以太坊区块构建与竞价机制概述 [page::1]

• 区块由持币质押的提议者提议，绝大多数时间由专业建构者负责组块。

- 交易来自公共与私有内存池，交易顺序优化为竞价过程的核心。

• 建构者通过中继竞价，竞价周期约12秒，网络延迟影响竞价结果。

数据集及样本特征 [page::2][page::6][page::7]

• 采集15097个由“Agnostic Relay”中继提交的区块（含赢得及非赢得），覆盖382个拍卖周期。

- 数据包含10793个唯一交易，尤以Titan、Rsync、Beaverbuild三大建构者活跃。

• 发现两账户“Titan-bot”和“Rsync-bot”占35%的交易量，主要进行DEX上的token swap。

专属与私有交易收入及延迟交易分析 [page::2][page::8][page::9][page::17]

| 交易类型 | 数量占比 | 收入占比(ETH) |
|-----------------|---------|---------------|
| 专属交易 | ~45% | 85% |
| 私有非专属交易 | | 10% |
| 公开交易 | | 5% |

• 非公开但未入块交易85%为专属，显示市场活动高度集中。

- 遇约21%用户交易延迟被包含，有30%最初为专属，之后部分暴露于公开内存池。

• 交易状态存在从专属转为私有乃至公开的动态，更显示交易传递链存在风险。

建构者竞价与个案分析：21322649区块竞价周期 [page::9][page::10][page::11][page::12]

• Titan、Rsync两大建构者主导竞价，节奏中后期高价值专属交易陆续加入。

- Titan的高价值交易更优先置顶块中，Rsync未体现此优先排序。

• 竞价后期建构者所留收益趋于零，表现为将收益最大限度让渡给提议者。

交易执行差异分析及生效概率回归 [page::13][page::18][page::19]

• 部分交易在不同区块执行失败率和价格存在显著差异。

- 与Titan-bot和Rsync-bot交易方向相同的交易在其集成建构者构建块中成功概率降低约18%，而反方向交易成功率微增约1%。
| 变量 | 成功概率（系数） |
|-----------------|---------------|
| 同方向交易，在Titan或Rsync块中 | -0.18 |
| 反方向交易，在Titan或Rsync块中 | +0.01 |

套利机器人竞争及隐含CEX价格估计 [page::14][page::15][page::16][page::20][page::21]

• Rsync-bot、Titan-bot在多DEX池对同类标的进行套利，支付不同时段手续费体现风险评估差异。

- 利用交易量和手续费推断隐含CEX价格，比较现货市场如Binance价格。

• Rsync-bot隐含CEX价格较Binance优越约4.2个基点，Titan-bot为3.4个基点。

- 不同交易对套利价值差异明显，MOG/WETH池套利价值最高。

建构者交易共享行为分析 [page::12][page::15][page::16][page::17]

• 区块中交易随着竞价进程愈发不同，Titan建构者区块专属性更强；

- 交易共享罕见，多发生在Flashbots保护交易私有池及特定竞价阶段。

结论及政策启示 [page::22][page::23]

• 以太坊区块链构建高度依赖专属交易，带来市场集中度和公平性挑战。

- 套利机器人竞价激烈，揭示链内外交易价格差异带来的动态套利空间。

• 交易延迟及专属性使部分用户面临执行风险和安全隐患，交易流动链透明化刻不容缓。

- 研究提供对Proposer-Builder Separation机制的实证理解，为相关方深入优化提供数据基础。

对金融科技研究报告《Becoming Immutable: How Ethereum is Made》的详尽分析报告

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1. 元数据与报告概览

• 标题：《Becoming Immutable: How Ethereum is Made》

- 作者：Andrea Canidio (CoW Protocol), Vabuk Pahari (Max-Planck-Institute for Software Systems)

• 发布日期：首版2025年5月23日，当前版本2025年6月6日

- 主题：以太坊区块链的区块构建和交易包含机制，特别聚焦于Proposer-Builder Separation（PBS）设计以及交易流动性和区块构建者竞争的实证分析。

• 核心论点：

- 本文首次系统性地收集和分析以太坊非最终获胜区块中包含的交易，揭示了交易在区块链确定性（不可篡改）实现过程中的复杂动态。
- 发现绝大多数区块收益来自于“独占交易”（exclusive transactions，即仅在某一构建者构建的区块中出现），构成了区块构建者收入的85%。
- 识别并分析了两个集成搜索者(bot)——Rsync-bot和Titan-bot ，其在去中心化交易所(DEX)和中心化交易所(CEX)之间的套利行为和交易价格优劣。
- 指出大量用户交易被延迟，包括独占性交易的延迟以及这些交易后来暴露于公共内存池的风险。

• 研究数据集：2024年12月3日下午约8分钟的区块和交易数据，包括38个获胜区块及15,097个提交区块，总计10,793个独特交易，抓取2,380,014个交易-区块对。

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2. 逐节深度解读

2.1 引言和背景（第0-1页）

• 总结：

- 报告强调，以太坊区块链的“不可变”本质背后是一种复杂且有竞争性的过程，不同的拟议区块代表了多个潜在的账本历史。
- 以太坊采用“Proposer-Builder Separation”（PBS）机制，区块提议者通常将区块构建权委托给竞争的区块构建者。
- 所有构建者通过多个“relay”中继发送竞价包，进行近似12秒的竞拍，最终获胜者区块被写入主链。

• 推理：

- 作者强调竞价延迟、地理分布及竞争导致大量非获胜拟议区块被丢弃，代表着潜在的区块链状态变体。
- 研究重点放在这些非获胜区块和其构建策略上的交易内容差异及其影响。

• 关键数据：

- 报告时间区段ETH价格出现明显波动，从3517.45涨幅至3562.79（0.6%涨幅），对套利和区块构建行为产生影响（见图1）。

• 专业术语：

- Proposer：负责最终将区块添加至链上的验证者。
- Builder：专门负责构建区块内容（交易排序、选择）的实体。
- Relay：中继节点，防止提议者修改区块，提供竞价信息。
- Mempool：交易池，存储待处理交易。

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2.2 数据集描述（第2页）

• 关键内容：

- 使用“Agnostic relay”收集的提交区块覆盖全样本，含15,097个提交区块，约占主流relay数据的28.3%。
- 补充数据来自各大主流relay（Flashbots、BloXroute等）、公共和私有mempool（MEV Blocker、Flashbots Protect）、Binance秒级价格数据。
- 数据库模拟还原非获胜区块中的交易执行结果，基于以太坊Erigon Archive Node。

• 局限性：

- 11个投标时间窗口无提交数据，因相应proposer未连接Agnostic中继。
- 样本中Beaverbuild(主要构建者)参与率低，仅占9.4%提交量，而在全relay数据中占40.2%。
- Agnostic中继整体存在较大延迟（绝大多数区块到达晚于其他relay），导致竞价包提交减少。

• 数据统计：

- 平均每轮投标周期提交约539个区块，最大951个，显示极端竞争激烈。
- 众多构建者，聚集度高，Titan Builder和Rsync Builder为最活跃。

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2.3 主要结果概述（第3-4页）

• 独占交易特征：

- 独占交易只出现在单个构建者的区块内，约占非公开交易的45%，贡献85%区块收入。
- 交易延迟普遍，约20%用户交易被推迟包含，30%延迟交易最初为独占交易。
- 交易转变趋势：部分交易由独占转为私有或公开，尤其私有池Flashbots Protect的交易后期共享。

• 集成搜索者bot分析：

- Rsync-bot和Titan-bot分别集成于Rsync和Titan Builder，发送大量swap交易，构成交易量和币对集中度极高的套利行为者。
- 观察两bot在DEX和CEX间通过套利交易捕获价差，推断off-chain套利价格优于实时Binance价格3.4-4.2基点。

• 经济逻辑：

- 独占交易带来规模经济效应，推动构建者市场集中。
- 搜索者通过交易争夺实现对套利路径的把控，提升自身利润。

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2.4 竞价与区块构建动态案例分析 —— Block 21322649（第9-11页）

• 竞价过程数据：

- 周期内669个提交区块，504个独特交易，交换交易占59%。
- Titan和Rsync两大构建者提交79%区块，贡献大部分收益。
- Rsync赢得竞价，竞价期间交易量和交易数均攀升，主要来自两个bot。

• 交易排布与收入分配：

- 大量独占和私有交易集中在竞价尾声。
- Titan优先将后到高价值交易放在区块靠前位置，Rsync未明显优先排序，表现出不同策略。
- 随着竞价进展，两构建者向提议者支付的收入份额逐渐增高，留存收益下降，Rsync更快趋近于零。

• 区块相似度分析：

- 竞价末期各构建者提交区块差异加大。
- Titan构建区块相比其他构建者更具独占性，能吸引更多独占交易。
- 交易共享行为较少，通常表现为少量通过私有池Flashbots Protect从非赢者转发给赢家构建者。

• 交易执行差异：

- 交易纳入哪位构建者的区块直接影响交易是否执行、执行价和成功与否。
- 用户交易执行失败多因交易本身设计问题，而非构建者差异。
- 对交易价格影响较复杂，交易方向与集成bot方向相关，逆向交易通常在bot集成构建者区块中表现更好。

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2.5 全样本分析（第15-21页）

• 整体趋势：

- 不同构建者提交区块差异明显，且随竞价尾声趋于加剧，独占交易分布持续偏向末段。
- Flashbots Builder与Titan、Rsync的交易共享较多，一般始于Flashbots Protect再转至其他构建者区块。

• 交易延迟包含：

- 交易可跨多个竞价周期提交，21%用户交易存在延迟。
- 部分独占用户交易被公开，给出暴露风险，分析表明用户通常不从独占交易中获益。

• 交易执行成败与价格回归分析：

- 执行成功概率受交易排位（交易越靠前成功率略高）、包含构建者、是否存在bot交易显著影响。
- 同向bot交易的swap执行成功率下降约18%，反向交易成功率提高约1%。
- 同向交易执行价格较差，反向交易执行价格改善9-27个基点。

• 套利bot竞争解析：

- 对比Rsync-bot与Titan-bot在DEX池上的交易量、费用与隐含CEX价格。
- 利用套利利润反推隐含的off-chain交易价格，定量比较两bot对市场价格的影响。
- Rsync-bot在USDT/WETH和USDC/WETH池上的隐含价格优于Titan-bot约0.02-0.17%；MOG/WETH池利润更丰厚，Titan-bot在此表现更优。
- 隐含价格通常优于同时间Binance报价3.4-4.2基点，显示二者具备优质流动性执行策略。

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3. 图表深度解读

• 图1：Binance ETH/USDC价格变动曲线

- 展示研究时段内ETH价格的明显波动，为链上套利交易提供时机窗口。

• 图2a/b & 图3a-d：Block 21322649竞价期间的竞标价值与交易活跃度

- 图2a展现Titan和Rsync竞标动态，竞价末段快速增 bid和交易数量。
- 图3a-d揭示两bot占主导交易份额，独占交易和相关费用大部分集中在竞价后期，支撑独占交易驱动收益观点。

• 图4a-d：竞价内构建者对收益分配变化

- 显示收入被越靠近竞价末尾主要部分转交给提议者，构建者留存下降，Rsync更明显。

• 图5 & 图8：不同竞价阶段构建者区块中交易共享比例

- 共享比例随竞价尾期下降，Titan独占市场更突出，显示聚焦独占交易策略。

• 图6 & 图7：MOG/WETH与USDT/WETH、USDC/WETH套利价与费用动态

- 展示两bot在不同币对池内的不同交易策略、费用支付变动以及由此反推的隐含CEX套利价格。

• 图9-18：多区块及币对隐含套利价实时变化

- 进一步佐证套利价与Binance实际价格的紧密联系，体现市场行情动态反映与套利者策略。

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4. 估值分析部分

本报告核心关注以太坊区块链构建机制及交易动态，未涉及传统意义上财务估值模型。估值分析在此体现为：

• 交易执行与构建者竞价拍卖价值的隐含估测：通过收集竞价出价、交易费及区块内容，反推出构建者收益，推估套利bom expected risk-adjusted profits。

- 隐含去中心化/中心化交易价格：利用套利交易路径利润，计算中心化交易所的隐含价格，辅助理解链上交易价格与链下市场价的关联和套利空间。

• 风险调整因素反映于竞价出价和套利价格中，间接纳入估值分析。

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5. 风险因素评估

• 集中化风险：

- 构建者市场高度集中，Titan和Beaverbuild两家主导80-90%区块，影响交易公允性及区块链去中心化目标。

• 信息不对称与交易延迟风险：

- 大量延迟交易尤其独占交易未及时区块包含，甚至由私有池转入公有池，导致用户交易面临被攻击风险。

• 链上套利行为的系统风险：

- 高频套利交易可能损害链上流动性提供者利益，降低用户体验，带来经济效率问题。

• 数据样本局限风险：

- 样本虽详尽但时间短、构建者样本偏斜，可能导致对Beaverbuild相关独占交易的低估。

• 交易模拟与执行异动：

- 交易在不同区块的执行结果差异，尤其价格和失败风险，取决于构建者策略，增加了执行不可预测性。

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6. 批判性视角与细微差别

• 样本偏差风险：

- 数据集严重缺少Beaverbuild提交数据，鉴于Beaverbuild在市场中份额巨大，这对独占交易的普适性观点或带来偏差。

• 构建者策略多样性：

- Titan强调交易排序优化以优先处理后期到达高价值交易，而Rsync未必如此，表明“独占交易”策略的执行程度具有内部差异。

• 隐含套利价格估算假设：

- 解释套利交易利润作为风险调整后的预期收益，计算隐含CEX价格，基于费率与交易量假设，存在理论估计误差。

• 用户交易行为假设：

- 假设用户倾向多方共享交易以降低被攻击概率，实际操作中部分延迟且独占交易的存在反映用户理解和行为的复杂性。

• 政策影响潜在冲突：

- 报告结果用于讨论PBS设计的中心化风险，如何平衡效率与安全性需进一步探讨。

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7. 结论性综合

本文利用详细的Agnostic Relay数据、其他relay及交易池数据，首次深入而系统地分析了以太坊区块链的非获胜区块中的交易内容与行为。

• 独占交易的重要性被验证：独占交易占据构建者总收入的绝大部分（85%），是构建者市场高度集中和竞争的核心驱动力。

- 延迟交易揭示潜在安全隐患：大量用户交易被延迟纳入且部分从独占变为公开，暴露用户交易于攻击风险。

• 策略差异与市场结构揭露：Titan和Rsync两大构建者展示了截然不同的交易排序和收益分配策略，反映构建者之间复杂的竞争格局。

- 套利bot行为及隐含价格推导：详细追踪套利bot在DEX和CEX间的交易和利润，成功计算出隐含中心化交易所的风险调整价格，表现出套利对市场流动性和价格发现的深远影响。

• 交易执行成功率和价格差异受到交易方向、构建者身份及bot存在的显著影响，深刻影响用户最终的交易体验和收益。

- 图表数据进一步印证且丰富阐释了区块构建周期内交易动态、构建者竞价演变及套利活动，对整个以太坊生态的交易流动机制提供了罕见的可视化和实证支持。

作者在综合立场上，对现行PBS系统提出警示，强调中心化和用户交易安全风险，同时为交易结构及策略演变提供详实数据和洞察，有助推动后续优化政策及技术革新。

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附：部分关键图表示例

• 图1展示ETH价格周期波动，形成套利窗口

• 图2、图3细节展示Block 21322649竞价动态与交易量变化

• 图5/8构建者区块相似度随时间降低，Titan独占度高

• 图6/7显示套利bot交易和隐含CEX价格动态

• 图9~18展示多池套利隐含价与Binance价格对比，辅助实证推断

（详见对应页码）

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参考文献及原始出处页码

本文各结论均有对应页码明确标注，原始信息详见初稿文档所有页面，引用形式例如[page::X]。具体页码地址见整篇报告段落尾部。

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总结

本文以详实的数据采集和严谨的交易/区块行为分析，首次全面透视以太坊“不可变”状态背后的多竞价、多构建者、多交易策略博弈格局。研究不仅为理解链上交易动态提供了宝贵洞察，也为政策制定者和市场参与者规避中心化风险、优化交易执行提供了理论基础和具体数据支持。

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报告