現在運用されている分散型コンセンサスネットワークに対する重大な脅威は、マイナーが抽出できる価値の経済学、つまり次のブロックのコンテンツを選択する能力から利益を抽出する複雑な技術に関係しています。単純な MEV の例は、前のブロックの価格変動に基づくすべてのオンチェーン分散型取引所にわたる裁定取引です。通常、PoS の報酬は合理的かつ均一です。つまり、単一のバリデーターの収益率は強力なステーキング プールの収益率と同じですが、複雑な MEV 抽出の機会を見つけることで、非常に大きな規模の経済がもたらされました。 10 倍大きいプールでは、MEV を抽出できる可能性が 10 倍になりますが、機会ごとにより多くの価値を抽出するには、プールが独自の最適化にさらに投資できる必要もあります。
この問題に加えて、分散型ステーキング プールではトランザクションのパッケージ化とブロックの提案をエンティティが行う必要があり、これらの収益をプールに分配する代わりに密かに MEV を簡単に引き出すことができるため、MEV は分散型ステーキング プールを複雑にします。
最もよく知られている解決策は、プロポーザーとブロック ビルダーを分離することです。ブロック提案者自身が収益最大化ブロックを生成するのではなく、完全なブロック コンテンツとブロック提案者への手数料を含むトランザクション バンドルを生成する外部ブロック ビルダーで構成される市場に依存します。提案者は、最も高い手数料を含むトランザクション バンドルを選択します。このようにして、ブロック提案者の選択は、最も高い料金のトランザクション バンドルを選択することになります。これは、単純なアルゴリズムで実装できます。分散プールでは、MPC (マルチパーティ コンピューテーション) で実行することもできます。不正行為を防止します。
この記事では、これを実現する方法に関するいくつかの設計を提案します。
最初のレベルのタイトル
Optimised proposal commitment scheme 20
プロポーザー/ビルダーの分割ブロック提案デザインの望ましいプロパティ
望ましい機能の上位 5 つに焦点を当てます。
プロポーザーのフレンドリーさを信頼する必要はありません。プロポーザーがブロック ビルダーをいじめるリスクは実質的にゼロであるため、ブロック ビルダーにはプレッジ プールを持つオフチェーン プロポーザーを優遇するインセンティブがありません。
建設業者のフレンドリーさを信頼する必要はありません。建設業者が提案者をいじめるリスクは実質的にゼロであるため、提案者は、評判や建設業者との個人的な関係を持つオフチェーンの建設業者を優遇するインセンティブがありません（これにより、市場への新規建設業者が選択されなくなる可能性があるため） ）。
弱い提案者フレンドリー性: このメカニズムでは、提案者に (i) 高帯域幅またはその他のコンピューティング リソース、または (ii) 高いスキルを要求すべきではありません。
盗むことのできないトランザクション バンドル: 提案者は、ブロック ビルダーによって提案されたトランザクション バンドルを受け入れて、そこからトランザクションを抽出して独自のトランザクション バンドルを形成できてはなりません。これにより、ブロックの提案者が利益を得ることができなくなります (さらに損害を与える可能性もあります)。
最初のレベルのタイトル
アイデア1
ブロック ビルダーはトランザクション バンドルを構築し、これらのトランザクション バンドルのバンドル ヘッダーを公開します。バンドル ヘッダーには、バンドル本体 (予期されるブロック コンテンツ) へのコミットメント、提案者への支払い情報、および作成者の署名が含まれます。
提案者は、最も高い料金を提供するバンドル ヘッドを選択します (バンドルの作成者が実際に支払うのに十分な残高があるかどうかのみを考慮する必要があります)。彼らはトランザクションヘッダーに署名し、トランザクションヘッダーを含む提案を発行します。
署名されたプロポーザルを確認すると、パッケージ化されたトランザクション バンドル ヘッダーを提供したブロック ビルダーが完全なトランザクション バンドルを公開します。
このとき、フォーク選択ルールは次の 3 つの判断のうち 1 つを行うことができます (通常の 2 つの判断の代わりに、ブロックがあるかどうか)。
ブロック提案が存在しません
ブロック提案はありますが、トランザクション バンドル本体がありません
ブロック提案とトランザクションバンドル本体の両方が存在します
分析する
分析する
5 つのプロパティのうち 3 つは、非常に簡単に提示できます。
ブロック提案者は約束された支払いを無条件で受け入れるため、トランザクションバンドルは提案者をいじめることができません
3 つのステップはすべて非常に自動化されており、帯域幅が狭いため、弱い提案者にとっての利便性は満たされます。
提案者は署名したいバンドルに関する情報を見ることができないため、これによりバンドルの非盗用性が満たされます。
コンセンサス層のプロパティとトラストレス提案者のフレンドリーさはさらに厄介です。この設計では、実際にフォーク選択メカニズムが 2 つのオプションから 3 つのオプションに変更されます。これは、提案者がこのメカニズムの最後のアクターではなくなることを意味します。理論的には、フォークの選択が意思決定である場合はこれで問題ないはずだと推論できますが、これは依然として未知の可能性を伴う重大な変更です。
ブロック提案者はトランザクション バンドルの内容を見ることができず、トランザクション バンドルを盗んでブロック ビルダーをいじめることもできませんが、ブロック ビルダーに対してより巧妙な攻撃を開始することができます。スロットの最後に提案を公開して、証明者が（おそらく）時間内に提案を確認できるようにすることもできますが、ブロックビルダーにはトランザクションバンドル本体を公開する十分な時間がないため、証明者はトランザクション バンドル本体を時間内に確認できません。これにより、ブロックビルダーにリスクが生じ、信頼できるプロポーザーを支持するようになります。さらに、悪意のある攻撃者が気に入らないブロック ビルダーに大きなペナルティを与える可能性がほとんどです。
この問題を軽減するには 2 つの方法があると思います。
証明者が提案を受け入れる最大時間とトランザクション バンドルの本文を受け入れる最大時間の間には 2 秒の遅延があります。証明者を信頼する場合、これで問題は基本的に解決されますが、ブロック構築者が資金を失うリスクは依然として存在します。また、証明者がこのように投票するインセンティブがあるかどうかも不明です (ただし、2 秒の遅延検証機能の提案を証明するよう要求することで、証明者を待たせることも考えられます)。
トランザクション バンドルの本体が含まれていない場合、提案者は支払いの半分だけを受け取ります (ブロック ビルダーは半分だけを支払います)。これにより、提案者の妨害行為にはコストがかかりますが、ブロック構築者の妨害行為にもコストがかかることが保証されます (どちらの場合もコストが十分に高い場合、一般に、匿名の攻撃者であっても破壊行為を行うつもりはないと信頼できます)。たとえば、トランザクション バンドルの提案者手数料が 1 の場合、ブロック ビルダーは 1.05 を獲得します。
○ 正直な行動に対する構築者と提案者の報酬は、それぞれ 0.05 と 1 です。
最初のレベルのタイトル
アイデア2
ブロック ビルダーはトランザクション バンドルを構築して公開します。トランザクション ヘッダーには、コンテンツへのコミットメント、提案者への支払い、および作成者の署名が含まれます。
提案者は、表示されたトランザクション バンドルを選択し、リストを作成し、リストを構成する声明に署名します。
このステートメントを確認すると、選択されたブロック ビルダーは、対応するトランザクション バンドル本体を公開します。
プロポーザは、以前にコミットしたトランザクション ヘッダーのリストから 1 つを選択し、それを使用してプロポーザルを発行します。
新しいスラッシュ条件も必要です。この条件では、コミットメント リストにないトランザクション バンドルを提案する同じスロット内の提案者は排除され、ペナルティが課されます。
分析する
分析する
同様に、5 つのプロパティの三項式を示すのは非常に簡単です。
提案者は、既存のトランザクション バンドル ヘッダーの限られたセットに制限されている場合にのみ、トランザクション バンドルの本体を表示できるため、トランザクション バンドルを盗むことはできません。
完全なトランザクション バンドルがパッケージ化されるまで、ビルダーが提案者に支払うことは不可能であるため、提案者は経済的にビルダーをだますことができません。
システム設定は依然としてメカニズムの最後のアクターとして提案者であり、コンセンサス ルールによって決定される内容は変更されていないため、コンセンサス機能は変更されません。
この場合、さらに注意が必要な 2 つの特性は、弱いプロポーザー フレンドリー性とトラストレス ブロック ビルダー フレンドリー性です。このスキームに関する懸念は、悪意のあるブロック ビルダーが、高額なトランザクション手数料を伴う提案を多数作成しながら、これらのトランザクション バンドルの本体を決して公開せず、提案者を攻撃する可能性があることです。提案者が受け入れられるトランザクション バンドルの数に上限を設定している場合、この攻撃によりすべての合法的なトランザクション バンドルが除外される可能性があるため、提案者にはブロックに含めることを提案できる合法的なトランザクション バンドルが存在しません。プロポーザーが受け入れることができるトランザクション バンドルの数に制限がない場合、無限の数の完全なトランザクション バンドル本体 (それぞれ 500 KB を考えてください) がプロポーザーに送信される可能性があり、これには非常に大量の帯域幅が必要になります。
このジレンマに対する 1 つの解決策は、トランザクション ヘッダーの送信を何らかの方法でレート制限することですが、これは厳密な制限ではありません。
トランザクション バンドルの送信には料金がかかり、EIP-1559 と同様のメカニズムを通じて一定のレートに調整されます (たとえば、スロットごとに 8 つのトランザクション バンドル)。
ブロック提案者になるには、デポジット (提案者が確実に支払いを受けるために必要) と、含まれていないトランザクションのバンドルを公開しても、より安価なバンドルが含まれている場合、次の N 回はトランザクション バンドルを送信できないというルールが必要です。スロット。
料金はこの場合にのみ差し引かれます。トランザクション バンドルはパッケージ化されていませんが、より低価格のトランザクション バンドルがパッケージ化されています。これは、この特定のケースでは、あなたが悪である可能性があるためです (または提案者が悪であるか、ネットワーク状態がそうでない可能性があるため)良い）。
これには前例があり、以前の ENS オークションでは、勝てないことが明らかな場合に入札を思いとどまらせるために 0.5% の敗者手数料が課せられ、勝者に追加料金の支払いを強いていました。
ただし、これらの手法では提案者に信頼要件が導入される可能性があるため、慎重に扱う必要があり、トランザクション バンドルのパッケージ化に失敗した場合のペナルティが高すぎてはなりません。
代替案は、トランザクション バンドル本体の自由かつ無制限の公開を許可しますが、ネットワーク層でブロードキャストする本体を制限することです。簡単なアルゴリズムは次のとおりです。
バンドルの伝播にわずかに遅れた最小時間制限を追加します: 最も高いトランザクション価格のバンドルの場合は 0 秒、2 番目に高いトランザクションの場合は 0.2 秒、3 番目に高いトランザクションの場合は 0.38 秒、一般に k 番目に高いトランザクションの場合は価格トランザクション時間は 2∗[1−0.9^(k−1)] 秒です。
ルールを追加しました: ノードがより高いトランザクション手数料を伴うトランザクション バンドル本体をすでにブロードキャストしている場合、それを再度ブロードキャストすることはできません。
結論は
結論は
今のところ、上記の 2 つの方法だけでこの問題を解決できるかどうかはわかりませんが、他にもあるかもしれません。 2 つのアプローチのうち、アイデア (1) は概念的には単純ですが、ブロック ビルダーにとってリスクが生じ、より複雑なフォーク選択ルールの要件が導入されます。アイデア (2) は、フォークの選択とコンセンサスにおいてはより簡単ですが、悪意のあるブロック ビルダーによる DoS 攻撃に対処するのが難しく、この問題の解決策は、最小化する方法は考えられますが、他の問題に耐性があります。今のところ、どちらが良いのかはまだ分かりません。
