交易

Legacy 交易是一則序列化的二進位訊息，包含下列資料：

鏈 ID

你要把交易送往的網路的鏈 ID。它是由 EIP-155 加入的，作為一種簡單的重放攻擊防護機制。

Nonce

一個序號，由發起交易的 EOA 發出，用來防止訊息被重放。

gas 價格

發起者願意支付的 gas 價格（以 wei 計）。

gas 上限

發起者願意為這筆交易購買的 gas 最大數量。請注意，你只需要為交易實際使用的 gas 付費。gas 上限只代表你願意支付的 gas 最大數量。

接收者

目的地的以太坊地址。

金額

要送往目的地的以太幣（ether）數量。

資料

長度可變的二進位資料酬載。

v,r,s

發起交易的 EOA 所產生的 ECDSA 數位簽章的三個組成部分。

交易訊息的結構是用遞迴長度前綴（recursive-length prefix，RLP）編碼方式來序列化的，這種編碼方式是專門為以太坊中簡單、逐位元組精確的資料序列化而設計的。以太坊中所有的數字都編碼成大端序（big-endian）整數，長度是 8 位元的倍數。

請注意，這裡列出欄位標籤（to、gas limit 等）只是為了清楚說明，它們並不是交易序列化資料的一部分；序列化資料包含的是以 RLP 編碼的欄位值。一般來說，RLP 不包含任何欄位分隔符號或標籤，而是用 RLP 的長度前綴來判斷每個欄位的長度。超出定義長度的任何內容，都屬於結構中的下一個欄位。

雖然這就是實際傳送的交易結構，但大多數的內部表示方式與使用者介面的視覺化呈現，都會附加一些從交易或區塊鏈推導出來的額外資訊。例如，你可能注意到，交易中並沒有標示發起者 EOA 地址的「from」資料。這是因為 EOA 的公鑰可以從 ECDSA 簽章的 v、r、s 三個組成部分推導出來，而地址又可以從公鑰推導出來。當你看到一筆交易顯示了 from 欄位，那是用來呈現交易的軟體加上去的。客戶端軟體經常附加到交易上的其他詮釋資料，還包括區塊編號（在交易發布並被納入區塊鏈之後）與交易 ID（計算出來的雜湊值）。同樣地，這些資料都是從交易推導出來的，並不是交易訊息本身的一部分。

EIP-2930 交易是第一種使用 EIP-2718 型別化交易封裝（typed transaction envelope）的交易，交易類型為 0x01。它基本上與前一種交易類型相同，只是新增了一個名為存取清單的欄位。存取清單是由（地址，儲存槽）組成的陣列（儲存槽即 storage slot），讓使用者可以預先為交易將會碰觸到的地址與儲存槽付費。如此一來，在 EVM 中執行時，使用者被收取的 gas 就會比較少。

這種新的交易類型主要是為了解決 EIP-2929 帶來的問題而引進的。EIP-2929 提高了存取狀態的操作碼的 gas 成本，導致某些智能合約在處理交易時因為 gas 耗盡錯誤而無法正確執行。引進存取清單之後，使用者可以預先為交易將會存取的地址與儲存槽付費，避免這類失敗。

EIP-1559 交易是在 2021 年 8 月 5 日的 London 硬分叉中引進的，交易類型為 0x02。它引進了一個新的協議參數：基本費用，徹底改變了以太坊手續費市場（fee market）的結構。

基本費用代表在以太坊網路上傳送一筆交易所需支付的最低費用。區塊 gas 上限從 1,500 萬 gas 加倍到 3,000 萬 gas，同時引進了區塊 gas 目標，其值等於區塊 gas 上限的一半，也就是 1,500 萬 gas。這麼做的用意，是讓以太坊網路的平均負載維持與以前相同，但在需要時允許區塊變得大得多（可能大到兩倍）。

為了讓區塊平均使用 1,500 萬 gas，基本費用並不是固定值，而是會根據區塊的使用率而變動。如果一個區塊使用的 gas 高於區塊 gas 目標，基本費用就會上升；如果使用的 gas 低於 gas 目標，基本費用就會下降。

區塊 gas 上限（幾乎）一直都是在特定區塊、以固定的整數值提高：1,000 萬、1,250 萬、1,500 萬與 3,000 萬，如圖 6-1 所示。事實上，雖然驗證者（以及舊的工作量證明（PoW）共識協議下的礦工）可以在每個區塊稍微調整 gas 目標，進而直接影響 gas 上限，但區塊 gas 上限是非常關鍵的數值，大家通常都會遵循核心開發者的建議。

基本費用不會交給建立區塊的驗證者（或礦工），而是立即被銷毀，減少 ETH 的總供給量。EIP-1559 也引進了一種新的費用：優先費用，你可以把它想成付給驗證者（或礦工）的小費，作為誘因，讓他們把你的交易納入下一個區塊。

EIP-1559 交易是一則序列化的二進位訊息，包含下列資料：

鏈 ID

與 Legacy 交易相同

Nonce

與 Legacy 交易相同

每單位 gas 的最高優先費用

發起者願意直接支付給驗證者、作為把交易納入區塊的小費的 gas 價格（以 wei 計）

每單位 gas 的最高費用

發起者願意支付的總 gas 價格（以 wei 計），包含基本費用與優先費用

gas 上限

與 Legacy 交易相同

接收者

與 Legacy 交易相同

存取清單

與 EIP-2930 交易相同

金額

與 Legacy 交易相同

資料

與 Legacy 交易相同

v,r,s

與 Legacy 交易相同

和所有交易類型一樣，這種訊息結構也是用 RLP 編碼方式來序列化的。

EIP-4844 交易是在 2024 年 3 月 13 日的 Cancun 硬分叉中引進的，交易類型為 0x03。我們已經在第 4 章的「KZG 承諾」一節提過它，並會在第 16 章進一步討論。它也稱為攜帶 blob 的交易，因為它帶有一份附帶資料（sidecar），也就是 blob。每個 blob 包含大量資料（約 131,000 個位元組），EVM 無法存取這些資料，但可以存取它們的承諾。

blob 使用一種新的 gas：blob gas。它與一般的 gas 完全分開、彼此獨立，雖然深受 EIP-1559 的啟發，但遵循自己的目標調整規則。概念是：如果使用的 blob gas 高於 blob gas 的目標用量，blob gas 價格就會上升；反之則下降。

這種序列化的二進位訊息與 EIP-1559 的格式相同，另外新增了兩個欄位：

每單位 blob gas 的最高費用

發起者願意為 blob 支付的 blob gas 價格（以 wei 計）

blob 的版本化雜湊（versioned hash）

一個由 32 位元組數值組成的清單，每個數值代表與 blob 相關的一個 KZG 承諾的版本化雜湊

EIP-7702 交易是在 2025 年 5 月 7 日的 Pectra 硬分叉中納入的，交易類型為 0x04。它讓 EOA 可以設定自己帳戶中的程式碼。傳統上，EOA 的程式碼是空的；除非與智能合約互動，否則 EOA 只能發起交易，無法真正執行複雜的操作。EIP-7702 改變了這一點，讓 EOA 可以進行下列這類操作。

批次處理

讓同一個使用者在一筆原子交易中執行多個操作，例如先做 ERC-20 授權，接著動用這筆授權額度；這是許多去中心化交易所（DEX）中非常常見的流程。

代付（sponsorship）

帳戶 X 代替帳戶 Y 支付交易費用。

權限降級

使用者可以簽署子金鑰，並賦予它們遠比帳戶完整存取權限弱得多的特定權限，例如每天最多只能花費總餘額的 1%，或只能與某個特定的應用程式互動。

底層細節相當複雜，有興趣的話，我們建議閱讀 以太坊改進提案（EIP）官方網站。不過整體概念雖然簡單，卻非常強大。EIP-7702 讓 EOA 可以替自己指派一個委託指定。這個委託指定指向一個（已部署在以太坊主網上的）智能合約；當有交易送往這個 EOA 時，它會執行指定地址上的程式碼，就好像那是這個 EOA 自己的程式碼一樣，如圖 6-2 所示。

在本節與之後的各節中，我們會使用 Foundry 工具組，特別是 cast 工具，它能讓你非常輕鬆地與區塊鏈互動。如果你想重現下面的範例，請先安裝它。

首先，我們要設定本章會一直使用的錢包。打開一個終端機視窗，輸入：

接著，我們要把私鑰匯入電腦的 keystore，方便之後使用：

你可以選擇（我們建議這麼做）設定一組密碼，之後用這個帳戶建立交易時都需要輸入。現在我們已經設定好了，但還沒有任何 ETH。

你隨時都可以查詢自己的餘額。首先，你需要取得與這個帳戶相關聯的地址：

接著，你就可以向區塊鏈查詢餘額。本章所有的範例都會使用 Ethereum Sepolia 這條測試網路區塊鏈：

要取得一些免費的 Sepolia ETH，你可以使用線上的水龍頭。我們會使用 Google Cloud Web3 水龍頭，它會發放 0.05 ETH，如圖 6-3 所示。前往 Ethereum Sepolia 水龍頭，貼上你的地址，然後按下「Receive 0.05 Sepolia ETH」按鈕。你應該很快就會收到 0.05 ETH。

你可以確認自己的餘額已經改變，不再是 0：

太好了！現在我們已經完全設定好，可以回到交易 nonce 的實驗了。

實務上，nonce 是從某個帳戶發出、已確認（也就是已上鏈）的交易數量的最新計數。要知道 nonce 是多少，你可以用 cast 查詢區塊鏈。只要打開一個新的終端機視窗，輸入：

現在我們來試著送出一些 ETH。我們會送 0.001 ETH 到 vitalik.eth，這是以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 的以太坊域名服務（ENS）地址：

你的錢包會替它管理的每個地址追蹤 nonce。只要你只從單一來源發起交易，這件事就相當簡單。假設你正在撰寫自己的錢包軟體，或其他會發起交易的應用程式，你要怎麼追蹤 nonce 呢？

當你建立一筆新交易時，你會指派序列中的下一個 nonce。但在交易被確認之前，它不會計入 nonce 的總數。我們用下面這個例子來看看，快速地接連送出這些指令：

如你所見，我們送出的交易並沒有立刻讓 nonce 計數增加；即使送出交易之後，它仍然是 10。如果我們等幾秒鐘，讓網路通訊穩定下來、交易被納入區塊，nonce 查詢就會回傳預期的數字 11。

現在我們來看另一個例子：

送出交易之前，我們的 nonce 計數是 11；接著我們送出交易，並立即查詢新的 nonce。正如前一個例子所預期的，nonce 還沒有更新，因為交易仍在記憶池中等待，尚未被納入區塊。不過，我們使用了一個新的查詢，即使交易還沒確認，也能取得真正的 nonce 數字（0xc 是十六進位的 12）。幾秒鐘之後，交易被加入區塊，cast nonce 查詢就回傳了新的正確數值。

cast nonce 與 eth_getTransactionCount pending 的差別很簡單：前者只考慮已確認（也就是已納入區塊）的交易，後者則會試著把仍在記憶池中等待的交易也算進去。

如果你是用程式建立交易，追蹤 nonce 就很重要，尤其是當你同時從多個獨立的處理程序建立交易時。

以太坊網路會依照 nonce 依序處理交易。這代表如果你傳送了一筆 nonce 為 0 的交易，接著傳送一筆 nonce 為 2 的交易，第二筆交易將不會被納入任何區塊。它會被存放在記憶池中，而以太坊網路則等待缺少的 nonce 出現。所有節點都會假設缺少的 nonce 只是延遲了，而 nonce 為 2 的交易是不按順序收到的。

如果你接著傳送一筆帶有缺少的 nonce 1 的交易，兩筆交易（nonce 1 與 2）都會被處理並納入區塊（當然，前提是它們有效）。一旦你補上空缺，網路就能把它保留在記憶池中、順序錯亂的那筆交易打包進區塊。

這代表，如果你依序建立了好幾筆交易，而其中一筆沒有被正式納入任何區塊，之後所有的交易都會「卡住」，等待缺少的 nonce。一筆交易可能因為無效或 gas 不足，而在 nonce 序列中意外造成一個「空缺」。要讓事情重新動起來，你必須傳送一筆帶有缺少 nonce 的有效交易。你同樣要留意的是，一旦帶有「缺少」nonce 的交易被網路驗證，所有已廣播、nonce 在其後的交易都會依序變成有效；交易是不可能「撤回」的！

另一方面，如果你不小心重複使用了某個 nonce，例如傳送了兩筆 nonce 相同、但接收者或金額不同的交易，那麼其中一筆會被確認，另一筆會被拒絕。哪一筆被確認，取決於它們抵達第一個收到它們的驗證節點的順序，也就是說，結果相當隨機。

如你所見，追蹤 nonce 是必要的；如果你的應用程式沒有正確管理這個過程，就會遇到問題。不幸的是，如果你想以並行的方式做這件事，情況會變得更加困難，我們會在下一節看到。

並行（concurrency）是電腦科學中一個複雜的面向，有時會出乎意料地冒出來，特別是在以太坊這種去中心化、分散式的即時系統中。

簡單地說，並行就是由多個獨立的系統同時進行運算。這些系統可以在同一個程式中（例如多執行緒），在同一顆 CPU 上（例如多處理程序），或在不同的電腦上（例如分散式系統）。以太坊依定義就是一個允許操作並行（節點、客戶端、去中心化應用（DApp））、但透過共識強制維持單一狀態的系統。

現在，假設你有好幾個獨立的錢包應用程式，從同一個或同一組地址產生交易。這種情況的一個例子，是交易所從自己的熱錢包（金鑰存放在線上的錢包，相對於金鑰永遠不連線的冷錢包）處理提款。理想上，你會希望有不只一台電腦處理提款，才不會成為瓶頸或單點故障。然而，這很快就會出問題，因為讓多台電腦產生提款交易，會導致一些棘手的並行問題，其中最重要的就是 nonce 的選擇。從同一個熱錢包帳戶產生、簽署並廣播交易的多台電腦，要如何協調？

你可以用一台電腦，以先到先得的方式，把 nonce 分配給負責簽署交易的電腦。然而，這台電腦就成了單點故障。更糟的是，如果分配了好幾個 nonce，而其中一個從未被使用（因為處理那個 nonce 交易的電腦發生故障），之後所有的交易都會卡住。

另一種做法是產生交易，但不替它們指派 nonce（因此也不簽署它們；別忘了，nonce 是交易資料不可或缺的一部分，所以必須被包含在驗證交易的數位簽章中）。接著，你可以把它們排入佇列，交給單一個節點簽署並追蹤 nonce。不過，這同樣會成為流程中的瓶頸：簽署與追蹤 nonce 正是你的作業中在負載下容易壅塞的部分，而產生未簽署的交易則是你其實不太需要平行化的部分。你會得到一些並行能力，但在流程的關鍵部分仍然缺乏並行。

到頭來，這些並行問題，再加上在獨立的處理程序中追蹤帳戶餘額與交易確認的困難，迫使大多數的實作避開並行、轉而製造瓶頸，例如在交易所中由單一處理程序處理所有的提款交易，或設置多個熱錢包，讓它們在處理提款時完全獨立運作，只需要偶爾重新平衡。

如同我們先前簡單說明過的，EIP-1559 引進了一個新的協議參數，也就是基本費用，徹底改變了以太坊手續費市場的結構。基本費用代表一筆交易被視為有效、並被納入區塊所需支付的最低 gas 價格。

基本費用與交易實際支付的 gas 費用之間的差額，稱為優先費用。它會直接流向建立這筆交易所在區塊的驗證者。

Cast 會計算多個區塊的中位數價格，提供 gas 價格的建議：

與 gas 有關的第二個重要欄位是 gasLimit。簡單地說，gasLimit 是交易發起者為了完成交易，願意購買的 gas 最大單位數。對於單純的付款，也就是把以太幣從一個 EOA 轉到另一個 EOA 的交易，所需的 gas 量固定是 21,000 個 gas 單位。要計算這會花費多少以太幣，就把 21,000 乘上你願意支付的 gasPrice（EIP-1559 交易則是 maxFeePerGas）。

如果交易的目的地址是一個合約，所需的 gas 量就只能估計，無法精確地決定。這是因為合約可能會評估不同的條件，導向不同的執行路徑，而各條路徑的總 gas 成本也不同。合約可能只執行一個簡單的運算，也可能執行比較複雜的運算，取決於你無法控制、也無法預測的條件。為了說明這一點，我們來看一個例子：我們可以寫一個智能合約，每次被呼叫時就把計數器加一，並執行某個迴圈，次數等於被呼叫的次數。也許在第一百次呼叫時，它會像彩券一樣發出一個特別獎，但需要做額外的運算來計算獎金。如果你呼叫這個合約 99 次，會發生一件事；但在第一百次呼叫時，會發生非常不同的事。你要為此支付的 gas 量，取決於在你的交易被納入區塊之前，有多少其他交易呼叫過那個函式。也許你的估計是基於自己是第 99 筆交易，但就在你的交易被確認之前，有人第 99 次呼叫了這個合約。現在你成了第一百筆呼叫的交易，運算量（以及 gas 成本）就高得多。

借用以太坊中常見的比喻，你可以把 gasLimit 想成汽車油箱的容量（你的汽車就是交易）。你依照自己認為這趟旅程（驗證交易所需的運算）需要的量，把油箱加滿汽油（gas）。你可以在某種程度上估計需要的量，但旅程可能出現意料之外的變化，例如繞道（更複雜的執行路徑），使油耗增加。

不過，油箱的比喻並不完美。在交易被接受之前，發送者必須擁有足夠的以太幣，能支付交易的金額以及最高可能的 gas 成本：EIP-1559 交易是 gasLimit × maxFeePerGas，Legacy 交易則是 gasLimit × gasPrice。一旦開始執行，這筆最高金額就會被保留下來，而發送者最終只需要依交易的有效 gas 價格，為實際消耗的 gas 付費。沒有用完的 gas 都會退還。基本費用會被銷毀，優先費用則付給驗證者。

以太坊使用的數位簽章演算法是橢圓曲線數位簽章演算法（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，ECDSA）。它以橢圓曲線的私鑰與公鑰的金鑰對為基礎，如「橢圓曲線密碼學解說」一節所述。

數位簽章在以太坊中有三個用途（見下方的補充說明）。第一，簽章證明私鑰的擁有者（也就是以太坊帳戶的擁有者）已經授權花用以太幣或執行合約。第二，它保證了不可否認性：授權的證明無法否認。第三，簽章證明交易資料在交易被簽署之後，沒有被、也無法被任何人修改。

數位簽章是一種由兩個部分組成的數學機制。第一部分是一個演算法，用私鑰（簽署金鑰）從一則訊息（在我們的情況下就是交易）建立簽章。第二部分是一個演算法，讓任何人只要使用訊息與公鑰，就能驗證簽章。

如前所述，簽章是由數學函數 Fsig 建立的，它產生的簽章由 r 與 s 兩個值組成。本節會更詳細地介紹函數 Fsig。

簽章演算法首先會以密碼學上安全的方式，產生一把臨時（ephemeral）私鑰。這把臨時金鑰用於計算 r 與 s 值，確保在以太坊網路上觀察已簽署交易的攻擊者，無法算出發送者真正的私鑰。

我們在第 4 章學過，臨時私鑰會用來推導出相對應的（臨時）公鑰，所以我們有：

數位簽章的 r 值，就是臨時公鑰 Q 的 x 座標。

接著，演算法會計算簽章的 s 值，使得：

其中：

驗證是簽章產生函數的反向運算：用 r 與 s 值以及發送者的公鑰計算出一個值 Q，它是橢圓曲線上的一個點（也就是建立簽章時所用的臨時公鑰）。步驟如下：

其中：

如果計算出來的點 Q 的 x 座標等於 r，驗證方就可以斷定簽章有效。請注意，在驗證簽章的過程中，私鑰既不需要知道，也不會被揭露。

本節會使用 ethers.js 函式庫建立一筆原始交易並簽署它。範例 6-1 示範了錢包或代替使用者簽署交易的應用程式中通常會用到的函式。

執行這段範例程式碼，會產生下列結果：

下面的範例示範了建立並簽署一筆 EIP-1559（類型 0x02）交易的完整底層流程：手動建立欄位清單、以 RLP 編碼，再簽署帶有類型的酬載。這種做法能清楚揭示 wallet.signTransaction 內部究竟發生了什麼事。

第一步是建立交易：選擇交易類型，並填入它所需的所有欄位。例如，我們在「建立與簽署原始交易」一節中建立了一筆 EIP-1559 交易。

有了交易之後，我們需要用正確的私鑰簽署它（否則交易會因為簽章無效而無效），才能得到最終、確定的已簽署交易。這才是我們真正需要送到網路上、並等待它被納入區塊的那份資料。

交易必須被納入區塊，以太坊協議才會認為它已經確認；否則，它只是一筆只有我們自己知道的已簽署交易。

所以，我們需要把已簽署的交易送到網路上。為此，我們只需要把交易送給一個以太坊節點：可以是我們自己的節點，也可以是第三方的節點，例如 Alchemy、Infura 或 Public Node（也就是我們在前面的範例中使用的那個）。

當我們的已簽署交易抵達第一個節點時，這個節點會進行一些驗證，以便立即剔除垃圾、無效的交易。如果驗證成功，節點就會把交易加入自己的記憶池，並把它傳播給一部分的對等節點。每個對等節點都會驗證它、把它加入自己的記憶池，再進一步傳播出去。

這個過程是以太坊點對點（P2P）gossip 協議的一部分，結果是在短短幾秒鐘之內，一筆以太坊交易就會傳播到全球所有的以太坊節點。從每個節點的角度來看，都無法分辨交易的來源。把交易送給這個節點的鄰居，可能就是交易的發起者，也可能是從它的某個鄰居那裡收到的。攻擊者如果想追蹤交易的來源或干擾傳播，就必須控制所有節點中相當大的比例。這是 P2P 網路安全與隱私設計的一部分，特別是應用在區塊鏈網路上時。

此時，我們的交易已經抵達幾乎所有的以太坊節點，但它仍然沒有被確認，因為它還沒有被納入區塊；要等到某個被選中提議下一個區塊的驗證者，終於從自己的記憶池中取出所有交易、把它們加入區塊，並把區塊發布到網路上才算數。

交易一旦被納入區塊，就會修改以太坊的狀態：可能是修改某個帳戶的餘額（如果是單純的付款），也可能是呼叫合約、改變合約的內部狀態。這些改變會以交易收據的形式與交易一起記錄下來，交易收據中也可能包含事件。在「建立與簽署原始交易」一節的範例中，你可以找到我們這筆交易最終的交易收據。

我們的交易現在已經被納入區塊，也已經修改了以太坊的狀態。不過，包含它的區塊仍然可能被撤銷，並被另一個不包含我們交易的區塊取代，雖然這種事發生的機率極低。這稱為鏈重組（block reorganization，簡稱 block reorg）。

要完全確定我們的交易不會被撤銷，就必須等待包含它的區塊被以太坊的共識協議最終確定（我們會在第 15 章更詳細地探討這部分）。這通常需要大約 12 分鐘。

我們會在第 15 章進一步探討，每隔 12 秒，就會有一個驗證者必須提議一個新區塊，讓以太坊鏈往前推進。驗證者從自己的記憶池中收集交易、加以安排以填滿區塊，並把區塊發布到網路上，讓其他所有節點都能驗證並傳播這個區塊。

傳統上，以太坊節點會根據付給驗證者的交易手續費（具體來說，EIP-1559 交易的優先費用）來排定交易的優先順序，以便讓利潤最大化。多年來，這一直是讓礦工與驗證者收益最佳化的標準方法。

然而，隨著以太坊在 2020 年「DeFi 之夏」（DeFi Summer）期間越來越受歡迎，到了 2021 年的牛市更是如此，一種新的現象出現了：最大可提取價值（MEV，以前稱為 miner extractable value，礦工可提取價值）。這個概念大幅改變了以太坊礦工與驗證者建立區塊的方式。

MEV 指的是區塊生產者透過策略性地決定下列事項，能從一個區塊中提取的最大價值：

雖然這聽起來似乎無傷大雅，但它過去對區塊生產的動態造成了巨大的影響，至今依然如此。例如，想像有一筆交易，要在 Uniswap 這類去中心化交易所上買進大量的某種代幣 X。驗證者可以看到這筆交易，並事先知道它會讓價格大幅上漲。這代表驗證者可以加入兩筆交易，從這個情況中獲利：

這稱為三明治攻擊：驗證者從大額買進交易造成的滑價（slippage）中獲利。我們用一個玩具級的（簡化）範例來示範這個概念。

一位使用者送出一筆交易（tx1），買進一千個 xyz 代幣，如圖 6-11 所示。假設 xyz 代幣的價格是 1,000 美元，所以這位使用者要買進價值 100 萬美元的代幣。這股買壓會把代幣的價格推高到 1,010 美元。

但驗證者看到了一個搶先交易 tx1 來賺錢的機會。他們建立了兩筆交易：tx0 與 tx2，其中 tx0 是買進 10 個 xyz 代幣的買單，tx2 則是賣出同樣數量的賣單。驗證者把這兩筆交易分別排在使用者的 tx1 正前方與正後方，如圖 6-12 所示。別忘了，驗證者之所以能這麼做，是因為他們正是實際建立區塊的角色，所以可以自由決定區塊中交易的順序。

結果是，驗證者能以 1,000 美元買進 10 個 xyz 代幣，再以 1,010 美元賣出，獲利 10 美元 × 10 = 100 美元。

這是驗證者用來讓利潤最大化的一個非常簡單的策略。還有許多其他更複雜的策略。競爭激烈到出現了一種新的角色：區塊建構者。

事實上，執行所有這些策略需要大量的運算能力，遠超過一般驗證者所擁有的（別忘了，只要 16 GB 的記憶體就能執行驗證者節點）。這代表 MEV 也威脅到驗證者的去中心化，讓有能力在基礎設施上花費數百萬美元、並雇用人力努力發掘新的獲利策略來建構「更好」區塊的大型實體佔了上風。

這個問題的解決方案，隨著 2021 年 1 月 Flashbots v0.1 的發布而出現。它讓區塊提議者（最初是礦工，現在是驗證者）能以免信任的方式，把尋找最佳區塊建構方式的工作外包給這些稱為區塊建構者的新實體。多虧了這樣的分工（區塊建構者用交易填滿區塊，建立出付給驗證者最多費用的區塊，建構者自己也會從這筆費用中抽取一部分；驗證者則把區塊提議到網路上），驗證者仍然可以在一般市售的機器上執行。

MEV 生態系已經成長到這種程度：現在區塊建構者不只競相尋找能讓利潤最大化的最佳策略，也競相爭取可以用來填滿區塊的交易。他們擁有的交易越多，就越能施展自己的策略。

這促成了私有記憶池（private mempool）的出現。這類記憶池讓使用者或實體可以直接把交易提交給區塊生產者，而不必把交易暴露在一般的網路上。它們在降低搶先交易這類風險、以及支援重視隱私的工作流程上，扮演了重要的角色。

Flashbots 開發了自己的解決方案，稱為 Flashbots Protect。最受歡迎的錢包 MetaMask，已經開始預設為使用者使用私有記憶池（稱為 smart transactions）。

MEV、提議者與建構者分離，以及私有記憶池，已經徹底改變了區塊生產的環境。如今，許多交易並不遵循我們在前一節說明的一般生命週期；它們在建立並簽署之後，會透過私有記憶池直接送給區塊建構者。區塊建構者會處理這些交易，試著把它們納入最佳的區塊，最後把整個區塊送給即將提議下一個區塊的驗證者。這些交易跳過了公開記憶池的傳播，直接出現在已建構好的區塊中。