以太坊轉PoS後，如何緩解MEV的影響？

Tokenview

特邀专栏作者

2022-12-10 09:30

本文約5415字，閱讀全文需要約8分鐘

ETH向POS的過渡中可能會引入新的MEV相關風險。

本期篇幅較長，為了方便大家閱讀可預覽目錄：

溫習：什麼是最大可提取價值MEV

Part 1 ：以太坊POS 中MEV

驗證者中心化

正文

Proposer -Builder Separation

正文

Builder API

Builder API 如何減輕MEV 的影響？

Part 3 ：MEV 是以太坊獨有的嗎？

正文

Part 5 ：為什麼說MEV 很難修復

正文開始，首先我們舉例回顧一下什麼是MEV？
例如，在大量交易導致價格下滑後，Uniswap 上有10, 000 美元的套利機會。套利機器人注意到機會並提交交易以捕獲它，向礦工提供10 美元的交易費。可能會發生以下兩種情況之一：

10,礦工將復制並審查套利者的交易，以便自己抓住機會

其他機器人會注意到並出價更高的txfee，開始一場爭奪套利權的競標戰。拍賣被稱為“優先Gas 拍賣”（Priority Gas Auction：PGA）在MEV 系列的第一篇文章

第一篇文章

裡我們詳細介紹了MEV 的形式及其影響，接下來我們繼續討論MEV 對以太坊的影響。

然而，MEV 提取被認為能夠加速驗證者的中心化。這部分是因為，由於驗證者提出區塊的收入低於之前礦工的收入，MEV 提取可能會極大地影響合併後驗證者的收入。

更大的質押池可能會有更多資源投資於必要的優化以捕捉MEV 機會。這些池提取的MEV 越多，他們就有越多的資源來提高其MEV 提取能力（並增加整體收入），從根本上創造規模經濟。由於可支配的資源較少，獨立質押者可能無法從MEV 機會中獲利。這可能會對獨立驗證者施加壓力，加入強大的質押池以增加收入，從而降低以太坊的去中心化程度。

許可內存池

為了應對三明治攻擊和搶先交易攻擊，交易者可能會開始與驗證者進行鏈下交易以保護交易隱私。交易者代替將潛在的MEV 交易發送到公共內存池（mempool），而是直接將其發送給驗證者，驗證者將其包含在一個區塊中並與交易者分享利潤。

二級標題

Proposer-Builder Separation

二級標題

Proposer-Builder Separation (PBS) 旨在減輕MEV 的影響，尤其是在共識層。 PBS 的主要特點是區塊生產者和區塊提議者（Proposer）規則的分離。驗證者仍然負責區塊提議和投票；但區塊構建者——block builders，則負責排序交易和構建區塊。

在PBS 下，一個區塊builder 創建一個交易包（transaction bundle），並出價將其包含在信標鏈區塊中（作為“執行負載”（execution payload））。選擇提議下一個區塊的驗證者然後檢查不同的出價並選擇費用最高的交易包。 PBS 實質上創建了一個拍賣市場， builders 與驗證者協商出售區塊空間。

當前的PBS 設計使用提交-顯示方案（commit-reveal scheme ），其中builders 僅發布對區塊內容（區塊頭）的加密承諾及其出價。在接受中標後，Proposer 創建一個包含區塊頭的已簽名區塊提案。區塊builder 在看到已簽名的區塊提案後應發布完整的區塊主體，並且在最終確定之前還必須收到來自驗證者的足夠證明。

PBS 如何減輕MEV 的影響？

通過從驗證者的權限中移除MEV 提取，協議內PBS 減少了MEV 對共識的影響。相反，運行專用硬件的區塊builders 將抓住未來的MEV 機會。

不過，這並不完全排除驗證者與MEV 相關的收入，因為builders 必須出高價才能讓驗證者接受他們的區塊。然而，隨著驗證者不再直接專注於優化MEV 收入，時間強盜（time-bandit）攻擊的威脅減少了。

Builder API

PBS 也降低了MEV 中心化風險。例如，使用commit-reveal 方案消除了builders 信任驗證者不會竊取MEV 機會或將其暴露給其他builders 的需要。這降低了獨立質押者從MEV 中受益的門檻，否則，builder 將傾向於青睞在鏈下享有聲譽的大型池並與他們進行鏈下交易。

同樣，驗證者不必相信builders 不會因為支付是無條件的而扣留區塊主體或發布無效區塊。即使提議的區塊不可用或被其他驗證者宣布無效，驗證者的費用仍會處理。在後一種情況下，區塊被簡單地丟棄，迫使區塊builder 損失所有交易費用和MEV 收入。

雖然提PBS 有望減少MEV 提取的影響，但實現它需要更改共識協議。具體來說，信標鏈上的分叉選擇規則需要更新。 Builder API 是一種臨時解決方案，旨在提供PBS 的有效實施，儘管具有更高的信任假設。

Builder API 還充當驗證者和執行層客戶端之間的中間件；但它是不同的，因為它允許信標鏈上的驗證者從外部實體獲取塊（而不是使用執行客戶端在本地構建塊）。

Builder API 的工作原理如下：
Builder API 的工作原理如下：
Builder API 將驗證者連接到運行執行層客戶端的區塊builder 網絡。就像在PBS 中一樣，builder 是專門的團體，它們投身於資源密集型區塊建設，並使用不同的策略來最大化從MEV + priority tips 中獲得的收入。
驗證者（運行共識層客戶端）請求執行有效載荷以及來自builder 網絡的出價。來自builder 的投標將包含執行有效負載塊頭——對有效負載內容的加密承諾——以及支付給驗證者的費用。
驗證者審查傳入的出價並選擇費用最高的執行負載。使用Builder API，驗證者創建一個“blinded”的信標塊提案，其中僅包含它們的簽名和執行有效負載塊頭，並將其發送給builder。

運行Builder API 的builder 預計會在看到blinded 塊提議後，會響應完整的執行負載。這允許驗證者創建一個“簽名的”信標塊，它們在整個網絡中傳播。

使用Builder API 的驗證者仍然需要在本地構建區塊，以防區塊builder 未能及時響應，這樣他們就不會錯過區塊提案獎勵。但是，驗證者不能使用現在公開的交易或另一組交易創建另一個區塊，因為這相當於模棱兩可（在同一個插槽內簽署兩個區塊），這是一種嚴重的錯誤。

MEV-Boost 是BuilderAPI 的一個示例實現（有關MEV-Boost 下期內容我們會單獨介紹），它是對Flashbots 拍賣機制的改進，旨在抑制以太坊上MEV 的負面外部性。 Flashbots 拍賣允許礦工在工作量證明中將構建有利可圖的區塊的工作外包給稱為搜索者：Searchers的專業團體。

二級標題

Builder API 如何減輕MEV 的影響？

Builder API 的核心優勢在於它有可能使對MEV 機會的訪問民主化。使用commit-reveal 方案消除了信任假設，並降低了驗證者尋求從MEV 中獲益的進入門檻。這應該會減輕獨立質押者與大型質押池整合以提高MEV 利潤的壓力。