📜 [專欄新文章] 給忙碌人的 EIP1559 簡史

✍️ Ping Chen

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以太坊倫敦升級將大幅改變交易手續費的收取方式

1. 要解決的問題

交易手續費競爭

目前包括比特幣、以太坊在內的區塊鏈都有效能的限制，比特幣的 TPS（每秒交易數）是 7，以太坊大約是 15，而一旦待處理的交易數量超過區塊鏈的處理上限，負責產出區塊的驗證者（礦工）就會從中選擇手續費高的交易打包，讓「誰的交易先被處理」的問題交由市場機制解決。

這樣的設計乍看之下合理，卻會對日常使用者造成額外的認知負擔。

礦池直接告訴你目前待處理交易的手續費分佈，加深使用者的焦慮

一般來說，當我們送交易的時候都是希望越快被處理越好，但是付的錢要越少越好，所以這時候出價的策略就會變成「先看看別人都出多少」，再用略高一點點的價格贏過別人。這件事會要求使用者去「預測」區塊鏈的擁擠程度，才能用最少的錢擠進下一個區塊，徒增困擾。而且當很多人都急著發交易的時候，手續費會被無情的推高，直到多數人付不起為止，而這些爆高的手續費進到礦工口袋，在利益分配上也不是最佳的。

區塊資源缺乏彈性

另一個 EIP1559 想要解決的問題是區塊鏈資源的尖離峰調度。

手續費有明顯的尖峰時段

目前，每一個區塊能夠塞的交易量是固定的，但使用的需求卻會有高低起伏，通常是週間比週末多，亞洲時間的晚上到深夜又比白天多。偶爾也會出現像 ICO 或 NFT 發售之類的突發需求，短時間內大幅推高手續費到非常誇張的境界，對於不願意出那麼高價的使用者而言，相當於區塊鏈暫時癱瘓。

2. 解決方案的演進

第二價格拍賣

原本的交易手續費是你出多少就會被收多少（第一價格拍賣），所以導致大家要處心積慮的選出一個不高不低的數字。如果換成第二價格拍賣法，也就是「不論原始出價多少，同一個區塊內的交易，統一收取相同的費用」，手續費由這批交易中的最低價者決定。這樣一來，使用者不用多想，只要出自己真正願意付的最高價就好，反正超過最低價的部分會被退回。

燒毀手續費

然而，第二價格拍賣有個明顯的漏洞，那就是會被礦工操縱。當礦工由高到低排好了要打包的交易之後，他可以把出價最低的幾筆交易換掉，故意自己製造一些高手續費的無用交易，反正手續費最後都會回到礦工身上，而且墊高最低手續費後，排在前面的交易也要付更多錢給礦工，礦工賺。

https://vitalik.ca/files/misc_files/EIP_1559_Fee_Structure.pdf

為了解決礦工操縱手續費的問題，最乾脆的解法就是這筆錢誰也不要拿了，交易手續費通通燒掉！礦工用自己的錢去墊高手續費只會虧更多。

系統手續費 + 小費

EIP1559 最後定了一個有趣的方案：系統根據需求自動調整手續費。

首先把原本的區塊大小上限變成目標的兩倍，如果希望一個區塊用掉 15,000,000 gas，就把上限設成 30,000,000 gas。礦工還是可以盡情塞滿區塊，但是這個區塊的滿溢程度會決定下一個區塊的系統手續費，每個區塊可以有正負 12.5% 的手續費調整。

舉例來說，如果系統手續費原本是 20 Gwei，區塊剛好裝到半滿的 15M gas，下個區塊的系統手續費就保持 20 Gwei；如果這個區塊是空的，下次的手續費降到 17.5 Gwei；如果這個區塊塞滿 30M gas，下個區塊的手續費提升到 22.5 Gwei。

新系統的設計立意和第二價格拍賣的市場供需決定論類似，但是很大程度的降低了礦工操弄的空間，而且讓整個區塊鏈對突發的高需求有更多彈性去應付，系統可以暫時以兩倍速處理交易，雖然會快速墊高手續費，但是等到離峰時段自然會慢慢降下來，等於是跟未來「借」了一些容量來用。

不過如果遇到像是 NFT 開賣這種瞬間壅塞的情況，兩倍的空間可能還是不夠用，而且每個區塊 12.5% 的手續費漲幅也許不足以熄滅買家的熱情，所以 EIP1559 還是保留了「小費」，也就是給礦工塞錢的機制，讓你在極端狀況時還是可以靠買通礦工來加速交易。

3. 社群反應

礦工好生氣好生氣

這搞不好是開發者們意料之外的發展也說不定。

以太坊核心開發者和礦工起爭議也不是第一次，包括之前降低區塊獎勵，以及取消 ProgPoW 升級都曾讓礦工揚言搞事。而且在可見的未來，PoS 也會讓礦工徹底失業。相較之下，這次只是拔掉手續費收入，礦工理論上應該已經習慣逆來順受了才對。

但恰好 2020 年適逢 DeFi 流動性挖礦起飛，交易需求飆高，經常有破百甚至好幾百的手續費持續很久，讓礦工的收入結構的手續費佔比從本來的 5–10% 忽然升高到幾乎跟區塊獎勵 1:1，甚至超過，這時後說要燒掉手續費收入，礦工當然就非常有感覺了。

崩潰的礦工開始在社群上各種哭鬧，一下說開發者搶錢，一下說這樣會破壞區塊鏈的安全性（實際上相反，高手續費佔比會導致區塊重組），與礦池友好的區塊鏈專欄作家也在此事上無情批判提出 EIP1559 的人的經濟學應該要當掉重修云云，最後大礦池們甚至再度連署號召硬分叉頑抗到底。

不過勒，現在以太坊上有超防叉的 DeFi，信標鏈又已經在跑，PoS 也是隨時準備上線的狀態…

礦工想搞分叉？ ¯\_(ツ)_/¯

通縮迷因

另一個有趣的戰場在以太坊的 Twitter 意見領袖群。

過去，當比特幣和以太坊社群互酸互嘴的時候，以太幣沒有發行量上限這件事常常被比特幣擁護者調侃，說你有智慧合約有 DeFi 又怎樣，這種亂印鈔通膨的幣根本比不上有總量限制的數位黃金比特幣。

但現在情況不同了，EIP1559 看起來似乎能改變以太幣的發行趨勢，如果每次交易都會燒幣，那豈不是要比總量固定更讚，直接變成會通縮的超稀缺資源嗎？如果比特幣是 sound money（健全的貨幣），那改版後的以太幣根本就是 ultra sound money（超音波…貨幣？）了呀。

於是這些以太坊的網紅公知，像是 Bankless 的兩個創辦人和 EthHub 的兩個創辦人，你可以簡單理解為區塊鏈世界的朱學恆或周玉蔻吧，便開始帶起這個吹捧通縮迷因的風潮，在名字旁邊放上蝙蝠和聲音的 emoji(🦇🔊)，說以太幣這下肯定要起飛啦，又 DeFi 又 2.0 又通縮，市值遲早超越比特幣。

不過呢，EIP1559 實際上並沒有保證通縮，交易手續費是會被銷毀沒錯，但區塊獎勵還是會印出新的幣，有可能多也有可能少。長期而言，最穩定的情況應該是在通膨和通縮間擺盪才對。

有些腦袋清醒的人選擇不隨通縮迷因起舞，比方說 MyCrypto 的創辦人就跳出來力戰群雄，勸那些網紅收斂一點，以太坊本來就很好，不需要用誤導性的說詞。另一邊，開發者社群倒是沒什麼聲音，可能幣價和跟比特幣輸贏本來就不是關心的重點，有 EIP 狂粉幫忙在氣勢上壓制礦工也不錯，他們更在乎測試鏈運作的狀況，以及專心為主鏈升級做好準備。

4. EIP1559 實際影響

以太幣會不會漲

不知道。

0 gas 交易死去

原本在 Flashbot 和 ArcherDAO 的研究之下，有幾個用 MEV searcher 發免手續費交易的方案出現，概念上就是你發交易的時候 gas 欄位填 0，但是在合約執行期間直接送錢到礦工地址（block.coinbase），藉此讓沒有以太幣但是有 ERC20 token 的錢包也能發交易。

這個做法升級後將變得不可行，因為 0 gas 會違反系統強制收手續費燒掉的限制，只能暫時退回比較原始的 meta transaction relayer，也許等未來帳號抽象的方案做出來再看有沒有機會了。

手續費設置自動化

這應該才是 EIP1559 的本意，升級後，使用者發送交易不太需要再觀察區塊鏈 mempool 的狀況，只要參考上個區塊的手續費再多加一點，就有很高的機率會在下幾個區塊被執行。不過對於那些想要設得比目前市價更低、願意慢慢等來省錢的人來說，交易打包的時間還是要看運氣就是了。

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📜 [專欄新文章] 來聊聊MEV之亂

✍️ Anton Cheng

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MEVA vs Fair Ordering.

Credit: MP頭條

前言

最近這幾個月來，以太坊上面的MEV(Miner Extractable Value)的話題越來越紅，對於該如何解決這之中的不公平性，社群中展開了很大的爭論。由於最近剛好看到一篇很棒的Tweet統整了這半年來的一些好文章，就試這整理一下這幾篇的主要論點。（如果對MEV已經有基本概念的人，也可以直接follow這個thread就好xD）

— @benjaminsimon97

由於主要辯論的雙方剛好是目前做Optimistic Rollup最有名的兩大團隊：Optimism 和 Arbitrum，因此我們也可以透過這次辯論看出兩個團隊未來的開發走向。

前情提要: 什麼是MEV (Miner Extractable Value)

在Ethereum現有設計中，Miner有著選擇交易收入區塊(Tx Inclusion)，和決定交易先後順序(Tx Ordering)的權力。MEV指的就是礦工透過掌握這兩個權力所能提取的總價值。

雖然名詞定義上為礦工的可抽取價值，但是除了礦工之外，很多Front running 機器人在做的事情也是一樣的：透過觀察mempool裡面的交易，當發現front run機會的時候，透過付錢更高手續來讓自己的交易先被執行，這之中所抽取的價值，也是所謂的MEV，因此在後面會提到的很多文章中，大家直接用Front Run這個詞來代表了擷取MEV的行為。@danrobinson 在他經典的文章 Ethereum is a Dark Forest 中很好的闡述了如此的現況，也正式把這個問題帶進更多人的視野。

在那之後，一個名為FlashBots的組織現身，開始進行公開的MEV 相關研究與開發，旨在改善EVM帶來的負面影響，例如：front running 造成手續費提高、 MEV太高對以太坊安全性的影響。非常推薦大家Follow他們的進展。

接下來我們就來看看，一個重要的Proposal已經圍繞它而生的一些辯論。

MEVA (MEV Auction)

MEV Auction 是由 Karl Floersch 、Vitalik 、Philip Daian等人，於2020年一月共同提出的解決方法，字面上的翻譯就是透過一個拍賣(Auction)機制，讓MEV可以被更公平的分配。Karl 同時也是Optimism的CTO，也可能是因此設計出了這個能夠完美契合Layer2的架構。

更精準一點來說，這個拍賣要拍賣的是礦工的兩個權力中的「排序權」：它礦工未來只負責「選擇交易進入區塊」，而不再控制區塊內交易順序的排列，而把此權交給另外一個叫做Sequencer的角色來進行。至於Sequencer的選擇方式，就會是一個簡單的拍賣競標。在競標中獲勝的Sequencer將可以拿到未來一段時間的區塊排序權。至於整個協議競標中得來的錢，可以作為提供公共財的資金(fund public goods)。

為什麼說這個提案契合Layer2，是因為在L2原本的設計中，就是由一個Sequencer收取所有用戶的L2交易，在L2的鏈上執行，最後把執行結果以及所有交易資料Publish到L1上。換言之，這個排序者角色其實已經存在L2的架構中。若是L2層先實做看看這個拍賣機制，就可以在不改變以太核心協議的情況下，測試一下其可行性、參數等等。

對MEVA的質疑

在MEVA概念被提出之後，Ed Felton (Arbitrum 背後公司 Official Lab 的創辦人兼普林斯頓的教授)，對此提出了諸多的質疑。

1. 用戶最終體驗是否變差

Ed Felton最先寫了一篇名為「MEV auctions considered harmful」的文章，其中質疑了這個設計會讓使用者體驗更糟：這個Ordering權力的競標，無異於將「Front Running」這個行為專業化，因為理論上最會front run的人，將能夠一直出最高價得標。這在使得「Tx Ordering」這個權力中心化的同時，更變向鼓勵了大家開發厲害的front running程式，最終的受害者仍是的以太坊一般用戶，因為所有的MEV其實都是從用戶的身上抽出來的。

MEV auctions considered harmful

Vitalik 對Ed的看法提出了反駁：他認為「MEV來自用戶」這件事是一個已知且不可避免的事實，這個機制主要的重點，在於分離MEV的收入與礦工的收入，藉由把這個金流轉給Sequencer這個非礦工的角色，可以去除礦工中心化等危及Layer1 安全的疑慮。一個簡單的例子就是：若是有一個MEV很高的區塊（假設礦工可以透過re-ordering拿到100個ETH），那麼礦工就有動機在這個區塊高度進行fork（希望最終自己的挖到區塊被網路接受）。這個例子讓我們看到，考慮MEV會使得礦工的行為比起「單純領block reward」更難預測，這將危及到Layer1的安全。

Vitalik也表示，專業化帶來的「中心化tx ordering」並不見得是件壞事，儘管它對於使用者體驗是有害的，但無論如何MEV是有個上限的，Sequencer並沒有權力從使用者口袋偷錢，而且用戶可以在任何時候決定不使用這種比較容易被Front-run的合約。

2. 沒有MEV Auction的話，L1真的會變得更中心化嗎

Ed 接著寫了一篇名為「Front Running as a service」的文章，簡單回應了中心化tx ordering的問題，也挑戰了另一個MEV Auction的假設：「MEV將使得L1 Mining power趨於中心化」。

這個假設背後的理由很簡單，假如有一個礦池特別會front run，它將能夠獲得比其他礦池更高的收入，這會吸引所有礦工轉到這個礦池。

Ed 提出的反駁理論也十分有趣：假設現在有兩個礦工：A與B，其中兩者都有一定的算力，但A有較好的MEV程式，因此能夠透過排列交易獲得更高的收益。在任何時間點，只要B還存在，A礦工就有動機把這個MEV程式「賣給」B，因為本來B也有機會挖到一些區塊，在這些區塊中A的收益為0。若是能夠達成一個互惠的條件：B將使用A的程式多賺的收入分一部分給A，那麼這筆交易對於礦工A與B而言都是有益的，因此這筆交易必定會發生。

Front-Running as a Service

其衍伸意義為：身為MEV專家的礦工，其實有動機提供「Front Running as a service」，所以最終這個Service會自然被分離出來，並且形成一個自己的市場，本質上跟MEVA是類似的，並不會導致L1算力中心化。

3. MEV Auction是否真的能分離Tx Inclusion 與 Tx Ordering

Ed 還寫了另外一篇「MEVA(What is it good for?)」的文章，用經濟學解釋為什麼這個Auction最終會失效。

MEVA (What is it good for?)

簡而言之，不管我們如何想要分離這兩個權力，最厲害的front-runner若是能夠同時掌握Tx Inclusion的權力，它必定能夠提高自己的收入。這也表示，最厲害的Sequencer會想要自己成立一個礦池，因為當他同時掌握Tx Inclusion和Tx Ordering 兩個權力時，他能夠提供最高的報酬。因此一個理性的Sequencer會願意透過提高給礦工們更高的獎勵，來壟斷Tx Inclusion + Tx Ordering的權力（這是一個在現實商業世界中非常常見的壟斷策略）。這會使得最後這個模式會變得跟現在一模一樣：由單一角色決定Tx Inclusion和Tx Ordering的權力。

Fair Sequencing

不難看出，Ed所有的論點都圍繞一個重點：MEV Auction最終並沒有辦法解決任何問題，而且這個拍賣還會為社群帶來更多問題：例如一次拍賣24小時的交易排序權力，會讓這個權力過度中心化。

那麼Ed所在的Official Lab有提出什麼解法嗎？其實有：他們認為真正解決這個問題的方法並不是在鼓勵專業化Front Run並且拍賣這個權力，而是從根本上消除Front Run的機會，也就是說，應該要設計一個機制「避免」任何人任意排列交易順序。也就是所謂的Fair Sequencing問題。

在Arbitrum目前的計畫中，在未來他們會在Arbitrum Layer2中引入一個這樣的「公平排序」。實際的細節還沒有太明朗，他們計劃在幾個月內上線的第一個Rollup 版本也不會包含這些功能，所以其實他們的Mainnet Launch會類似Optimism，由單一Sequencer決定所有交易排序。但還是很期待他們未來能不能夠真的實作出更好的方法。

Chainlink Labs: Fair Sequencing Service

另一位Chainlink Labs 研究員(身兼康乃爾的教授) Ari Juels，也因為最近在CoinDesk發表了一篇類似的文章質疑MEVA，讓這個問題加溫不少。在這篇文章中，用了一個非常極端的譬喻：把Front Run這種惡意行為比喻為犯罪，若是一個城市充滿了罪犯，一個政府該做的事情並不是拍賣大家入室盜竊的權力、再將這些拍賣所得拿來回饋人民。反之，政府應該想辦法阻止犯罪。

這篇文章透過這樣的比喻，來表達對於MEVA機制的不認同，同時譴責Flashbots這類的社群專案是在系統化的傷害使用者，並指出「如何解決MEV應該成為以太社群的研究重點」。

Opinion: Miners, Front-Running-as-a-Service Is Theft - CoinDesk

文末的結論跟Ed Felton 相同，都是認為Fair Sequencing 才是此問題真正的解決之道。這其實是呼應自己Chainlink Labs幾個月前發佈的一個 Fair Sequencing Service。簡而言之，就是透過Chainlink 最擅長的預言機（Oracle network）來投票、避免讓一個中心化Sequencer角色單獨掌握這個權力。

其實這個Fair Sequencing 問題是一個非常大的研究領域、除了Chainlink labs提出的Oracle解決方法以外，還有許多包括ZKP的其他解決方法。我會盡量多Follow一些，以後有機會再來做更多介紹。

社群中其他的聲音

對於這個MEVA vs Fair Ordering的爭論，除了理論派以外，也有不少其他的聲音讓我們可以更全面地看看的整個局勢。其中一則Tweet表示：MEV Auction在實作上比Fair Ordering單純許多、也不需要牽扯一些複雜的密碼學：

— @tarunchitra

最後一定要提一下的是另一個以太坊大佬 Hudson 對於Ari這篇文章的回應。他認為MEV問題在短期內將會持續困擾使用者，Flashbots這種公開透明的開發流程能夠吸引更多社群關注，並且能夠讓MEV更公平的分配給更多角色、而非只是少部分的玩家。同時他也指出，以太坊核心開發者目前有更重要的2.0開發工作要做，面對這個議題，大家應該更踴躍參與以太坊公開的研究流程，而不是把所有的責任丟到所謂的「Core Devs」身上。

— @hudsonjameson

個人覺得Hudson這一段回應其實很值得大家更多思考，除了在學術上的辯論以外，真正實質上的社群參與也是很重要的。

小結

整個MEV議題到目前為止還是一個ongoing debate，在接下來幾天會不會愈演愈烈、會不會有人提出新的觀點，都是非常值得大家關注的問題。就像文章開頭低一篇Tweet所說的，這是非常高學術性良性辯論，我這裡只簡單的收錄了一部分，由於是順著Official Lab的脈絡撰寫、難免有些偏頗，希望大家可以到Flashbots的Github了解更多，會對於目前Optimism + Flashbot那一派目前所在做的事情有更多的了解。

如果還沒有follow Philip Daian這個人，非常建議大家Follow他。他除了是Flashbots目前最主要的推手之一，更有趣的是，他現在還在Cornell 念PHD，並且是Ari的學生。這場師生大戰讓整個辯論更加戲劇性，但卻不失其高質量的本質。對於接下來還會有什麼發展，讓我們一起期待吧。

— @phildaian

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■石津香織　プロフィール

9年間の幼稚園教諭を経て、同志社大学で心理学を学ぶ。
その後 USA スプリングヒルカレッジに留学、心理学を専攻し帰国。

通訳秘書をしながら、スリランカ大統領や、大統領夫人など、世界のVIPな方々と出会い、世界的な見識を高める 。

三度の癌と200億の負債を抱え、鬱状態になり、引きこもり生活を1年過ごした後、 ライフコーチングに出会い、使命に目覚めると奇跡的に癌が消滅。

57才で、ミセスコンテストにチャレンジ！
人生が激変する経験をする。自分の経験をもとに、どんな状況からでも、どんな歳からでも、人生は自分の思い通りになると言うことを伝える、シンデレラスクールを開校。

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