ALI:对提议者/区块构建者分离友好的费用市场设计_Decentralized

作者|VitalikButerin

特别感谢JustinDrake和Flashbots团队的反馈和讨论。

对现在运行中的去中心化共识网络的一个重大威胁是关于矿工可提取价值(minerextractablevalue)的经济学，即从选择下一个区块内容的能力中提取利润的复杂技巧。一个简单的MEV例子是根据前一个区块的价格变动在所有链上的去中心化交易所套利。尽管正常情况下PoS的奖励是合理的、平均的，即单个验证者的回报率跟强大的质押池是一样的，但现在找寻复杂的MEV提取机会已经形成相当显著的规模经济了。10倍大的池子就有10倍的机会提取MEV，但池子也需要能够在专有的优化上投入更多，以在每个机会里提取更多的价值。

除了这个问题以外，MEV也让去中心化的质押池变得更复杂，因为在去中心化质押池里，打包交易和提议区块仍然需要由一个实体来完成，他们可以轻易地秘密提取MEV，而不在池里分配这些收入。

最为人所知的是解决方案区块提议者(proposer)/构建者(blockbuilder)分离。不同于区块提议者自己生成一个收入最大化的区块，他们依赖一个市场，这个市场由外部的区块构建者组成，他们生成包含完整区块内容和给区块提议者费用的交易捆，然后提议者选择包含最高费用的交易捆。这样，区块提议者的选择就被简化为选择费用最高的交易捆，这可以由一个简单算法实现——在一个去中心化池里，它甚至可以在MPC(多方计算)里完成，以防止作弊。

Vitalik Buterin：AI可提升人类创造力:8月12日消息，以太坊联合创始人Vitalik Buterin最近在The Aarthi and Sriram Show播客节目中透露，尽管SBF此前在主流媒体上很有影响力，但加密领域内很多人一开始就对他持保留态度。Vitalik强调，加密社区中有很大一部分人认为SBF对加密货币技术的价值缺乏清晰的愿景。

此外，Vitalik评论了人工智能的进步，特别是像ChatGPT这样的系统。他对人工智能的潜力表示乐观，认为它可以提高人类的创造力，而不是仅仅取代人类的角色。Vitalik认为，在当前阶段，人工智能更多的是赋予个体权力，而不是取代他们。他设想未来，人工智能工具可以让个人创作者制作电影和其他艺术作品，而无需像传统好莱坞制作那样付出高昂的成本。[2023/8/13 16:22:52]

本文对如何实现这点提出了一些设计。

本文的想法非常直接地受2018年的这篇文章启发：?

Optimisedproposalcommitmentscheme20

提议者/构建者分离的区块提议设计的所需特性

我们会专注的五大所需特性：

无须信任提议者友好性：提议者欺负区块构建者的风险几乎是零，因此区块构建者没有动机偏向链下有声誉的或与构建者有个人关系的提议者(因为这有可能偏向大型质押池)。

韩国金融委员会命令该国五大加密交易所下架具有证券性质的虚拟资产:2月1日消息，韩国金融委员会向该国五大加密交易所（Upbit、Bithumb、Coinone、Korbit和Gopax）有关负责人下达了将交易中的“代币型证券”分类后取消上市资格的指示。报道称，该国金融委员会之所以做出上述指示，可能是因为具有证券性质的虚拟资产，无论以何种形式发行，都是“代币型证券”，而非“证券型代币”。如果该方针得以实现，在现有虚拟资产交易所上市交易的代币中，相当一部分代币很有可能会被取消上市加密交易所资格，或可能会转移到证券公司。DAXA未来计划通过交易支持小组委员会收集各家公司的意见。预计将在2月9日之前收集第一批意见和质疑，并将其提交给金融服务委员会。[2023/2/1 11:40:40]

无须信任构建者友好性：构建者欺负提议者的风险几乎是零，因此提议者没有动机偏向链下有声誉或与构建者有个人关系的构建者(因为这有可能导致新进入市场的构建者不被选择)。

弱提议者友好性：这个机制不应该要求提议者有(i)高带宽或其他计算资源，或(ii)高技术水平

不可窃取的交易捆(bundle)：提议者应该不能接受由区块构建者提议的交易捆，并从中提取交易形成自己的交易捆，从而阻止区块提议者赚取利润(并可能进一步伤害他们)

ARK首席运营官：财富管理公司应成为加密空间的“大目标”:金色财经报道，针对ARK是否打算继续尝试推出现货比特币ETF的问题时，Ark Invest首席运营官Tom Staudt表示，虽然这显然被多次拒绝，但我们继续与 21Shares 和监管机构合作，希望他们能够提供该产品。出于多种原因，我们认为它是 [比特币] 期货 [ETF] 的优质产品。我们认为这在其他司法管辖区运作良好，并且认为美国不应由于监管套利而在创新方面落后于其他国家。

此外，Tom Staudt还表示，ARK在加密领域也有一个私人认可的投资者基金。并正在努力真正增加允许它投资于加密资产领域各个角落的自由度，包括像质押和更多前沿部分的事情。??我们真的在努力打通所有渠道，我们认为我们现在所做的投资对于公司未来几年的关键业务至关重要。[2022/10/14 14:27:09]

共识层保持简单与安全：从共识层的角度，该机制应该保持安全性不变，最好与现有的区块提议机制一起可以被同一个分析框架。

想法1

区块构建者构建交易捆并发布这些交易捆的捆头(bundlehead)。一个交易捆头包含对交易捆主体(bundlebody)的承诺(预期的区块内容)，给提议者的付款信息，以及构建者的签名。

美联储埃文斯：联邦基金利率将在年底达到4.25%-4.5%:9月27日消息，美联储埃文斯表示，通胀仍高企，控制通胀是第一要务。对美联储联邦基金利率的共识是，其将在年底达到4.25%-4.5%。（外媒更正，非“4.15%-4.5%”），利率的收紧将持续一段时间，财政责任非常重要。[2022/9/27 22:32:57]

提议者选择提供最高费用的交易捆头(仅需要考虑交易捆的构建者实际上是否有足够的余额可以支付)。他们对交易捆头签名并发布包含该交易捆头的一个提议。

当看到有签名的提议后，提供打包交易捆头的区块构建者发布完整的交易捆。

此时，分叉选择规则能够做出以下三个判断中的一个(而不是平常的两个，存在区块vs.不存在区块)：

不存在区块提议

存在区块提议但不存在交易捆主体

区块提议和交易捆主体都存在

请注意，在第二种情况下，提议仍然会被打包到链上，区块构建者给提议者的付款也仍会处理(但区块构建者自己不会获得任何费用或MEV)。

分析

五项特性中的三项是相当容易呈现的：

区块提议者无条件接收承诺的付款，因此交易捆不能欺负提议者

杰克·丹尼威士忌已提交元宇宙、NFT相关商标申请:金色财经报道，NFT和元宇宙商标律师Michael Kondoudis发推称，全球威士忌品牌杰克·丹尼（Jack Daniels）已于9月13日向美国专利商标局（USPTO）提交元宇宙、NFT相关商标申请，将涵盖NFT认证数字媒体、虚拟饮料、酒吧用品和服装、数字钱包和收藏品。[2022/9/20 7:07:08]

三个步骤都非常自动化且低带宽，因此这满足弱提议者友好性

提议者不能看到他们要的签名交易捆的信息，因此这满足交易捆不可窃取性。

共识层特性和无须信任提议者友好性这两点比较棘手。这个设计的确会改变分叉选择机制，从两个选项增加到三个，这意味着提议者将不再是这个机制里的最后一个行动者。理论上，人们可以推断如果分叉选择是可以做出决定的，那么这应该没问题，但这仍然是一个具有潜在未知性的重大变更。

区块提议者看不到交易捆的内容，并不能通过窃取交易捆欺负区块构建者，但他们可以对区块构建者发起一种更微妙的攻击。他们可以在slot末发布提议，确保证明者(大概)能及时看到提议，但区块构建者没有足够的时间发布交易捆主体，因此很有可能证明者来不及看到交易捆主体。这会给区块构建者带来风险，并等于鼓励他们偏向值得信任的提议者。另外，这还给了恶意的大多数机会，重罚那些他们不喜欢的区块构建者。

我觉得有两套方法可以缓解这个问题。

证明者在他们接受提议的最长时间和他们接受交易捆主体的最长时间之间有2秒的延迟。如果你信任证明者，这基本解决了问题，尽管区块构建者丢失资金的这个风险仍然存在。另外，还不清楚让证明者以这种方式投票是否有激励作用(虽然可以想象到会有人通过要求他们对一个2秒的可延迟验证函数的提议做证明，强迫他们等待)

如果交易捆的主体没有被打包，提议者只能获得付款的一半(而区块构建者只需支付一半)。这使得提议者的破坏行为成本很高，但它仍然确保区块构建者破坏的成本也是高昂的(当两种情况的成本都足够高时，总的来说你就能信任即使是匿名行动者都不会想做破坏行为)。例如，如果一个交易捆的提议者费用是1，区块构建者获利1.05：

诚实行为会带来的构建者和提议者收益分别是0.05和1。

提议者或证明者太迟发布，导致仅区块头被接受了，这样构建者和提议者的收益分别是-0.5和0.5。

想法2

区块构建者构建并发布交易捆头。交易捆头包含对内容的承诺、给提议者的付款、以及构建者的签名。

提议者对他们看到的交易捆头进行选择，形成列表，并对列表组成的声明进行签名。

在看到该声明时，被选的区块构建者会发布相应的交易捆主体。

提议者在他们之前承诺的一列交易捆头中选出一个并用它发布提议。

还需要一个新的罚没条件，任何在同一个slot里提议不在自己承诺列表里的交易捆头的提议者都会被逐出和被惩罚。

还要注意的是，在第2步里，提议者提交的交易捆头列表也可以成为一个对交易捆头进行加密的哈希值列表，其中哈希值都加密到区块构建者的公钥，因此只有构建者知道它们是否被接受了。这会减少DoS攻击风险。

分析

同样地，五项特性中的三项式相当容易显示的：

提议者不能窃取交易捆，因为当他们已经把自己限制在一个有限的现有交易捆头集里时，他们只能看到交易捆的主体。

当完整的交易捆没有被打包前，构建者给提议者的付款是不可能成功的，因此提议者也无法在经济上构建者。

共识特性保持不变，因为系统设定仍然是提议者作为机制的最后行动者，共识规则决定的内容没有变更。

在这个情况里，更棘手的两个特性是弱提议者友好性和无须信任区块构建者友好性。对于这个方案的忧虑是恶意区块构建者可以通过制造大量高交易费的提议攻击提议者，但永远不发布这些交易捆的主体。如果提议者对接受的交易捆数有上限，这种攻击可以把所有合法交易捆排除在外，使得提议者没有合法交易捆可以提议打包到区块。如果提议者对接受的交易捆数没有上限，那么可能会有无数个满的交易捆主体(试想：每个500kB)发送给提议者，这将需要非常大量的带宽。

解决这个难题的一个办法是以某种方式对交易捆头的提交进行速率限制，这不是一个硬性限制。

提交交易捆需要支付一定费用，通过类似EIP-1559的机制来调整到某个速率(例如，每slot8个交易捆)

成为区块提议者需要押金(无论如何都是必要的，以确保提议者得到报酬)，同时还需要一条规则，如果你发布的交易捆没有被打包，但一个更低价的交易捆被打包了，那么你在接下来的N个slot都无法提交交易捆。

只有在这种情况也会被扣费：你的交易捆没有被打包，但更低价的交易捆被打包了，因为这种特定情况可能是你作恶了(或提议者作恶、或是网络状态不好)。

这方面有先例；之前的ENS竞拍设有0.5%失败者费用，以阻止有人在明显不会赢的情况下出价，以迫使赢家支付更多。

但是，这些技术可能会引入对提议者的信任要求，因此他们需要谨慎处理，对打包交易捆失败的惩罚不能太高。

一个替代方案是允许自由和无限制地发布交易捆主体，但限制主体在在网络层广播。一个简单算法是：

为交易捆得以传播添加一个稍微延迟的最短时间限制：交易价格最高的交易捆是0秒，第二高的交易是0.2秒，第三高的是0.38秒，一般来说对于第k个最高交易价格的交易困是2?秒。

增加一条规则：如果一个节点已经广播了一个更高交易费的交易捆主体，它不能再广播了。

这两项技术可以结合在一起：你可以用一个低价费用来减少预期的交易捆数，比如每个slot50捆，然后使用像这样的网络层机制来进一步减少带宽要求。

结论

到目前为止，我不明确是否唯有上述两种方法能解决这个问题，可能还有其他。在这两种方法里，想法(1)在概念上更简单，但它会给区块构建者带来风险，也会引入更复杂的分叉选择规则要求。想法?(2)在分叉选择和共识上更简单，但在处理恶意区块构建者带来的DoS攻击上有困难，且任何解决这个问题的方法都可抗产生其他问题，尽管可以想到将其最小化的方法。到目前为止，我仍然不确定哪一个更好。

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