本文介绍了MEV-Boost,它是Flashbots为了减轻矿工(或验证者)损害用户利益的能力而创建的机制。MEV-Boost允许验证者外包区块生产,通过Builder API连接执行客户端和共识客户端,同时通过中继(relayer)和托管(escrow)确保区块的有效性和数据的可用性。MEV-Boost的优势包括民主化MEV机会、降低gas费用和提高以太坊用户的隐私。
由 Alchemy 编写
由 Brady Werkheiser 审核
发布于 2022 年 8 月 4 日,阅读时长 5 分钟
最大可提取价值(MEV) 是指通过添加、移除或更改区块中包含的交易顺序,从区块链网络中提取价值的过程。MEV 的利润通常以普通用户为代价。 Flashbots 是一个 MEV 研究组织,创建了 MEV-Boost,以减轻区块生产者损害用户的能力。
MEV Boost 是当前 Flashbots 机制的迭代版本,旨在抵消最大可提取价值(MEV)对以太坊的负面影响。 Flashbots 的出现是为了 解决与 MEV 相关的几个问题,包括:
量化 MEV 提取的规模和数量
实现 MEV 利润获取的民主化
减少 MEV 相关交易对普通用户的影响
最初的 Flashbots 产品是 mev-geth,它是 go-ethereum (geth) 客户端软件的一个分支版本,供挖矿节点在构建区块时使用。Mev-geth 允许矿工将寻找 MEV 机会和构建最有利可图的区块的工作外包给其他方,这些方被称为 搜索者(searcher) 和 中继者(relayer)。
搜索者(searcher) 是一个专门的参与者,例如交易员,他们发现有利可图的交易并将它们发送给矿工以包含在区块中,并且搜索者的交易不是通过公共 mempool 传递,而是发送给 中继者(relayer),中继者验证交易包,然后将它们发送给矿工以包含在区块中。
这一过程鼓励了交易隐私。
运行 mev-geth 的 矿工 使用软件来评估所有传入的交易包,并选择交易排序最有利可图的交易包。 Flashbots 还允许搜索者使用 密封价格竞标方案 来表达他们的包含偏好(即他们的交易在区块中的位置)。这意味着交易发送者不必像 Flashbots 时代之前那样为区块中的最高位置出价。
在构建区块后,mev-geth 会将其与常规以太坊区块进行比较,以查看哪个区块具有更多的利润。如果 Flashbots 区块被认为更有利可图,它就开始在其上挖矿——否则客户端会在常规以太坊区块上挖矿。
与 mev-geth 类似,mev-boost 使区块提议者(在 PoS 中称为验证者)能够外包区块生产。 然而,当前 MEV Boost 的设计存在一些差异,包括 Builder API、区块构建者、第三方担保和验证者。
Builder API 是 Beacon Chain 节点使用的 Engine API 的修改版本,用于连接负责构建区块的执行客户端和负责提议将区块添加到 Beacon Chain 的共识客户端。
Builder API 是 mev-boost 中间件的一个更为中性的名称,该中间件促进了验证者和区块构建者之间的交互。Builder API 位于运行共识客户端的验证者和运行执行客户端的区块构建者之间。
Builder API 允许区块构建者将“执行负载头”(区块内容和总价值的加密承诺)发送给验证者进行签名。这可以防止验证者窃取区块的内容并在本地生成区块以获取 MEV。
之后,下一个 Beacon Chain 区块的 验证者 (必须被选为提议者)使用其公钥对执行负载头进行签名,然后将其转移到 第三方担保,第三方担保将其传递给区块构建者。
然后,区块构建者应将执行负载的主体(即交易包)与验证者的签名一起发布到网络,以证明区块的完整性。
一个图表,提供了 MEV Boost 架构的概要视图。 [来源 https://ethresear.ch/t/mev-boost-merge-ready-flashbots-architecture/11177 ]
区块构建者是一个实体,它投资于资源密集型区块生产所需的专用硬件。
区块构建者从搜索者那里接收交易,搜索者除了 gas 费外,还通过进行密封价格竞标来表达他们在区块中的首选位置。构建者的工作是使用不同的策略构建最有利可图的区块。
对 MEV Boost 中外部构建者网络的描述。 [来源:Flashbots]
中继者是一个负责在将区块传递给验证者之前检查区块的实体。 中继通过确认构建者区块的有效性并估计每个区块与 MEV 相关的价值来保护验证者免受垃圾邮件的侵害。
第三方担保是一个从relay接收区块内容的实体。 第三方担保通过确保验证者签名的每个执行负载的数据都可用,从而为验证者提供 数据可用性。此外,中继者必须信任第三方担保,不会在验证者签名之前向其透露负载的内容。
mev-boost 架构中的验证者是 Beacon Chain 中被选择为特定 slot 提议区块的 stake 参与者。 验证者与中继通信以获取最有利可图的区块头,并通过使用其公钥签名来证明其有效性。
一旦区块被添加到链中,验证者将在执行负载中指定的“费用接收者”地址中收到交易费用和 MEV 提示。
对 MEV Boost 中构建者、中继和验证者之间关系的描述。 [来源:Flashbots]
MEV Boost 的好处包括实现 MEV 机会的民主化,以便 solo 质押人可以有利可图地参与、降低 gas 费以及提高以太坊用户的隐私。
MEV 可能导致创建许可的 mempool 或交易者与区块生产者之间的链下交易。这两者都可能严重威胁以太坊的去中心化。MEV-Boost 通过实现 MEV 机会获取的民主化来解决此问题,尽管这与直觉相反,但它减轻了中心化的风险。
在合并后的以太坊中,拥有丰厚 MEV 利润的大型质押池可以将这些资金再投资到利用更多 MEV 机会中。如果他们想获得更多的质押回报,这可能会给 solo 质押人带来加入大型质押池的压力。
通过运行 MEV Boost,任何验证者(包括 solo 质押人)都可以访问 MEV 机会。验证者对负载头进行签名,区块构建者随后发布主体的提交-披露方案意味着构建者不需要信任验证者。因此,大型质押池不能利用其声誉作为杠杆来垄断 MEV 交易。
MEV 通过 DeFi 参与者(尤其是交易机器人)进行的 优先级 gas auction 来影响普通用户的 gas 费。MEV-Boost 对解决此问题的贡献是将 gas auction 转移到链下。
DeFi 交易者不是反复将交易发送到公共 mempool,而是向矿工发送一次性密封价格竞标。
在 密封价格竞标 auction 中,所有竞标都会一次性公开,买家只需支付他们最初竞标的价格即可。
密封价格竞标 auction 消除了 PGA 风格的竞标战,从而导致 p2p 网络面临巨大的压力,并提高了常规交易的 gas 费。
以太坊用户,尤其是 DeFi 的参与者,也将受益于更高的交易隐私。对于逃离以太坊的 黑暗森林(公共 mempool 的口语名称)而言,使用 MEV Boost 可能是最安全(且合法)的选择。
由于运营商更有可能在用户没有其他选择时利用用户,因此诉诸仅限访问的 mempool 或链下交易很少有好处。Flashbots 是私有 mempool 的开源、去中心化替代方案,并为注重隐私的用户提供了更多选择。
提议者-构建者分离 (PBS) 是 Danksharding 的一部分,并且是对以太坊共识的计划更改,该更改将使不同的实体管理区块生产和区块提议。在这里,验证者(提议者)将从多个区块构建者那里收到竞标,然后再选择要提议添加到链中的区块。
由于 MEV 激励验证者和矿工 重组以太坊,执行时间强盗攻击以及与交易者进行链下交易,因此 PBS 旨在减少 MEV 对共识层安全性的影响。
区块生产和提议的协议内分离将进一步降低这种风险。PBS 可以使用 MEV Boost 的 Builder API 中使用的提交-披露方案的版本,以防止提议者在签署区块之前访问区块的内容。这将直接消除验证者进行链重组或与交易者串通的动机。
以太坊中提议的提议者-构建者分离的设计。 [来源 https://members.delphidigital.io/reports/the-hitchhikers-guide-to-ethereum ]
Flashbots MEV-Boost 可以被视为协议内 PBS 的前身。这是一个关键角色,因为协议内 PBS 需要 更新 Beacon Chain 的分叉选择规则。
与此同时,MEV-Boost 允许研究人员和用户了解后合并的以太坊中提议者-构建者分离可能是什么样子。
MEV Boost 还将充当原型,以激发在以太坊中实施外部区块构建所需的共识层逻辑和中间件的开发。
研究人员希望 MEV Boost 以及未来的通过 danksharding 实现的提议者-构建者分离将有助于减轻 MEV 对无需许可和去中心化的以太坊的真正威胁,并将继续进一步帮助减少用户的 gas 费和网络拥塞。
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