Вступ

Ethereum має на меті бути об'єктивно нейтральним інфраструктурним рівнем, що дозволяє застосункам уникати цензури. Успішне виконання цієї місії залежить від збереження децентралізації та нейтральності протоколу. Механізми, які виробляють блокпростір, є критичними для того, щоб Ethereum виконував свою обіцянку.

При доказів роботи шахраї Ethereum мають єдиний важіль у включенні та упорядкуванні транзакцій. З того часу з'явилася лабіринтна мережа постачання з розподіленими обов'язками між валідаторами, будівельниками, пошуковцями, релеями та іншими непрозорими акторами поза ланцюжком. Це відображає природне дорослішання та еволюцію екосистеми, але складність вносить нові ризики. Централізація та затори на будь-якому з цих рівнів можуть сприяти цензурі та дискредитувати основну етику та цінності Ethereum. Таким чином, розуміння стимулів у мережі постачання є надзвичайно важливим.

Ця серія досліджує минуле, сучасне та майбутнє мережі постачання Ethereum. У цій частині ми розглянемо еволюцію мережі постачання від доказу роботи (PoW) до доказу частки (PoS), розділення пропозиційника-будівника (PBS) та MEV-Boost. Потім аналізуємо проблеми, які сьогодні загрожують нейтральності мережі. Це надасть контекст для майбутніх частин, де будуть проаналізовані пропозиції з метою пом'якшення цих проблем.

Минуле: доказ роботи Ethereum

Під час доказу роботи включення та впорядкування транзакцій Ethereum було цілком у руках гірників. Без зрілих ринків для цільового блокування простору пошукачі захопили MEV, беручи участь в приоритетних газових аукціонах (PGA). Пошукачі конкурували за блокування простору у верхній частині блоку, роблячи ставки вище газу в пулі пам'яті та ймовірності випередження та відставання цільових транзакцій, відправляючи транзакції за тією ж ціною газу.

Цей метод видобутку MEV мав серйозні зовнішності на ланцюжок. Розпухання пам'яті та невдалі транзакції, які потрапляли на ланцюжок, призвели до неефективного використання ресурсів. Для боротьби з цим Flashbots запустили аукціон Flashbots, централізований, позапротокольний релеї MEV пакунків. На аукціоні Flashbots пошуковики відправляли пакунки разом з пропозиціями через релеї Flashbots. Шахтарі, які мали доступ до аукціону Flashbots, запускали mev-geth, створюючи блоки та обіцяючи не руйнувати пакунки.

Аукціон Flashbots успішно переніс ринки MEV в офлайн, пом'якшивши деякі централізуючі ефекти MEV, комодифікувавши шар пошуку, і зробив видобуток MEV більш ефективним. Однак він покладався на чесну поведінку оператора ретрансляції (Flashbots) та активне поліцейське контролювання поведінки шахтарів.

Сучасне: Доказ участі Ethereum

Під доказом частки ставлені валідатори замінюють шахтарів як виробники блоків. Валідатори повинні викласти мінімум 32 ETH для участі в згоді. Ставлені отримують винагороду за блокування свого ETH і участь в згоді.

Тому що валідатори тепер є пропонентами блоків, централізація пропонентів може стати проблемою. В @vbuterin/pbs_censorship_resistance">Примітки Віталіка PBS та оригінальний пропозиціядля розділення пропонента-будівника (PBS), він зауважує

Хоча звичайні винагороди PoS є досить егалітарними, оскільки одиночні перевіряючі заробляють такий самий рівень доходу, як потужні пули, у пошуку складних можливостей видобутку MEV є значні економії масштабу. Пул, який в 10 разів більший, матиме в 10 разів більше можливостей для видобутку MEV, але він також зможе витратити набагато більше зусиль на створення власних оптимізацій для видобутку більшої кількості з кожної можливості.

Рішення поза протоколом, подібно аукціону Flashbots, не працює з коробки під PoS. Нагадаємо, що аукціон Flashbots ґрунтувався на чесності оператора реле та на виробниках блоків (майнерах). Якщо було виявлено погану поведінку майнінг-пулу, оператор реле просто міг обмежити його доступ до пакетів, що стимулювало гарну довгострокову поведінку. Але під PoS складно відповідально покарати погану поведінку, дозволяючи при цьому малим стейкерам брати участь.

Централізація ставок на невелику кількість операторів є загрозою для Ethereum, оскільки це зменшує стійкість мережі до цензури та стійкість до атак.

Розділення пропонента-будівельника

Поточним рішенням цієї проблеми є розділення пропонента-будівельника (PBS). За схемою PBS, будівництво блоку делегується третій стороні, і провідний блок-пропонент (валідатор) повинен лише підписати заголовок переможного блоку.

Сьогодні PBS реалізовано за допомогою MEV-Boost, бічної частини клієнтів валідаторів, побудованої Flashbots. У архітектурі MEV-Boost пошуковики надсилають пакети блоків будівельникам блоків. Будівельники блоків створюють блоки, а потім надсилають заголовки блоків та пропозиції через реле блоків поточному пропоненту. Це переносить централізуючі сили, визначені MEV, з рівня валідатора на рівень будівельника блоків.

За MEV-Boost пошуковики повинні довіряти будівельникам блоків, яким вони надсилають пакети, так само, як вони довірили реле пакетів та шахтарям під час аукціону Flashbots. Будівельники блоків повинні довіряти реле блоків, що не змінюють їх блоки. І пропонент блоку повинен довіряти реле блоків, щоб бути чесними стосовно ставок, а також поширювати блок після отримання підписаного заголовка блоку. Реле блоків посередніки довіри між будівельниками блоків та пропонентами блоків.

На момент написання цієї статті, 93% блоків Ethereum пропонуються валідаторами, які використовують MEV-Boost.

Проблеми

Хоча MEV-Boost вирішує проблему централізації ставок, спричиненої MEV, він не є панацеєю для проблем Ethereum. З ним приходить новий набір проблем.

Централізація та цензура ретрансляції

Реалізація MEV-Boost PBS ґрунтується на критичній залежності від зовнішніх, централізованих блокових ретрансляторів без прямої бізнес-моделі. Цим ретрансляторам потрібно довіряти блок-білдери та валідатори, проте для них може бути вигідним відхилятися від чесної поведінки. Оскільки немає прямого стимулу запускати ретранслятор (і комісію не можна взяти безкартельно), конкуренція між ретрансляторами мізерна, і шість ретрансляторів обслуговують 99% блоків MEV-Boost.

Без прямого стимулу для запуску конкурентного реле оператори реле повинні або альтруїстично фінансувати громадські блага, або вертикалізувати себе.

Ці централізовані реле є очевидними векторами цензури. Деякі реле було помічено цензурувати блоки, що містять транзакції, що взаємодіють з адресами з чорного списку.

Залежність від програмного забезпечення поза протоколом

93% блоків сьогодні проходять через MEV-Boost. Ця основна залежність від позапротокольного шару інфраструктури може бути небезпечною для протоколу. Ці побоювання не є лише теоретичними. 3 квітня 2023 року, low-carb-crusaderексплуатував уразливість реалізації релею для вилучення понад 20 млн доларів. Оскільки реле не перевіряло, чи є підписаний заголовок блоку дійсним перед тим, як розкривати тіло блоку пропозиційникові, пропозиційник зміг розібрати бутербродні пакунки у своєму блоку та запропонувати дуже прибутковий блок за рахунок тих, хто робив бутерброди.

Навіть після того, як цей помилка виконання була зменшена, все ще можливо, що недобросовісний пропонент підпише правильний заголовок блоку від ретрансляції, потім перегляне блок, потім запропонує інший блок (з розбунтованими пакетами) і змагатиметься з розповсюдженням блоку ретрансляції.

Загалом, площа потенційних атак на Ethereum більша, оскільки команди клієнтів повинні брати до уваги не лише основну специфікацію консенсусу Ethereum, а й змінюючіся специфікації бічного автомобіля.

Централізація будівництва та цензура

Як вказано вище, PBS ізолює централізуючі ефекти MEV на рівні будівництва блоків, відділяючи їх від рівня консенсусу. Хоча це покращення, воно призводить до централізації на рівні будівництва блоків, оскільки блоки з найціннішими блоками можуть будувати будівельники блоків з найсильнішими торговими та екстракційними можливостями MEV. Будівельники блоків, які інтегрують свої власні пошуковики, як передбачено в Ринки MEV Частина 2: Доказ урахування відсотків, централізується шляхом збільшення бар'єрів для входу на ринок будівництва.

Сьогодні 88% блоків MEV-Boost будуються всього 4 будівельниками блоків, два з яких є інтегрованими пошуковими будівельниками.

Централізація на рівні будівельника - це вектор цензури. Деякі будівельники були помічені в цензурі транзакцій, які взаємодіють з адресами з чорного списку.

Приватний потік замовлень

По мірі централізації блок-будівництва, потік замовлень природно консолідується. Коли користувачі надсилають транзакції до відкритого мемпула, їх маргінальна вартість для блок-будівника стає нульовою: якщо транзакція доступна всім блок-будівникам, жоден будівник не має асиметричної переваги, включаючи транзакцію, і вартість транзакції захоплюється пропонентом блоку. Якщо транзакції натомість надсилаються до одного блок-будівника, будівник може утримувати цю вартість від пропонента блоку, залишаючи деякі та повертаючи деякі назад до додатку або користувача.

На високому рівні користувачі та додатки можуть продавати право на виконання своїх транзакцій, тим самим захоплюючи МЕВ, які вони генерують.Ринки MEV Частина 3: Оплата за потік замовленьдосліджує цю ідею більш детально. Сьогодні існують приватні ретранслятори транзакцій, де користувачі можуть аукціонувати свій потік замовлень забудовникам (MEV-Share та Блокування MEV). Інші приватні угоди з обробкою замовлень були спостережені з додатками та гаманцями, що продали свій потік замовлень. Ексклюзивні угоди (угоди, які не були спостережені в мемпулі) складала 30% з приземлених транзакційз 1 червня по 15 липня цього року, включаючи пошукові пакети.

У теорії це призводить до кращих результатів для користувачів та додатків, які тепер можуть захопити вартість свого потоку замовлень, а не протікати його на базовий рівень. Але приватний потік замовлень централізується, оскільки більшість потоку замовлень проходить через кілька душ. Наприклад, якщо Metamask відправляє свої транзакції через одного будівельника, цей будівельник ймовірно домінуватиме у побудові блоків. Поширення приватного потоку замовлень також підвищує бар'єри для входу для конкурентів у якості будівельника блоків, оскільки нові будівельники починають без ексклюзивного доступу до потоку замовлень.

У Потік замовлень, аукціони та централізація I, автор зауважує, що виключний потік замовлень може призвести до зниження конкуренції на ринку будівництва, що призводить до видобутку оренди, поганого досвіду користувача, цензури та впливу на мережу.

Висновок

У цій частині ми розглянули еволюцію мережі постачання Ethereum від минулого до сьогодення. Ми також дослідили різні проблеми, що виникають через здійснені у минулому компроміси, спостерігаючи, що це призвело до централізаційних тенденцій.

У наступній частині ми зануримося в закріплену PBS, яка є пропозицією на рівні протоколу, щоб мінімізувати залежність від ретрансляторів поза протоколом. Внутрішньопротокольна PBS в кінцевому підсумку являє собою «бич» в дорожній карті Ethereum, яка спрямована на забезпечення достовірно нейтрального включення транзакцій і пом'якшення централізації, керованої MEV. Ми розглянемо кілька ідей та пропозицій, які складають дорожню карту ePBS.

Disclaimer：

1. Ця стаття передрукована з [umbraresearch]. Усі авторські права належать оригінальному автору [@0x_emperor]. Якщо є застереження щодо цього перепублікування, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learnкоманда, і вони оперативно з цим впораються.
2. Відповідальність за відмову: Погляди та думки, висловлені в цій статті, є виключно тими автора і не є жодним інвестиційним порада.
3. Переклади статті на інші мови виконуються командою Gate Learn. Якщо не вказано інше, копіювання, поширення або плагіатування перекладених статей заборонене.