Phần 1: Lịch sử hình thành của chúng ta

Ethereum ban đầu được thiết kế với ý tưởng rằng một bên duy nhất sẽ xử lý toàn bộ quá trình tạo khối. Điều này đòi hỏi phải tổng hợp các giao dịch từ mempool, tạo tiêu đề khối và tìm nonce vàng trong bằng chứng công việc hoặc chỉ đơn giản là ký tiêu đề khối trong bằng chứng cổ phần. Trong những năm đầu tiên, việc xây dựng khối rất đơn giản: các nút khai thác lấy các giao dịch từ mempool của chúng, sắp xếp chúng dựa trên giá gas, biểu thị công việc tính toán của mỗi giao dịch và nằm trong giới hạn gas trên mỗi khối. Tuy nhiên, với sự gia tăng của tài chính phi tập trung (DeFi), cách tiếp cận xây dựng khối này đã trải qua những thay đổi đáng kể.

Mối đe dọa Tập trung của MEV

Trong DeFi, thứ tự mà các giao dịch được sắp xếp có thể tạo ra sự khác biệt lớn. Hãy nói rằng có một giao dịch đang chờ đợi trong mempool với mục tiêu hoán đổi 1 ETH để lấy BITCOIN (Tất nhiên là tôi đang nói về HarryPotterObamaSonic10Inu) trên UniSwap. Số lượng BITCOIN bạn sẽ nhận được dựa trên tỷ lệ ETH hiện tại đổi sang BITCOIN trong giao diện UniSwap. Nếu giao dịch của người khác, hoán đổi 2 ETH để lấy BITCOIN, được xử lý ngay trước giao dịch của bạn, bạn sẽ nhận được ít BITCOIN hơn vì tỷ lệ ETH sang BITCOIN đã thay đổi. Với sự quan trọng của thứ tự giao dịch, và người đào kiểm soát thứ tự này, đã dẫn đến sự xuất hiện của những gì chúng ta gọi là MEV, hoặc Giá trị có thể đào tối đa của Người đào/Miner. MEV đại diện cho lợi nhuận tiềm năng mà một người đào có thể đạt được bằng cách chọn lựa giao dịch nào để bao gồm, loại trừ hoặc sắp xếp lại.

MEV có vẻ vô hại lúc đầu. Heck, nó thậm chí có thể xuất hiện như một sự thúc đẩy cho an ninh mạng, nhiều ưu đãi hơn cho khai thác hoặc xác nhận, phải không? Bên cạnh phần thưởng khối và phí giao dịch thông thường, giờ đây có MEV để lấy. Nhưng thực tế là xa vô hại. Nếu không được kiểm soát, MEV có thể trở thành một lực lượng tập trung mạnh mẽ. Đây là một câu chuyện để minh họa điều này: Hãy tưởng tượng bạn vừa có gió của trò chơi MEV này và nghe nói rằng các trình xác thực đang kiếm được hơn 10% APR vì nó. Hấp dẫn, phải không? Tất cả các bạn đã tham gia! Vì vậy, bạn gửi 32 ETH của mình đến hợp đồng đặt cọc và khởi động nút xác thực. Nhưng chờ một chút... Bạn chỉ thấy lợi nhuận 4%. Khi đến lượt bạn đề xuất một khối, các giao dịch chỉ đơn giản là xếp hàng theo giá gas của chúng. Không có phép thuật MEV. Bạn không được trang bị các thuật toán và chiến thuật phức tạp để khai thác vàng MEV đó. Nếu không có bí quyết, bạn sẽ bị mắc kẹt với mặc định: đặt hàng các giao dịch theo giá gas.

Đây là nơi mà sức hút tập trung bắt đầu. Ngay cả khi bạn là một nhà lượng tử, chiếc máy tính đơn giản của bạn, có thể là một chiếc raspberry pi, cũng không thể sánh kịp với siêu máy tính của họ chạy các ván đánh giá cấp cao về chiết xuất MEV. Mục tiêu cuối cùng rõ ràng ở đây là tắt máy kiểm chứng của bạn và thay vào đó gửi ETH của bạn đến các thiết lập siêu mạnh mẽ này hứa hẹn một phần của chiếc bánh MEV. Tiến triển nhanh chóng, và bạn có thể thấy một số ít trong số những con quái vật này về cơ bản đang vận hành mạng lưới, một kết quả tập trung đáng lo ngại thực sự. Nếu điều này là nơi mà mọi thứ hướng tới, thì mục tiêu cơ bản của Ethereum đã thất bại. Một mạng lưới bị một số ít người chọn lựa chi phối có thể tốt như một cơ sở dữ liệu tập trung vào thời điểm đó.

Sự ra đời của Flashbots

Phil Daian, một sinh viên nghiên cứu tiến sĩ tại trường đại học Cornell chuyên ngành an ninh hợp đồng thông minh, là một trong những người đầu tiên nhận ra vấn đề MEV. Vào tháng 8 năm 2017, anh đã đăng một bài đăng trên blog có tiêu đề “Chi phí của sự phi tập trung trong 0x và EtherDelta.” Blog này được truyền cảm hứng từ những lỗ hổng trong việc đặt lệnh trước mà anh nhận ra trong thời gian ICO của 0x.

Front-running liên quan đến việc nhận biết một giao dịch trong mempool nhằm trao đổi Token A thành Token B. Một người chạy trước sau đó khởi chạy một giao dịch tương tự theo cách tự động mà cung cấp một mức giá gas cao hơn. Chiến lược này đảm bảo rằng giao dịch của người chạy trước được xử lý trước giao dịch ban đầu. Sau khi giao dịch ban đầu được xử lý, người chạy trước có thể ngay lập tức giao dịch Token B lại thành Token A, kết thúc với một lượng Token A lớn hơn so với ban đầu. Chiến thuật này đôi khi được gọi là cuộc tấn công sandwich, vì giao dịch của người dùng bị nằm xen giữa hai giao dịch được khởi chạy bởi người chạy trước. Kết quả là, trong khi người chạy trước kiếm lời, cá nhân đứng sau giao dịch gốc nhận ít hơn Token B. Mặc dù cuộc tấn công sandwich phổ biến, có nhiều chiến lược mà cá nhân có thể sử dụng để trích xuất MEV một cách hiệu quả.

Hình dung Cuộc tấn công Sandwich: Làm thế nào người đầu tiên vào chơi lợi nhuận tại sự mất mát của người khác

Trong thời kỳ bùng nổ của ICO, Phil và một nhóm triển khai một bot mà mỗi năm kiếm được khoảng một triệu đô la. Sau khi chia sẻ phương pháp của họ trong bài đăng trên blog mà tôi đã đề cập trước đó, một số bot tương tự nảy sinh, tạo ra một cảnh cạnh tranh nơi mà các bot sẽ đấu giá với giá gas của nhau để đạt được ưu tiên giao dịch. Điều này khiến Phil triển khai các nút mạng toàn cầu, thu thập dữ liệu giao dịch thời gian thực. Nghiên cứu này đã đạt đến đỉnh điểm trong cái nổi tiếng của ông.Báo “Flash Boys 2.0”, mà đi sâu vào các thách thức MEV gây ra bởi các sàn giao dịch phi tập trung.

Đây là một câu chuyện liên quan vui vẻ mà Phil đã chia sẻ khi anh ấy làm khách mời trên Chopping BlockKhi Hayden Adams, người sáng lập UniSwap, chia sẻ thiết kế của mình cho cái mà hiện tại là sàn giao dịch phi tập trung phổ biến nhất trên ethresear.ch. Phil ngay lập tức gửi tin nhắn lo lắng của mình đến cả Vitalik và Hayden. Phil tin rằng thiết kế của UniSwap sẽ gây ra một lượng lớn MEV, khiến nó trở thành mục tiêu hàng đầu cho việc khai thác và đặt người dùng vào tình thế bị sắp xếp lại giao dịch và bị tấn công sandwich. Vitalik đã phản hồi đề xuất rằng chúng chỉ có thể được xem xét như một cơ chế phí bổ sung để sử dụng blockchain. Phil rất tức giận với phản hồi này và anh ấy nghĩ rằng các cơ entití tài chính mạnh mẽ như Goldman Sachs sẽ tiếp cận và ăn trưa người tiêu dùng giống như hệ thống tài chính hiện tại. Tuy nhiên, với thời gian, Phil đã chấp nhận quan điểm của Vitalik (hết lời ca ngợi vị chúa Vitalik).

Nhận thức được tầm quan trọng và thách thức của không gian MEV, Phil đồng sáng lập Flashbots, một công ty tập trung vào nghiên cứu và giải pháp trong lĩnh vực MEV. Flashbots nhận ra rằng MEV sẽ tồn tại và Flashbots nhiệm vụ của nó là đảm bảo rằng sự tồn tại của MEV không dẫn đến một hệ thống mà trở thành một người xấu hoặc tạo ra các ngoại ứng tiêu cực vừa tốt hơn cho cá nhân bạn vừa có lợi hơn là trở thành một diễn viên giỏi. Một ví dụ về điều này là trong TradFi, các chiến lược có lợi nhất thường liên quan đến việc khai thác các cạnh của hệ thống. Ngoài ra, Flashbots nghĩ rằng có thể có một cách để khai thác năng lượng của MEV cho người dùng và trợ cấp cho những người bảo mật mạng và cũng trợ cấp cho các giao dịch trên mạng để mọi người có được giá tốt hơn để cung cấp cho mọi người thực hiện họ muốn trong các hệ thống này. Nếu được thiết kế đúng, MEV có thể là một phần của những gì làm cho tiền điện tử vượt trội hơn các hệ thống truyền thống.

Khai thác MEV: Vai trò của đấu giá và tách người đề xuất-người xây dựng

Flashbots nhận ra rằng sự độc quyền của các thợ đào về việc sắp xếp giao dịch là một nguồn tài nguyên quý giá. Bước đầu tiên của họ trong việc dân chủ hóa MEV liên quan đến việc tạo ra hệ thống đấu giá quyền sắp xếp giao dịch. Điều này dẫn đến việc tạo ra MEV GETH, mà đầu tiên giới thiệu khái niệm phân tách người đề xuất - người xây dựng (PBS). Barnabé Monnot của Ethereum Foundation mô tả PBS như sau: "Một triết lý thiết kế trong đó các thành viên của giao thức có thể sử dụng dịch vụ của bên thứ ba trong khi thực hiện nhiệm vụ đồng thuận của họ." Cho đến thời điểm này, các thợ đào hoàn toàn kiểm soát: họ quyết định về thứ tự giao dịch, thực hiện việc băm và sau đó thêm vào khối. Nhưng MEV GETH đã thay đổi mọi thứ. Nó giới thiệu các bên thứ ba, gọi là người tìm kiếm, người trả tiền để có quyền bao gồm bó giao dịch của họ trong khối của các thợ đào.

Với MEV GETH, các thợ đào đã có một điểm cuối mới. Họ có thể nhận được các gói giao dịch được tối ưu hóa cho MEV từ người tìm kiếm. Mỗi gói cũng sẽ chứa một giao dịch cung cấp cho các thợ đào một khoản phí, khuyến khích họ chọn gói cụ thể này. Đương nhiên, các thợ đào đã chọn gói cung cấp mức phí cao nhất. Khi những người tìm kiếm cạnh tranh cho các cơ hội MEV trong mempool công khai, giá thầu của họ tự nhiên leo thang do sự cạnh tranh này. Cuộc cạnh tranh này đảm bảo rằng các thợ mỏ nhận được phần lớn lợi ích của MEV.

Hãy chia nhỏ điều này với một ví dụ: Hãy tưởng tượng Alice là một người tìm kiếm và phát hiện ra cơ hội chênh lệch giá giữa hai sàn giao dịch phi tập trung. Cô ấy có thể kiếm được 0,07 ETH bằng cách mua Token X trên UniSwap và sau đó ngay lập tức bán nó trên SushiSwap với giá cao hơn. Vì vậy, cô ấy tạo ra một gói giao dịch được tối ưu hóa cho cơ hội 0,07 ETH MEV và sẵn sàng trả cho một thợ đào 0,05 ETH để ưu tiên các giao dịch của mình trong khối tiếp theo. Bob, một người tìm kiếm khác, xác định cơ hội tương tự. Anh ta xây dựng một gói tương tự nhưng cung cấp khoản thanh toán 0,06 ETH cho các thợ đào cho cùng một đặc quyền. Alice và Bob đều gửi các gói giao dịch được tối ưu hóa MEV của họ cho các thợ đào. Mặt khác, một thợ đào nhận được các gói này và phải quyết định gói nào sẽ đưa vào khối tiếp theo. Đương nhiên, người khai thác chọn gói của Bob do mức phí cao hơn được cung cấp, đảm bảo người khai thác gặt hái được lợi ích tối đa. Đó là một tình huống đôi bên cùng có lợi.

Người đào mỏ chiếm đa số cơ hội MEV, nhận được 0.06 ETH từ tổng cộng 0.07 ETH cơ hội. Trong khi đó, người tìm kiếm đảm bảo lợi nhuận ròng là 0.01 ETH, mà họ không thể có được nếu không có cơ hội này. Bản chất của cơ chế MEV GETH là sự đấu giá cạnh tranh này. Alice và Bob cạnh tranh với nhau, đưa ra cơ hội kích thích cho người đào mỏ, đảm bảo người đào mỏ chiếm được một phần đáng kể của lợi ích MEV.

Tuy nhiên, nếu họ chỉ đơn giản là mở một điểm cuối cho bất kỳ ai gửi các gói thợ mỏ, các tác nhân độc hại có thể khai thác tính mở này để làm quá tải hệ thống của họ, có khả năng khởi động một cuộc tấn công DOS. Để giải quyết lỗ hổng này, Flashbots đã giới thiệu Flashbots Relay. Rơle này đóng một vai trò lọc quan trọng: nó đánh giá các gói giao dịch đến dựa trên lợi nhuận tiềm năng của chúng đối với các thợ mỏ, tính hợp lệ của các giao dịch và phí được cung cấp. Chỉ các gói tối ưu sau đó được chuyển tiếp đến các thợ mỏ. Phương pháp này giới thiệu một mức độ tập trung, vì quá trình này phụ thuộc vào Flashbots Relay để sàng lọc lưu lượng truy cập không mong muốn hoặc có khả năng gây hại. Thật thú vị, một mức độ PBS đã tồn tại giữa nhà điều hành nhóm khai thác và công nhân của họ. Thông thường, nhà điều hành xây dựng thân khối, bao gồm các bó được gửi từ rơle, băm tiêu đề khối một lần và gửi nó cho công nhân để tiếp tục băm và tìm nonce vàng.

Tổng quan về MEV GETH: Hành trình từ tìm kiếm đến việc bao gồm gói giao dịch trong khối của người đào

Phần Hai: Cảnh Quan Hiện Tại

Khi Ethereum chuyển từ Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS), cảnh quan của việc xác nhận giao dịch và đề xuất khối đã thay đổi đáng kể. Trong khi PoW dựa vào các thợ đào và sức mạnh tính toán (tỷ lệ hash) để xác nhận và thêm khối mới vào blockchain, PoS đã chuyển trách nhiệm này cho các người xác nhận sẽ đặt cược ETH của họ để trở thành người đề xuất khối.

MEV GETH đã được sử dụng bởi gần như tất cả các nhóm khai thác, nhưng với việc Ethereum chuyển sang PoS, hệ thống yêu cầu sửa đổi. PoS được thiết kế để phù hợp với những người đặt cọc solo: các trình xác thực riêng lẻ hoạt động trên các thiết bị tài nguyên thấp như Raspberry Pi. PoS được thiết kế với mục tiêu đảm bảo cảnh quan cân bằng: cho dù bạn là người đặt cọc một mình hay là một phần của nhóm đặt cọc đáng kể, sẽ không có lợi thế vốn có trong quá trình xác thực cho bất kỳ người tham gia nào. Trước khi chuyển đổi PoS, một vài nhóm khai thác đã thống trị tỷ lệ băm. Điều này cho phép một mối quan hệ đáng tin cậy giữa các nhóm này và Flashbots Relay. Bất kỳ hành động không trung thực nào, chẳng hạn như một nhóm khai thác ăn cắp MEV từ người tìm kiếm, có thể gây nguy hiểm cho mối quan hệ này. Giả sử một thợ mỏ đã nhận được một bó với một cuộc tấn công bánh sandwich từ một người tìm kiếm. Nếu người khai thác tiếp tục kẹp người tìm kiếm với các giao dịch của riêng họ, nó sẽ mang lại lợi ích ngắn hạn, nhưng nó sẽ cắt đứt quan hệ với Flashbots, khiến họ mất thu nhập MEV trong tương lai vì họ sẽ mất quyền truy cập vào Flashbots Relay.

Giới thiệu MEV Boost

Những người đặt cược một mình, không giống như các nhóm khai thác lớn, có thể không có động lực lâu dài để duy trì niềm tin. Trong một số trường hợp nhất định, họ có thể thấy có lợi hơn khi khai thác MEV từ một nhà xây dựng và sau đó biến mất khỏi mạng. Hành động này sẽ dẫn đến việc họ bị cắt giảm hoàn toàn, mất tất cả 32 ETH, nhưng trong một số trường hợp, lợi nhuận tiềm năng từ việc đánh cắp MEV có thể lớn hơn khoản lỗ này. Điều này thực sự xảy ra vào tháng Tư, khi một trình xác thực giả mạo đã quét 20 triệu đô la từ một bot bánh sandwich trước khi tắt trình xác thực của họ. Đọc thêm về sự cố này.

Để đáp ứng với vector tấn công mới này, Flashbots triển khai MEV Boost, một hệ thống được thiết kế cho môi trường với các người staker độc lập.

Cơ chế của MEV Boost:

• Rơle: Không giống như hệ thống trước đây, nơi chỉ có Flashbots đóng vai trò là rơle, MEV Boost dân chủ hóa điều này. Giờ đây, bất kỳ ai cũng có thể phục vụ như một người tiếp sức, mở rộng sự tham gia và bảo mật. Flashbots cũng đã mã nguồn mở của mã chuyển tiếp của họ.
• Builders: Một vai trò mới nổi lên - Người Xây dựng. Các thực thể này thu thập các gói giao dịch từ người tìm kiếm và kết hợp chúng thành các block hoàn chỉnh.
• Hệ thống Đấu giá: Các nhà xây dựng đặt giá để bao gồm toàn bộ block của họ và gửi chúng đến các relay. Các relay thực hiện bước xác minh quan trọng để đảm bảo sự hợp lệ của block.
• Tương tác của người xác nhận: Các relay chuyển tiếp lời đấu giá cao nhất, cùng với tiêu đề khối tương ứng, họ nhận được từ các nhà xây dựng đối thủ đến người xác nhận có lượt đề xuất một khối cho mạng Ethereum.
• Cam kết chặn: Trình xác thực được chỉ định ký tiêu đề khối, đây là một cam kết. Sau khi ký, họ bị ràng buộc với khối đó. Nếu họ cố gắng ký một khối khác, điều đó sẽ được coi là một hành động độc hại và họ sẽ bị chém.
• Đề xuất cuối cùng: Với cam kết đã được đặt ra, bộ truyền gửi chi tiết khối đầy đủ đến người xác minh, và đó là đề xuất chính thức đến mạng lưới.

Quá trình MEV Boost

Bố cục này đưa ra các vấn đề về sự tin cậy:

• Builder-Relay Trust: Những người xây dựng cần tin tưởng rằng các relay sẽ không đánh cắp MEV của họ. Hãy xem xét một tình huống trong đó một relay, sau khi nhận một khối từ một người xây dựng, đổi địa chỉ của người xây dựng trong giao dịch sandwich thành của chính mình. Sau đó, họ chuyển header được chỉnh sửa đến người đề xuất.
• Tin Cậy Người Đề Xuất-Relay: Người đề xuất, mặt khác, phải tin rằng các tiêu đề khối họ ký là hợp lệ. Đề xuất một khối không hợp lệ sẽ dẫn đến mất phần thưởng khối vì mạng sẽ từ chối một khối như vậy.

Các thiết kế PBS thường gặp phải một thách thức tái diễn: trong khi các tương tác giữa người đề xuất và các bên thực hiện việc sắp xếp giao dịch là điều tất yếu, có một nhu cầu rõ ràng cho một cơ chế mà:

• Người đề xuất có thể cam kết với một khối của người xây dựng mà không cần biết nội dung nhưng vẫn đảm bảo về tính hợp lệ của khối.
• Người xây dựng có thể an tâm gửi khối của mình cho người đề xuất, tin tưởng rằng MEV của họ sẽ không bị đánh cắp.

MEV Tăng niềm tin vào giả định

Trước khi đào sâu vào MEV Boost, điều quan trọng là hiểu cách mặc định mà Ethereum tạo các khối mà không sử dụng MEV Boost. Thiết lập này phụ thuộc vào sự hợp tác giữa một Execution Client của các nhà xác minh và Consensus Client. Khi một giao dịch được nhận bởi Execution Client, nó kiểm tra định dạng, thêm vào mempool của nó, nhưng không xử lý nó. Đồng thời, Consensus Client xử lý sự đồng thuận PoS, chọn một nhà xác minh để tạo khối tiếp theo. Execution Client của nhà xác minh được chọn sau đó sắp xếp các giao dịch theo giá gas vào một khối mới, sau đó được chuyển tiếp đến Consensus Client và đưa ra mạng lưới. Các nhà xác minh khác chứng thực cho tính chính xác của khối, và sau khi được xác minh, nó trở thành liên kết mới nhất của chuỗi.

Quy trình này sẽ thay đổi nếu người xác minh chọn sử dụng MEV Boost. Người xác minh tích hợp MEV Boost sẽ làm điều này với khách hàng nhất quán của họ. Khi họ sẵn sàng đề xuất một khối, họ sẽ không còn phụ thuộc vào Khách hàng Thực thi của mình nữa mà thay vào đó kết nối với một mạng lưới relay. Người xác minh có thể chọn kết nối với relay nào.

MEV Boost là tùy chọn, nhưng 95% các máy chủ xác thực đang sử dụng nó. Về cơ bản, gần như tất cả các máy chủ xác thực, ngoại trừ những máy chủ được chạy bởi Vitalik, đều ủy quyền việc xây dựng khối cho một bên thứ ba. Việc ủy quyền này cho thấy một chức năng chính của giao thức Ethereum, xây dựng khối, hiện đang được thực hiện chủ yếu bên ngoài hệ thống Ethereum chính nó. Một nhà cung cấp chính trong cài đặt này là relay và vai trò của họ có một số khác biệt với các nguyên tắc cơ bản của Ethereum. Hiện nay, có khoảng 9 relay hoạt động, nhưng chỉ có 6 trong số họ có tỷ lệ >9% số khối được chuyển tiếp.

Phân tích Thị phần của Các Điểm Truyền và Nhà Xây dựng hàng đầu trong 7 ngày qua. Nguồn: https://www.relayscan.io/

Sự tin tưởng trở thành vấn đề khi mối quan hệ giữa các trạm truyền và người xây dựng cũng như giữa trạm truyền và người xác nhận không hoàn toàn không tin cậy. Cũng có mối lo ngại về sự chống lại việc kiểm duyệt. Các trạm truyền, trong quá trình đấu giá của họ, có quyền tự quyết định về tính hợp lệ của các khối. Quyền tự quyết định này cho phép họ loại trừ các khối có giao dịch liên quan đến các địa chỉ bị trừng phạt. Một ví dụ điển hình là khi sự trừng phạt Tornado Cash của OFAC xảy ra, một số trạm truyền đã áp dụng quyền lực này. Dữ liệu gần đây cho thấy rằng 38% số khối trong tuần qua tuân thủ theo hướng dẫn của OFAC do sự kiểm duyệt do trạm truyền áp đặt.

Phần ba: Nhìn về phía trước

Ethereum đang lập chiến lược để hợp nhất các quy trình hiện đang hoạt động bên ngoài giao thức cốt lõi của mình. Mục tiêu là bắt buộc người đề xuất lấy khối từ người xây dựng, về cơ bản là để giao thức xử lý các nhiệm vụ hiện tại của relay. Hệ thống relay hiện tại đang có nhược điểm. Ví dụ, một relay có thể không xác thực khối đúng cách, xác minh sai lầm giá của người xây dựng liên quan đến thanh toán dành cho người đề xuất, hoặc thậm chí là trì hoãn hoặc thất bại trong việc gửi khối. Ngoài ra, việc vận hành một relay không rẻ. Hiện tại, thiếu một mô hình tài trợ bền vững cho họ. Ultrasound Relay, relay được sử dụng nhiều nhất, cho biết chi phí vận hành của họ được ước lượng vào khoảng 70k-80k euro hàng năm, và đó là chưa tính các chi phí khác như bảo trì phần mềm. Relay hiện đang hoạt động như các tiện ích công cộng.

Cũng đáng lưu ý rằng vì MEV Boost là phần mềm bên ngoài được phát triển bởi một công ty (Flashbots) nên nó không được kiểm tra nghiêm ngặt như phần mềm trong giao thức. Điều này đã rõ ràng với khách hàng Prism sau khi nâng cấp Shapella: một lỗi tích hợp với MEV Boost đã gây ra vấn đề với chữ ký của người đề xuất, dẫn đến việc bỏ lỡ các khe cắt và bị trừ điểm. Mục tiêu của việc tích hợp quy trình này vào giao thức Ethereum là giải quyết những thách thức này, đảm bảo rằng ngay cả khi một thỏa thuận giữa người đề xuất và người xây dựng bị đổ vỡ, người đề xuất vẫn được hoàn lại. Vì vậy, nếu một người xây dựng cung cấp một khối lỗi, người đề xuất vẫn nhận được toàn bộ giá đặt cược, để lại cho người xây dựng chịu hậu quả. Trong khi các chi tiết của quá trình tích hợp này, được gọi là ePBS (phân tách đề xuất xây dựng được truyền), vẫn đang được nghiên cứu và có thể mất vài năm để thực hiện, đã có nhiều ý tưởng khác nhau về cách nó có thể trông giống như.

Cách Thờ Phượng Sự Tách Biệt Giữa Người Đề Xuất và Người Xây Dựng

Để hiểu về việc triển khai tiềm năng của ePBS, việc hiểu về một số thành phần cơ bản của thuật toán PoS của Ethereum là rất quan trọng. Trong Ethereum, thời gian được chia thành các khoảng thời gian 12 giây gọi là slot. 32 slot này kết hợp lại để tạo thành một epoch. Trong mỗi slot, một validator được chọn ngẫu nhiên để đề xuất một khối. Đồng thời, một ủy ban được chỉ định để chứng thực sự hợp lệ của khối mà họ coi là tuân thủ các quy tắc lựa chọn fork PoS của Ethereum, lý tưởng là chứng thực cho khối được đề xuất gần đây nhất làm đầu của blockchain. Nếu một khối không được đề xuất trong slot cụ thể, sau 4 giây, các validators chứng thực chứng thực cho khối trước đó.

Bây giờ, đến các thiết kế ePBS. Mô hình được ưa chuộng nhất bao gồm hai khe cắm. Đầu tiên là giai đoạn đấu giá, nơi các nhà xây dựng gửi các đợt đấu giá của họ đến các người xác minh. Sau đó, Slot 1 bắt đầu với người đề xuất chọn một đợt đấu giá và cam kết bằng cách xuất bản một khối cam kết với đợt đấu giá của người xây dựng đó. Một nhóm người chứng thực sau đó bỏ phiếu ủng hộ khối này, đảm bảo vị trí của nó trên chuỗi. Trong Slot 2, các nhà xây dựng nhìn thấy đợt đấu giá đã được cam kết trong khối cam kết của người đề xuất và các chứng thực trên đó. Nhận ra sự cam kết không thể thay đổi của người đề xuất, người xây dựng có đợt đấu giá được chọn phát hành khối của họ và chắc chắn rằng MEV của họ không thể bị đánh cắp. Cuối cùng, người chứng thực xác minh khối mới này.

Thiết kế ePBS “hai khe cắm”

Một mô hình vừa được phát hành tương tự như cách tiếp cận hai khe nhưng giới thiệu một ủy ban đúng thời hạn của tải trọng. Đầu tiên, một đấu thầu của người xây dựng được chọn và cam kết bởi người đề xuất, sau đó, ủy ban của các máy xác nhận sự chứng nhận của họ. Sau đó, người xây dựng tiết lộ tải trọng của khối (các giao dịch của nó), và ủy ban đúng thời hạn của tải trọng xác nhận rằng tải trọng đã được cung cấp đúng thời gian và tính hợp lệ của nó. Những khác biệt khác giữa hai phương pháp này nằm ở những điểm cụ thể của hoạt động Proof of Stake của Ethereum, nhưng đó là ngoài phạm vi của bài đăng này.

Thiết kế ePBS với một Ủy ban về Tính kịp thời của Dữ liệu

Một thiết kế khác xoay quanh khái niệm đấu giá khe cắm. Ở đây, các nhà xây dựng, trong lúc đặt cược, cam kết tới một khe trong thời kỷ mà không xác định khối. Họ về cơ bản cam kết tạo ra một khối trong khe được phân bổ của họ, đưa ra một mức giá cụ thể để làm điều đó. Điều này cung cấp sự linh hoạt, đặc biệt là đối với MEV qua các miền cần hành động thời gian thực.

Cho đến nay, tất cả các thiết kế ePBS đều cấp cho người xây dựng toàn quyền kiểm soát các giao dịch của khối. Một cách giải quyết tiềm năng là việc sử dụng một danh sách bao gồm. Danh sách này, được người đề xuất gửi đến trình tạo, lý tưởng nhất là tất cả các giao dịch hiện có trong mempool hoặc không nhất thiết phải có, chứa các giao dịch phải là một phần của khối trình tạo nếu có không gian. Nếu khối của nhà xây dựng đầy, họ phải chỉ ra như vậy, khẳng định họ thừa nhận danh sách. Một phương pháp như vậy tăng cường khả năng chống kiểm duyệt mạng. Nếu một nhà xây dựng muốn kiểm duyệt một giao dịch, nó sẽ trở nên khó khăn và tốn kém để làm như vậy theo thời gian. Do EIP 1559, các khối được lấp đầy liên tiếp sẽ khiến phí cơ bản tăng theo cấp số nhân. Do đó, nếu một nhà xây dựng liên tục kiểm duyệt một giao dịch bằng cách lấp đầy một khối bằng các giao dịch giả, chi phí leo thang khiến việc làm thêm giờ này không khả thi.

Có thể có những trường hợp mà người đề xuất muốn có một số ảnh hưởng đến việc tạo block. Một tính năng ePBS khác có thể liên quan đến việc người đề xuất tạo một phần của block (hoặc đầu hoặc cuối) và ủy quyền phần còn lại cho một người xây dựng. Tất cả những thiết kế và tính năng này không phải lúc nào cũng độc quyền, mà hơn là cân nhắc giữa lợi ích và hạn chế của chúng.

Phương pháp truyền tải lạc quan

Một cách tiếp cận khác đối với ePBS tận dụng các relay đáng tin cậy hiện có của chúng tôi. Ý tưởng là dần dần giảm trách nhiệm của relay cho đến khi nó chủ yếu phục vụ như một trình tối ưu hóa, thay vì là một thành phần quan trọng. Trong giai đoạn đầu tiên, chúng tôi giảm trách nhiệm của relay trong việc xác minh tính hợp lệ của khối. Điều này giảm đáng kể chi phí vận hành của một relay vì không còn cần mô phỏng khối để đảm bảo tính hợp lệ của nó. Ngoài ra, nó tối ưu hóa vai trò của relay, giảm khoảng 100 đến 200 mili giây của độ trễ trong giao tiếp của họ với người đề xuất và người xây dựng. Vậy, làm thế nào để chúng ta đảm bảo người đề xuất nhận được thanh toán nếu một khối hóa ra là không hợp lệ? Người xây dựng sẽ được yêu cầu đặt cọc, bằng với lượng chào bán của họ, khi họ đấu thầu. Nếu khối không hợp lệ, số tiền đặt cọc sẽ bù đắp số tiền mà người đề xuất đã nhận được. Khái niệm này được gọi là Relay Lạc Quan V1.

Chuyển tiếp lạc quan V1

Đẩy việc truyền tải lạc quan một bước xa hơn đến V2, chúng ta có thể loại bỏ nhu cầu tải xuống khối, giảm thêm 50 đến 100 mili giây độ trễ. Những bảo đảm tương tự áp dụng: nếu một khối không bao giờ được tải xuống, tiền thế chấp của người xây dựng sẽ trả.

Tối Ưu Hóa Việc Truyền Tín Hiệu V2

Cuối cùng, cuộc chơi cuối cùng cho việc chuyển tiếp lạc quan bắt đầu trông giống như mô hình ủy ban đúng thời điểm của dữ liệu mà tôi đã đề cập trước đó. Dưới đây là chuỗi: Nhà xây dựng gửi các lượt đặt chỗ của họ trên một lớp ngang hàng. Người đề xuất chấp nhận một lượt đặt chỗ và tiếp tục với một tiêu đề đã ký. Sau đó, nhà xây dựng triển khai khối. Ở giai đoạn này, nhiệm vụ duy nhất của trạ relay là giám sát mempool của lớp ngang hàng, về cơ bản là đồng hồ khi các hoạt động khác nhau xảy ra. Vai trò của trạ relay trở nên siêu nhẹ, nó chỉ cần theo dõi mempool. Điều này khiến cho trạ relay hoạt động giống như ủy ban đúng thời điểm của dữ liệu. Tất cả những bước này đều hướng tới một tương lai nơi trạ relay được thay thế bằng ủy ban đúng thời điểm của dữ liệu, tối ưu hóa toàn bộ giao thức.

Tận dụng các nhà xây dựng để tăng cường các cải tiến cho giao thức

PBS xuất hiện như một phản ứng của Flashbots với các hiệu ứng tập trung của MEV, nhằm cố gắng khai thác MEV cho các kết quả tích cực. Với vai trò mới trong Ethereum chuyên về việc xây dựng khối, có cơ hội cho những thực thể này để hoạt động như siêu máy tính, tương phản với các máy xác minh nhẹ. Thiết kế giao thức đang nổi lên tận dụng những người xây dựng mạnh mẽ này. Ý tưởng là giữ cho các máy xác minh đơn giản và rõ ràng (một số người có thể thậm chí nóicucks) , trong khi những người xây dựng không bị hạn chế, có thể hoạt động ở một cấp độ tính toán cao hơn nhiều. Một ứng dụng chính cho những người xây dựng cải tiến này là để mở rộng quy mô.

Đề xuất thiết kế Danksharding của Ethereum Researcher Dankrad Feist cho thấy những người xây dựng tài nguyên cao này có thể xây dựng một khối lớn chứa tất cả dữ liệu. Dữ liệu đó sau đó được phân đoạn và cam kết bởi nhiều cam kết KZG. Việc xây dựng khối này đòi hỏi tài nguyên đáng kể, nhưng việc xác thực chúng lại tương đối rẻ. Các máy xác thực nhẹ có thể áp dụng Data Availability Sampling để kiểm tra một phần nhỏ của khối và gần như chắc chắn về khả năng truy cập vào toàn bộ dữ liệu, mang lại một lợi ích tăng thêm khoảng ~16 lần trong luồng dữ liệu từ Proto-Danksharding. Sự phức tạp của Danksharding rất phức tạp và không được bàn ở đây, nhưng điểm quan trọng là những người xây dựng tiên tiến này có thể được giao thêm các vai trò để tăng cường mạng lưới.

Một ý tưởng khác để tận dụng các nhà xây dựng là khả năng thực hiện dựa trên rollups. Một vài năm trước, Vitalik đã thảo luận về các mô hình xếp hàng rollup, đặt tên cho một trong số chúng là Total Anarchy, trong đó bất kỳ ai cũng có thể xuất bản một khối rollup và chuỗi đầu tiên đạt được mạng lưới sẽ là khối chính thức. Cách tiếp cận này có nhiều hạn chế, như rác onchain và sự mơ hồ về chuỗi chiến thắng. Tuy nhiên, bài viết gần đây của Justin Drake vềdựa trên rollupsnổi bật một chiến lược hiệu quả hơn tận dụng các nhà xây dựng. Trong mô hình này, người xây dựng trên tầng một hoạt động như trình tự rollup, lựa chọn chuỗi tối ưu để bao gồm trên chuỗi. Điều này đảm bảo chỉ có các chuỗi tối ưu được tích hợp.

Bên cạnh việc triển khai rollups, sự ra đời của các công cụ xây dựng mạnh mẽ cũng có thể thúc đẩy việc xây dựng các cấu trúc sáng tạo khác, như các client không trạng thái. Chúng giúp các node hoạt động như bình thường nhưng không cần phải lưu trữ các trạng thái lỗi thời. Điều này giúp các node trở nên nhẹ nhàng hơn và phụ thuộc vào khả năng của các công cụ xây dựng trong việc tạo ra các chứng minh mật mã cụ thể.

PEPC: Cam kết của người đề xuất Tuân thủ giao thức

Cam kết bắt buộc theo giao thức (PEPC, phát âm là pepsi) là một khái niệm được giới thiệu bởi nhà nghiên cứu của Ethereum Foundation Barnabé Monnot vào tháng 10 năm 2022. Bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về bài đăng gốc của Barnabé.ở đây. Tại cốt lõi của mình, PEPC nhằm mục đích trao quyền cho người đề xuất một quyền lực lớn hơn trong việc xây dựng khối, mà họ đã mất khi bán toàn bộ nhiệm vụ cho các nhà xây dựng chuyên nghiệp. Trong PEPC, người đề xuất có thể thêm điều kiện bổ sung cho một khối được coi là hợp lệ, ngoài các yêu cầu thông thường của Ethereum. Nếu một khối không đáp ứng được bất kỳ điều kiện bổ sung nào này, nó được xem là không hợp lệ, và người chứng thực nên từ chối nó. Điều này khác biệt so với các cam kết EigenLayer nơi người xác minh với các cam kết bổ sung có thể mất một số ETH đã đặt cược do vi phạm hoặc được thưởng cho việc thực hiện chúng. Tuy nhiên, khối vẫn được coi là hợp lệ bất kể các cam kết này.

Hãy tưởng tượng Alice là người đề xuất trong mạng lưới Ethereum. Với PEPC, Alice có tính linh hoạt để thực hiện cam kết cụ thể cho khối sắp tới. Cô ấy có thể cam kết rằng khối của mình sẽ chứa ít nhất ba giao dịch liên quan đến một hợp đồng thông minh cụ thể, và cô ấy sẵn lòng phân bổ 70% gas của khối cho chúng. Cô ấy truyền đạt cam kết này, và nó trở thành một phần của điều kiện hợp lệ của khối của cô ấy. Bây giờ, Bob, một Builder, nhìn thấy cam kết của Alice. Anh ấy đóng gói một bó giao dịch phù hợp với tiêu chí của Alice và gửi nó đến cô ấy. Nếu sau khi được xây dựng, khối của Alice phù hợp với cam kết của cô ấy (tức là chứa các giao dịch cụ thể tiêu thụ gas đã được chỉ định), thì khối được coi là hợp lệ và có thể được thêm vào blockchain. Nếu không, khối của Alice sẽ không được chấp nhận, đảm bảo rằng cô ấy tuân theo cam kết đã công bố.

Một khác biệt quan trọng giữa ePBS và PEPC nằm ở bản chất cam kết. Trong ePBS, người đề xuất và Người xây dựng tuân theo một quy trình cố định, đồng nhất. Đó là một dạng tiếp cận một kích cỡ phù hợp. Người đề xuất cam kết vào một giá trị băm khối cụ thể, và người xây dựng sau đó tạo ra một tải trọng phù hợp. Tuy nhiên, PEPC giới thiệu sự đa dạng. Mỗi người đề xuất có thể đặt điều kiện duy nhất, cung cấp nhiều linh hoạt hơn. Điều quan trọng là PEPC tồn tại nhờ vào ePBS, chúng bổ sung cho nhau. Cách hoạt động chính xác của PEPC vẫn đang được thảo luận và nghiên cứu.

Kết luận

PBS không phải là một cài đặt cụ thể, mà là một triết lý thiết kế. Nó nói rằng có động lực cho sự chia sẻ lao động và các nhà hoạt động giao thức sẽ ủy quyền một số trách nhiệm cho các bên thứ ba chuyên nghiệp hơn. Mục tiêu của giao thức là cung cấp một giao diện đáng tin cậy, càng không cần tin tưởng càng tốt để đảm bảo việc ủy quyền này diễn ra một cách trơn tru, công bằng và bao gồm. Thiếu điều này, một số nhà hoạt động có thể có ưu thế, dẫn đến các vấn đề tập trung quan sát lần đầu tiên với MEV trước kỷ PBS. Ở cốt lõi, PBS nhấn mạnh sự công bằng và phân quyền. Trong khi các yếu tố cụ thể để tích hợp vào giao thức sẽ được thấy trong các cập nhật Ethereum trong tương lai, mục tiêu tổng thể của Ethereum vẫn rõ ràng: tính năng, mở, đáng tin cậy trong việc tính toán theo trạng thái, được giám sát bởi một nhóm nhẹ của các nhà xác thực phân quyền.

Disclaimer：

1. Bài viết này được sao chép từ Gương]. All copyrights belong to the original author [Chaskin trên chuỗiNếu có ý kiến ​​phản đối về việc tái in này, vui lòng liên hệ với nhóm Gate Learn và họ sẽ xử lý ngay lập tức.
2. Phủ Nhận Trách Nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không đại diện cho bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Các bản dịch của bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được nêu, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết dịch là không được phép.