Pengenalan

Ethereum bercita-cita menjadi lapisan infrastruktur netral yang memungkinkan aplikasi tahan sensor. Keberhasilan pelaksanaan misi ini bergantung pada mempertahankan desentralisasi dan netralitas protokol. Mekanisme yang memproduksi ruang blok sangat penting bagi Ethereum untuk memenuhi janjinya.

Di bawah bukti kerja, para penambang Ethereum memiliki keunggulan satu arah dalam menyertakan dan mengurutkan transaksi. Sejak itu, jaringan rantai pasokan yang rumit telah muncul dengan tanggung jawab yang didistribusikan di antara validator, pembangun, pencari, pengantar, dan pelaku di luar rantai lainnya yang buram. Hal ini mencerminkan kematangan alami dan evolusi dari ekosistem, namun kompleksitas ini memperkenalkan risiko-risiko baru. Pusat-pusat dan titik-titik lemah di salah satu lapisan ini dapat memungkinkan penyensoran dan menghilangkan nilai dan etos inti dari Ethereum. Memahami insentif dalam jaringan rantai pasokan ini menjadi sangat penting.

Seri ini mengeksplorasi masa lalu, sekarang, dan masa depan Rantai Pasokan Ethereum. Pada bagian ini, kami mencakup evolusi rantai pasokan dari proof of work (PoW), to proof of stake (PoS), proposer-builder separation (PBS), dan MEV-Boost. Kami kemudian menganalisis isu-isu yang mengancam netralitas jaringan hari ini. Hal ini akan memberikan latar belakang untuk bagian-bagian masa depan yang menganalisis proposal untuk mengatasi isu-isu ini.

Masa Lalu: Bukti Ethereum Bekerja

Di bawah bukti kerja, inklusi dan pengurutan transaksi Ethereum sepenuhnya berada di tangan para penambang. Tanpa pasar yang matang untuk ruang blok yang ditargetkan, pencari menangkap MEV dengan berpartisipasi dalam lelang gas prioritas (PGAs). Pencari bersaing untuk ruang blok paling atas dengan menawar gas yang lebih tinggi di mempool, dan secara probabilistik memasukkan transaksi target dengan mengirim transaksi dengan harga gas yang sama.

Metode ekstraksi MEV ini memiliki eksternalitas yang parah pada rantai. Pembengkakan mempool dan transaksi yang gagal mendarat di rantai menyebabkan penggunaan sumber daya yang tidak efisien. Untuk melawan hal ini, Flashbots meluncurkan Flashbots Auction, sebuah relay terpusat di luar protokol untuk bundel MEV. Di bawah Flashbots Auction, pencari mengirimkan bundel bersama dengan penawaran melalui relay bundel yang dioperasikan oleh Flashbots. Para penambang yang memiliki akses ke Flashbots Auction menjalankan mev-geth, membangun blok sambil berjanji untuk tidak melanggar bundel.

Lelang Flashbots berhasil memindahkan pasar MEV ke luar rantai, menangani beberapa efek sentralisasi dari MEV dengan memperdagangkan lapisan pencari, dan membuat ekstraksi MEV lebih efisien. Namun, ini bergantung pada perilaku jujur dari operator relay (Flashbots) dan penegakan hukum aktif terhadap perilaku penambang.

Saat Ini: Bukti Ethereum Staking

Dalam bukti kepemilikan, validator yang dipertaruhkan menggantikan para penambang sebagai produsen blok. Validator harus mempertaruhkan minimal 32 ETH untuk berpartisipasi dalam konsensus. Para penaruh menerima imbalan atas penguncian ETH mereka dan berpartisipasi dalam konsensus.

Karena validator sekarang adalah pengusul blok, sentralisasi pengusul dapat menjadi masalah. Di @vbuterin/pbs_censorship_resistance">Catatan PBS Vitalik dan proposali asliuntuk pemisahan pengusul-pembangun (PBS), dia mencatat

Sementara hadiah PoS normal cukup egaliter, karena validator tunggal mendapatkan tingkat pengembalian yang sama dengan kolam yang kuat, ada ekonomi skala yang signifikan dalam menemukan peluang ekstraksi MEV yang canggih. Kolam yang 10x lebih besar akan memiliki 10x lebih banyak peluang untuk mengekstrak MEV tetapi juga akan dapat menghabiskan banyak usaha untuk melakukan optimasi propietari untuk mengekstrak lebih banyak dari setiap peluang.

Sebuah solusi di luar protokol seperti Flashbots Auction tidak berfungsi secara langsung di bawah PoS. Ingat bahwa Flashbots Auction bergantung pada kejujuran operator relay dan produsen blok (penambang). Jika sebuah kolam penambangan terdeteksi melakukan perilaku buruk, operator relay dapat dengan mudah memotong aksesnya ke bundel, mendorong perilaku jangka panjang yang baik. Tapi di bawah PoS, sulit untuk mengenakan hukuman terhadap perilaku buruk sambil memungkinkan pemegang saham kecil untuk berpartisipasi.

Sentralisasi taruhan ke sejumlah kecil operator merupakan ancaman bagi Ethereum karena mengurangi resistensi sensor jaringan dan ketahanan terhadap serangan.

Pemisahan Pengusul-Pembangun

Solusi saat ini untuk masalah ini adalah pemisahan proposer-builder (PBS). Di bawah PBS, pembangunan blok didelegasikan kepada pihak ketiga, dengan proposer blok (validator) hanya perlu menandatangani header blok pemenang.

Hari ini, PBS diimplementasikan melalui MEV-Boost, sebuah sidecar untuk klien validator yang dibangun oleh Flashbots. Di bawah arsitektur MEV-Boost, pencari mengirimkan bundel ke pembangun blok. Pembangun blok membangun blok, lalu mengirimkan header blok dan penawaran melalui relay blok ke proposer saat ini. Hal ini memindahkan kekuatan sentralisasi yang didorong oleh MEV dari lapisan validator ke lapisan pembangun blok.

Dalam MEV-Boost, pencari harus mempercayai pembangun blok yang mereka kirimkan bundel kepadanya, sama seperti mereka mempercayai pengulang bundel dan penambang di bawah Flashbots Auction. Pembangun blok harus mempercayai pengulang blok untuk tidak memodifikasi blok mereka. Dan penyarankan blok harus mempercayai pengulang blok untuk jujur tentang penawaran, dan juga untuk menyebarkan blok setelah mereka menerima header blok yang ditandatangani. Pengulang blok memediasi kepercayaan antara pembangun blok dan penyarankan blok.

Pada saat artikel ini ditulis, 93% blok Ethereum diusulkan oleh validator yang menjalankan MEV-Boost.

Masalah

Sementara MEV-Boost mengatasi sentralisasi staking yang didorong oleh MEV, itu bukan obat mujarab untuk masalah Ethereum. Bersamanya datang serangkaian isu baru.

Pusat sebar dan sensorship

Implementasi MEV-Boost dari PBS menempatkan ketergantungan kritis pada relay blok eksternal, terpusat tanpa model bisnis langsung. Relay ini perlu dipercayai oleh pembangun blok dan validator, tetapi bisa menguntungkan bagi relay untuk menyimpang dari perilaku jujur. Karena tidak ada insentif langsung untuk menjalankan relay (dan biaya tidak dapat diambil secara berkelanjutan tanpa kartelisasi), kompetisi relay sedikit, dan enam relay menyumbang 99% blok MEV-Boost.

Tanpa insentif langsung untuk menjalankan relay yang kompetitif, operator relay harus atau mendanai barang publik secara altruistik, atau membuat diri mereka vertikal.

Relai terpusat ini adalah vektor yang jelas untuk sensor. Beberapa relai telah teramati mensensor blok yang berisi transaksi yang berinteraksi dengan alamat yang ada di daftar hitam.

Ketergantungan pada perangkat lunak di luar protokol

93% dari blok melewati MEV-Boost hari ini. Ketergantungan inti ini pada infrastruktur di luar protokol bisa berbahaya bagi protokol. Kekhawatiran ini bukan hanya teoritis. Pada 3 April 2023,pengguna karbohidrat rendahmenggunakan kerentanan implementasi relay untuk mengekstrak lebih dari $20 juta. Karena relay tidak memverifikasi bahwa header blok yang ditandatangani valid sebelum mengekspos badan blok ke proposer, proposer dapat membongkar bundle sandwich dalam blok mereka dan mengusulkan blok yang sangat menguntungkan atas biaya sandwichers.

Bahkan setelah bug implementasi ini dikurangi, masih memungkinkan bagi proposer yang tidak jujur ​​untuk menandatangani header blok yang benar dari relay, kemudian melihat blok, kemudian mengajukan blok lain (dengan bundel yang tidak terikat) dan memenangkan perlombaan penyebaran blok relay.

Secara umum, luas area permukaan serangan potensial terhadap Ethereum lebih besar karena tim klien perlu memperhitungkan tidak hanya spesifikasi konsensus inti Ethereum tetapi juga spesifikasi sidecar yang berubah.

Pusat pembangun pusat dan sensor

Seperti yang dicatat di atas, PBS mengisolasi efek sentralisasi MEV ke lapisan pembangun blok, menjauhkannya dari lapisan konsensus. Meskipun ini merupakan peningkatan, hal ini menyebabkan sentralisasi di lapisan pembangun blok, karena pembangun blok dengan kemampuan perdagangan dan ekstraksi MEV terkuat mampu membangun blok-blok paling berharga. Pembangun blok yang mengintegrasikan pencari mereka sendiri, seperti yang diprediksi dalam Pasar MEV Bagian 2: Bukti Kepentingan, sedang sentralisasi dengan meningkatkan hambatan masuk untuk pasar pembangun.

Hari ini, 88% blok MEV-Boost dibangun oleh hanya 4 pembangun blok,dua di antaranya adalah pencari-pembangun terintegrasi.

Pusatasi di lapisan pembangun adalah vektor untuk sensor. Beberapa pembangun telah diamati menyensor transaksi yang berinteraksi dengan alamat yang ada dalam daftar hitam.

Aliran Pesanan Pribadi

Saat bangunan blok terpusat, aliran pesanan secara alami terkonsolidasi. Ketika pengguna mengirim transaksi ke mempool publik, nilai marjinal mereka ke pembangun blok menjadi nol: jika transaksi tersedia untuk semua pembangun blok, tidak ada pembangun yang memiliki keunggulan asimetris termasuk transaksi dan nilai transaksi ditangkap oleh pengusul blok. Jika transaksi malah dikirim ke pembangun blok tunggal, pembangun dapat menahan nilai ini dari pengusul blok, menyimpan sebagian dan mengembalikan sebagian kembali ke aplikasi atau pengguna.

Secara umum, pengguna dan aplikasi dapat menjual hak untuk menjalankan transaksi mereka, sehingga menangkap MEV yang mereka hasilkan.Pasar MEV Bagian 3: Pembayaran untuk Aliran Pesananmenjelajahi gagasan ini dengan lebih detail. Saat ini, relay transaksi pribadi ada di mana pengguna dapat melelang aliran pesanan mereka ke para pembangun ( MEV-SharedanPemblokir MEV). Kesepakatan aliran pesanan pribadi lainnya telah diamati dengan aplikasi dan dompet menjual aliran pesanan mereka. Transaksi eksklusif (transaksi yang tidak diamati di mempool) membentuk 30% dari transaksi yang dilakukan dari 1 Juni hingga 15 Juli tahun ini, termasuk bundel pencari.

Secara teori, hal ini menghasilkan hasil yang lebih baik bagi pengguna dan aplikasi, yang kini dapat menangkap nilai aliran pesanan mereka daripada kebocoran ke lapisan dasar. Namun, aliran pesanan pribadi ini bersifat sentralistik karena sebagian besar aliran pesanan melewati beberapa titik tumpuan. Misalnya, jika Metamask mengirimkan transaksinya melalui satu pembangun, pembangun tersebut kemungkinan akan mendominasi pembangunan blok. Proliferasi aliran pesanan pribadi juga meningkatkan hambatan masuk untuk bersaing sebagai pembangun blok, karena pembangun baru memulai tanpa akses eksklusif ke aliran pesanan.

DiAliran Pesanan, Lelang, dan Pusatasi I, penulis mencatat bahwa aliran pesanan eksklusif dapat menyebabkan persaingan yang lebih rendah di pasar pembangun, yang mengakibatkan ekstraksi sewa, pengalaman pengguna yang buruk, sensor, dan pengaruh terhadap jaringan.

Kesimpulan

Dalam bagian ini, kami membahas evolusi rantai pasokan Ethereum dari masa lalu hingga sekarang. Kami juga mengeksplorasi berbagai masalah yang muncul akibat adanya kompromi yang dibuat di masa lalu, mengamati bahwa hal ini telah menyebabkan kecenderungan sentralisasi.

Pada bagian berikutnya, kita akan membahas PBS yang diabadikan, yang merupakan proposal tingkat protokol untuk meminimalkan ketergantungan pada relay di luar protokol. PBS dalam protokol pada akhirnya mewakili “The Scourge” dalam peta jalan Ethereum, yang bertujuan untuk memastikan inklusi transaksi netral yang kredibel dan mengurangi sentralisasi yang didorong MEV. Kita akan mengeksplorasi beberapa ide dan proposal yang membentuk peta jalan ePBS.

Disclaimer：

1. Artikel ini dicetak ulang dari [ umbraresearch]. Semua hak cipta milik penulis asli [@0x_emperor]. Jika ada keberatan terkait pencetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apapun.
3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang telah diterjemahkan dilarang.