统，到区块创建者发现机会并试图构建一个用于剥削的新区块时，由于强制性的延迟，原始交易已经由于被锁定并已完成。区块创建者反应太慢了。论文从数学上证明，如果延迟设置得比一笔交易通常获得确认的时间更长，那么“操纵者”就无法获胜。
作者还研究了“博弈论”方面，询问理性的人是否仍会尝试操纵游戏。他们发现，如果每个人都遵守规则，没有人有动机去破坏规则，因为延迟使得通过操纵获利变得不可能。然而，他们也确定了一个“负面”场景：如果所有人决定一起串通并忽视规则，他们仍然可能造成问题，但这属于任何系统的普遍问题，而不仅仅是这一个。
至关重要的是，这篇论文不仅提供了理论；它还检查了现实世界。作者分析了来自以太坊和其他网络的历史数据。他们发现，虽然有些 MEV 机会非常巨大（数百万美元），但绝大多数——超过 99%——实际上规模很小，通常只有几美元甚至不到一美元。这表明，大约 30 分钟（大约是以太坊正常安全时间的两倍）的延迟足以阻止几乎所有这些微小的、令人恼火的骗局，特别是那些不可预测的骗局。
论文得出结论，这种“稳扎稳打”的方法是一种现实的防御手段。它表明，通过接受一点点缓慢，我们可以让区块链变得更加公平和用户友好。然而，作者也谨慎地指出，这并不是解决一切问题的万灵药。它非常适用于注册 NFT 或发送资金等场景，因为等待 30 分钟是可以接受的。但在去中心化交易所进行高速交易时，由于价格每秒都在变化，这种延迟可能过长，反而会伤害它试图保护的用户。论文建议，应该明智地使用这个工具，或许仅用于特定的应用程序类型，即那些对速度要求不是最重要的应用。
简而言之，论文认为，通过强制执行一个无法被操纵的“等待时间”，我们可以拉平竞争环境。它将这场比赛从一场由最快（有时也是最狡猾）者获胜的冲刺赛，转变为一场稳步进行的行军，让每个人都能同时到达，且裁判无法操纵终点线。
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