研究背景与意义 [page::0][page::1][page::2][page::3]

• MEV（最大可提取价值）研究从链上原子套利扩展到更复杂的跨场所套利，CEX-DEX套利因价格发现不同步、流动性限制成为主要非原子MEV形式。

- 本研究采用从2023年8月到2025年3月的链上DEX交易数据、中外汇率和MEV-Boost数据，严格识别CEX-DEX套利交易，深入分析其经济影响和市场结构。

CEX-DEX套利识别方法创新 [page::4]

• 摒弃以往仅限交易含单次Swap的启发式，支持单笔多Swap多池混合交易，扩展了识别的交易覆盖面，累计识别872万笔潜在套利交易。

- 采用六条启发式过滤非套利行为，确保数据集高质量。

交易量及市场集中度动态 [page::5][page::12][page::32]

• 日交易数由2023年Q3的约5000笔提升7.2倍至2025年Q1，交易量和交易笔数保持增长态势。

- 套利活动分布由23个主要套利者逐渐收敛至11个，前三主导者占据90%交易量和提取价值，HHI指数显示市场高度集中。

• CEX-DEX套利规模远超同期链上原子套利及三明治攻击。

###套利收益估算及套利者执行时点识别[page::6][page::7][page::8]

• 设计基于交易量加权的“毛收益”(Gross Return)曲线，区分3类套利者的执行习惯及时间窗口。

- 确定套利者各自的最优对冲执行时刻：大多数套利者展现峰值后的收益递减，部分套利者则无明显峰值，推测为延迟或不对冲。

量化套利者的流动性与执行差异 [page::10][page::11]

• 流动性驱动套利模式分明：高流动性（主流代币）套利者追求大额窄价差交易，低流动性（ALT代币）套利者以小额宽价差交易获取高毛收益。

- 价差回落速度显著受交易代币流动性影响，流动性低的套利者对冲价差迅速收敛，凸显交易成本与风险权衡。

CEX-DEX套利提取的总价值及市场格局 [page::12]

• 19个标记套利者累计提取价值逾2.338亿美元，占交易总量99%。

- 交易量和价值高度集中，前三套利者合计提取73%的总价值。

• 市场呈现愈发寡头化趋势，减少了市场多样性及新参与者机会。

套利者-区块构建者融合及收益分配 [page::13][page::14][page::15]

• 套利者与五大构建者存在明显交易量集中特征，多为独家合作关系。

- 分类为：垂直整合套利者、独家套利者、非独家套利者三类，非独家套利者利润率最高，独家及整合套利者虽交易量大但利润率较低甚至负值。

• 独家套利者向其合作构建者支付更高的费用，承担更低利润，但获得优先区块包含权。

独家合作对市场的反馈效应 [page::16][page::17][page::18]

• Kayle与构建者Titan的独家合作，带动Titan市场份额于2024年中显著提升，形成交易流与市场份额的正反馈循环。

- 垂直整合及独家订单流使得市场集中度进一步上升，其他构建者市场份额受压缩，暂时退出竞争。

涉及集成套利者与构建者利润核算纠正 [page::18][page::19][page::20]

• 结合链上构建者收益与套利者的利润，发现集成构建者利润之前被严重低估。

- Beaverbuild及SCP集成实体合计利润较单一计算更高，rsync虽链上利润差但因套利者利润整体盈利较多。

• Titan虽无集成套利者，但与多个独家套利者存在分账协议，其整体利润最优。

研究结论与影响 [page::19][page::20]

• CEX-DEX套利市场高度集中，三大主导套利者控制了约75%套利量，且均与主要区块构建者垂直整合或独家合作。

- 这种集成体制扩大利润垄断，增加新套利者进入壁垒，对以太坊去中心化造成严重挑战。

• 建议通过缩短区块时间、下游构建者去中心化方案以及MEV捕获机制等技术手段进行缓解，但成效及适用范围有限。

量化因子/策略相关[page::6][page::7][page::8][page::10]

• 研究基于构建Gross Return曲线的执行时点识别方法，区分不同套利者的对冲策略和执行时机，展示复杂微观结构特征。

- 不同类别套利者对应不同流动性环境和执行行为，提供理解套利效率和策略演化的实证支持。

数据集及工具开放

• 构建最长时间跨度、最多样化交易的CEX-DEX套利数据集，并公开了Dune查询工具。

- 包含完整套利者标签、交易明细、收益估算方法，方便未来研究复现与扩展。

深度解析报告《Measuring CEX-DEX Extracted Value and Searcher Profitability: The Darkest of the MEV Dark Forest》

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1. 元数据与概览

标题： Measuring CEX-DEX Extracted Value and Searcher Profitability: The Darkest of the MEV Dark Forest
作者： Fei Wu, Danning Sui, Thomas Thiery, Mallesh Pai
机构： King's College London, Flashbots, Ethereum Foundation, Rice University, Consensys, Paradigm
发布日期： 初稿2025年5月29日，当前版本2025年7月18日
主题： Ethereum区块链中集中化交易所（CEX）与去中心化交易所（DEX）间套利的经济学分析，聚焦MEV（最大可提取价值）中的CEX-DEX套利交易。

核心论点： 本文系统地对Ethereum链上CEX-DEX套利的经济价值提取与利润进行实证分析。通过创新的启发式算法识别套利交易和估算套利收入，结合长达19个月的数据，发现CEX-DEX套利呈现日益集中的市场格局，三大搜索者占据了绝大多数的套利量和提取价值。同时，搜索者与区块构造者（block builders）的纵向整合显著影响利润分配，揭示了当前MEV生态中最隐秘、最复杂的盈利模式。

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2. 逐节深度解读

2.1 摘要与引言

摘要中，作者阐明了研究目的：重新定义识别CEX-DEX套利的启发式方法，构建估算套利收益的实证框架，覆盖2023年8月至2025年3月的19个月数据，标识720余万笔套利交易，提取价值逾2.3亿美元。研究发现三大搜索者占据市场主导，搜索者的盈利与其与区块构造者的整合程度密切相关，并纠正了整合型构造者利润估算的大幅低估。

引言中，作者系统回顾了MEV研究的演进轨迹，从最早关注纯链内“原子”MEV，到融合链外信息的非原子MEV。尤其强调CEX-DEX套利作为非原子MEV的重要组成部分，其高度盈利但识别难度大，且隐含对Ethereum去中心化和安全的结构性风险（如垄断、审查等）[page::0-1]。

2.2 背景与文献回顾（第2页）

介绍了Ethereum的Proposer-Builder Separation（PBS）机制，通过MEV-Boost让专业构造者构建区块，验证者负责出块。MEV作为顺序操纵盈利的总称，存在内链原子MEV和结合外部市场信息的非原子MEV。描述了MEV生态链条——搜索者、构造者、提议者三级协作与分润机制，以及由此带来的垂直整合动因。对CEX-DEX套利的操作步骤详细说明：搜索者先在DEX提交套利交易，再迅速在CEX对冲头寸，实现利润最大化。文献回顾详述了模型、实证及策略多角度的研究成果，为本文研究打下基础[page::2-3]。

2.3 CEX-DEX套利交易识别（第3-5页）

通过扩展前人方法，作者引入六条启发式规则，剔除非套利或非搜索者交易，包括隐私交易（非公开内存池）、交易首发、非原子MEV活动排除、不含NFT转移以及仅涉及主流CEX代币。充分考虑多次交易体内多swap的复杂情况，提升覆盖率。生成了迄今为止最大规模的CEX-DEX套利数据集，覆盖870多万笔交易，19个月跨度。
数据趋势分析： 日交易数从2023年Q3的约5,000笔提升至2025年Q1的约36,000笔，涨幅达7.2倍。市场参与者逐渐集中，从23个活跃至2024年10月仅余14个，2025年初仅剩11个，其中Wintermute、SCP稳居头部，Kayle快速崛起成为第三大。三家头部搜索者占据高达90%交易量，显示严重市场集中化[page::4-5]。
图表2解读： 左图展示日交易数持续上升；右图堆积柱状图明显显示主要搜索者主导绝大交易量，色彩高度集中，随着时间推移更为明显。

2.4 盈利和收入估算方法（第6-9页）

详细介绍如何推断不可观测的CEX对冲交易，以估算搜索者的实际套利收入。投资假设为：DEX交易先行确认，再迅速在CEX完成对冲，减少库存风险。设计“最优执行时间窗口”策略，通过计算交易后不同时间点对应CEX价格的理论对冲收益率（Gross Return，GR），找出各搜索者GR的峰值时点（optimal execution horizon）。
发现三种典型时间序列模式：

• Pattern 1: GR先升高或持平后缓慢下降（代表成熟大搜索者：SCP、Wintermute等）；

- Pattern 2: GR先升高或持平后迅速下降（主要小搜索者，多集中低流动代币）；

• Pattern 3: GR平缓无明显峰值，推断未及时或不进行对冲（少数搜索者）。

利用这些峰值时间点计算每笔交易的净收入和利润率，排除无利可图或未对冲交易。此方法参考和扩展了市场微观结构的执行时机理论文献[page::6-9]。
图表3鲜明展示三种模式，峰值时间大多集中在0-1.5秒，间隔细致（0.5秒），体现搜索者执行行为的异质性。

2.5 代币流动性对利润模式的影响（第10-11页）

说明Pattern 1主攻高流动性“主流”币（WETH, WBTC, USDT等），其交易规模大（中值万级美元以上），低手续费空间（大约小于20个基点），依靠交易规模赚取收益。Pattern 2搜索者面向流动性低的“ALT”币，单笔规模通常较小，但单笔收益率显著较高（最高超过100个基点），短期回撤快，体现高滑点特征。
图表4a：气泡图体现了交易规模（横轴）、收益率（纵轴）、收入大小（气泡大小）及模式（颜色）；
图表4b对比累计分布函数(CDF)，细致刻画两种策略交易收益异质性。
接着，作者用图表5计算交易主要涉及主流币比例与执行后收益快速衰减间的负相关关系，验证了流动性对对冲市场冲击及利润模式的定量影响。
Pattern 3搜索者虽只交易ALT币，几乎不对冲，支撑此前推断[page::10-11]。

2.6 价值提取量和集中度（第12页）

累计识别720万笔套利，总成交额约2417亿美元，抓取价值2.34亿美元。明显优于同期链上原子MEV套利规模。
市场高度集中：Wintermute和SCP约占一半总收益，Kayle快速崛起，三者共占73%。2025年初进一步集中至三者占90%。
通过计算Herfindahl-Hirschman Index (HHI) 显示集中度持续上升，揭示主导群体及市场份额的扩张趋势[page::12]。
图表6左图显示主要搜索者累计提取价值趋势，右图揭示收入占比的动态变化，重点反映市场格局由分散向三巨头集聚。

2.7 搜索者与区块构造者的整合及盈利分析（第13-15页）

分析搜索者对区块构造者的“交易量依赖度”，确认已知整合（如SCP-beaverbuild，Wintermute-rsync）和新发现的排他性关联（Kayle-Titan，Thresh-SCP等）。称发送超过50%交易给单一构造者为“排他性搜索者”，其余为“中立搜索者”。（见图7）。
盈利分析显示中立搜索者利润率远高于排他性搜索者，前者利润率高达30%-70%，后者集中在20%-40%。实际PnL分布也显示中立搜索者更易实现高利润（见图8）。
大批头部搜索者（Wintermute、SCP、Kayle）利润率低且接近盈亏平衡，部分排他性搜索者（如Graves）甚至亏损，反映出利润多被作为交易费支付给构造者。
图9细分显示排他性搜索者在其专属构造者下实现更高交易收入同时利润率更低，支付更多费用，体现排他合作关系的经济交换[page::13-15]。

2.8 排他性流量对市场结构的影响（第16-17页）

以Kayle-Titan关系为例，展示其排他伙伴关系如何促进双方市场集中度快速提升。Kayle的支付量和Titan的市场份额强正相关（Spearman相关系数达0.74，p<0.0001），且存在延迟效应说明反馈机制（见图11）。此种反馈推动市场份额和支付双向放大，促进集中趋势。
Titan市场份额扩张导致竞争者rsync萎缩，Wintermute提款枯竭利润率反弹，同时beaverbuild和SCP在Senna加入后保持竞争力（见图10-11、17）。
排他性安排为互惠共赢，但带来风险：加剧市场垄断，损害安全与去中心化[page::16-17]。

2.9 构造者整合利润修正（第18-19页）

对beaverbuild-SCP和rsync-Wintermute两大整合对进行了构造者利润的修正，加入搜索者端的净盈利数据后，显示实际综合利润率明显高于此前仅考虑构造者链上利润的估算。
beaverbuild的利润几乎是搜寻者利润的6倍，但综合利润率仅微增，表明大部分收入仍用于支付构造者和维持市场优势。rsync则因市场劣势构造者利润为负，但考虑搜索者利润后具选块盈利策略。
Titan虽无整合搜索者，但其利润最高且疑似存在大量返利以换取排他流量[page::18-19]。
以往只考虑链上利润的补贴估算在加入搜索者利润后显示减弱，说明部分补贴行为源于其他因素[page::20]。

2.10 讨论与结论（第19-21页）

总结Ethereum MEV生态中，CEX-DEX套利已日渐集中于少数整合型巨头，三家搜索者规划70%以上的套利市场，强化了下游构造者市场的垄断趋势。
小型高利润率搜索者频数和规模均受限，生态门槛愈发陡峭，对Ethereum去中心化构成实质威胁。
提出已有人讨论的区块时间缩短、Orderflow Auction等缓解建议，但均难以从根本消除整合优势。
指出对逆向激励（Off-chain rebates）等尚未公开机制的隐性依赖及估计局限，强调需更多技术创新与监测手段[page::19-21]。

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3. 图表深度解读

图1（第3页）

展示CEX-DEX套利的五步流程：

• 搜索者发现价差；

- 先在DEX执行套利交易（区块上）；

• 交易和小费提交给区块构造者；

- 构造者将包含套利交易的区块打包给提议者；

• 搜索者在CEX快速对冲套利头寸。

此流程图清晰表达套利活动的链上链下协同，突出隐私与优先权激励机制[page::3]。

图2（第5页）

左图：2023-2025期间日均交易笔数缓慢爬升至5万，反映市场活跃度持续攀升。
右图：23大搜索者的周交易量堆积，Wintermute、SCP持续为最主要力量，Kayle后期快速扩张。彩色区块显示不同行为主体的市场份额演化，直观体现市场被逐步垄断趋势[page::5]。

图3（第8页）

展示6位代表搜索者10秒内标记收益的分布与中位数峰值：

• SCP和Wintermute（Pattern 1）峰值平滑缓降；

- Lucian和Maokai（Pattern 2）峰值后迅速下跌；

• Bard和Jinx（Pattern 3）平坦无峰。

峰值时间围绕0.5至1.5秒不等，标示不同搜索者对冲执行时机和策略迥异[page::8]。

图4（第10页）

(左) 交易规模与收益率关系：大规模低收益与小规模高收益并存，气泡大小对应总收益，清晰划分两类典型套利策略。
(右) 两组搜索者收益率的累计分布函数（CDF），Pattern 1绝大多数交易收益低于20bps，Pattern 2更有可能超过40bps，体现风险收益特征差异[page::10]。

图5（第11页）

分析每个搜索者主流代币交易占比与交易后3s内收益率下降幅度的负相关性。相关系数约-0.75，显著说明主流币市场流动性好导致缓慢回落，非主流币流动性低引发急剧滑点[page::11]。

图6（第12页）

累计提取价值分布及其周度占比堆积面积图，展示了三大搜索者长期垄断近75%的提取价值，且随着时间推移占比稳步攀升，市场趋向极度集中[page::12]。

图7（第13页）

热力图形式呈现搜索者与五大区块构造者间的交易量占比，突出排他性合作。
例如SCP与beaverbuild、Wintermute与rsync联系紧密，Kayle与Titan半排他（52%）[page::13]。

图8（第14页）

(a) 气泡图：显示三类搜索者中，中立搜索者利润率及单笔利润明显高于排他及整合者。
(b) CDF图：80%以上排他及整合搜索者交易利润低于10美元，反映市场压缩趋势与利润分配差异[page::14]。

图9（第15页）

对排他搜索者在专属构造者区块与其他构造者区块的收益、利润率和支付分布对比。大部分排他搜索者在专属构造者区块展示更高交易收入但利润率更低，支付集中显示合作紧密[page::15]。

图10（第17页）

(a) Kayle的支付累积与Titan市场份额协同增长，体现排他合作形成的正反馈循环；
(b) Wintermute利润率下滑与rsync市场份额变动趋势，反映市场竞争与合作博弈[page::17]。

图11（第18页）

多视角关联分析进一步验证Kayle对Titan市场份额的正向引领及反馈循环，包括立即和滞后效应，强化两者深度合作的市场影响力[page::18]。

图13-16（第31-33页）

• 图13对比CEX-DEX套利与其他MEV交易（原子套利及三明治攻击）日度交易数及交易量，显示CEX-DEX交易远超其他MEV类型，强调其经济规模重要性。

- 图14-15展示CEX-DEX套利交易量及提取价值的集中度演变，集中度指标HHI逐步攀升，市场集中态势明显。

• 图16描绘主要构造者的CEX-DEX成交份额及其集中度，中间Titan市场份额于2024年中显著跃升，与Kayle排他关系相呼应[page::31-33]。

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4. 估值分析

本报告核心即为估算CEX-DEX套利的“提取价值”和搜索者的“净利润”。其估值方法基于：

• 仅观察链上DEX交易，结合“优化执行时点”推断CEX对冲时间及实时价格，计算净套利收入MR；

- 扣除基础区块费用和构造者小费获得PnL，衡量真实盈利情况。

• 估值中假设USDT可视为美元稳定币，避免了采用USDC等稳定币的估值波动。

- 利用Binance交易数据提供精准的价格时序参考。
此法提供一个实证上界估计，以观察市场参与者的相对盈利能力和价值捕获结构，体现了市场动态及策略多样性，而非静态估值模型。

对收入和利润集中度采用HHI指数，衡量市场竞争格局，反映提取价值高度集中于极少数搜索者和构造者。

整合型搜索者与构造者的利润整合分析纠正了传统仅链上利润的偏差，揭示整合生态内更真实的盈利态势和补贴状况[page::6-19]。

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5. 风险因素评估

报告指出：

• 市场高度集中及垂直整合风险： 三大搜索者与顶级构造者的排他关系形成强势垄断，削弱去中心化资产的运行基础。

- 门槛高企： 进入市场的资本成本、技术成本、速度优势让小型搜索者难以竞争，出现赢家通吃态势。

• Censorship（审查）与安全问题： 集中化增加审查风险和对抗攻击脆弱性。

- 估值方法局限性： 未覆盖所有套利行为，排除部分链下回扣与订单流返利，可能低估搜索者实际利润、过高估算构造者收益。

• 技术依赖与数据缺失： 植根于部分假设和间接指标，隐含数据盲区与推断偏差。

这些风险均对Ethereum的去中心化承诺和生态健康造成压力[page::1, 19-21, 34]。

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6. 批判性视角与细微差别

• 报告启发式方法虽先进但未完全覆盖所有CEX-DEX交易，可能漏检部分套利，导致所得利润估计偏低。

- 假定单一对冲时点虽实用，忽略对冲过程中的价格冲击可能让低流动性代币的收益估计不够精确。

• 对排他性关系的推断主要基于关联数据和统计相关，缺乏交易层面更细粒度的中继或私有协议数据支持。

- 提及的“负利润交易”和“支付远超收入”的现象虽然合理解释为排他协议代价，但在无完全透明的中继奖励机制的情况下，仍存在理解上的不确定性。

• 因未包含链下返利等收尾数据，构造者利润可能被高估。

- 报告聚焦Ethereum生态，未必适用于其他链上套利模式。

• 报告未能深入剖析部分非典型“Pattern 3”搜索者的行为经济学动因，留下研究空间。

整体上，作者谨慎声明各类假设与方法的适用范围，展现了良好的学术严谨性。

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7. 结论性综合

本报告以史无前例的规模和深度实证展示了Ethereum CEX-DEX套利这一MEV领域的深层经济运行机制，揭示了当今生态中极为复杂的价值提取格局和逐渐集中的市场力量。核心洞察包括：

• 规模大且增长迅速： 19个月累计720万笔交易，提取价值2.34亿美元，显著超越同期传统原子MEV套利。

- 市场集中： Wintermute、SCP及Kayle三大搜索者控制逾70%套利市值，展现出极高的垄断度及持续整合趋势，HHI指数显示高度集中。

• 盈利结构差异明显： 大型搜索者采用规模巨大的低收益率策略，维持较低利润率；小型搜索者虽点对点利润率高，却难以扩张市场份额。

- 搜索者与构造者间复杂关系： 排他和垂直整合的合作排列主导利润分配，排他搜索者往往利润率较低，代理大额支付给予构造者以获得区块优先权，其收益复合体现于整合构造者端。

• 市场动态影响： 排他流量使构造者市场份额及搜索者市场位势同步攀升，形成正反馈机制，促进进一步集中化，影响Ethereum的安全性与去中心化承诺。

- 估值方法的科学性与限制： 基于市场微观结构理论，结合丰富数据建立的“最优执行时段”估计，既具创新性也有限制，提供了相对稳健的界限性估计。

• 监管与技术建议： 提出缩短区块时间、Orderflow Auction、MEV Oracles等潜在缓解方案，但实际效果仍待验证。呼吁更多针对搜索者市场的去中心化机制研究。

图表辅助展示了套利活动的交易频次、收益率模式、利益分配及市场结构变化，具有强烈的说服力与解释力。
综上，本文不仅丰富了MEV领域的经验认识，更为Ethereum生态的去中心化治理提供了量化依据和政策参考。[page::全文综合]

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参考部分核心溯源标注（举例）

• 市场集中度及数据覆盖见[page::5,12,31-33]

- 三种利润率模式及估计方法见[page::6-9]

• 搜索者-构造者整合关系及差异化盈利[page::13-15]

- 排他流量驱动市场份额变化[page::16-18]

• 构造者利润修正及补贴行为[page::18-20]

- 研究限制与未来方向[page::19-21,34]

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总体评价

本报告是目前MEV领域最详细且系统的CEX-DEX套利研究之一。其跨数据库和跨领域方法论的深度融合，展现了交易数据及市场微观结构分析的最佳实践，揭示了隐藏于区块链去中心化外衣下的强烈集中化趋势，对行业参与者、设计者及监管者均具重要启示意义。

报告