区块构建环节

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  • 发布于 2025-02-18 21:15
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本文讨论了以太坊中区块构建过程,以及如何通过机制设计来优化效率、链中立性和共识参与者的去中心化。文章介绍了三种机制:Inclusion Lists (ILs)、Attester-Proposer Separation (APS) 和 Concurrent Block Proposers (CBP),并分析了它们在区块共同创建游戏中的作用以及组合方式,旨在为以太坊设计最佳的区块构建流程。

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区块构建会议

类别

笔记

参与者

Barnabé Monnot

Barnabé Monnot

Thomas Thiery

Thomas Thiery

Michael Neuder

Michael Neuder

D

Davide Crapis

J

Julian

📍 项目

无访问权限

🗺️ 区域

空的

✅ 任务

空的

URL

空的

创建时间

2024年7月15日 凌晨4:25

会议目标

会议计划 & 笔记

会议 1

会议 2

会议阅读材料

包含列表

ePBS/APS

并发区块提议者

会前笔记

历史背景

三种机制类别

连接管道

会议目标

谁得到什么,为什么?这些问题自古以来就激发着机制设计者,也是理解区块应该如何构建的关键。用户对状态提出需求,他们通过交易来调解这些需求。他们通过费用来表达他们对这些偏好的重视程度,这些费用由区块构建过程的参与者收取。谁应该参与?他们应该如何获得报酬?在本次会议中,我们将从几种提议的机制的角度调查这些问题,试图完善这幅图景。

会议计划 & 笔记

会议 1

包含列表 (1 小时) [ 幻灯片]

ePBS/APS (1 小时) [ 幻灯片]

ePBS

APS

多区块 MEV

会议 2

并发区块提议者 (30 分钟) [ 文本]

将所有内容整合在一起 (1 小时 ++)

会议阅读材料

包含列表

必需

没有免费的午餐, Vitalik 和 Mike

FOCIL, Thomas, Barnabé, Francesco, Julian

可选

不可拥挤的 ILs, Julian, Barnabé, Thomas

每个证明者一位的 ILs, Vitalik

匿名-ILs, Thomas + Luca

COMIS, Thomas, Francesco, Barnabé

ePBS/APS

必需

更多关于提议者和构建者的图片, Barnabé

可选

执行券, Justin + Mike

EIP-7732: 固化的提议者-构建者分离

并发区块提议者

必需

以太坊中的并发区块提议者, Mike + Max

可选

FOCIL 和 CBP 之间有什么区别?, Barnabé

现有的共识协议是否具有抗审查性,或者我们需要一个新的? Common prefix

会前笔记

Barnabé 与 Mike, Julian, Thomas, Davide 的对话

区块构建过程从协议开始。协议发起一项权利,让某一方生成包含共识数据和交易有效载荷的区块。在本次会议中,我们完全关注交易有效载荷,并交替使用“(执行)区块”或“有效载荷”。

协议关心某些事情:

效率:区块应该首先调解最有价值的经济互动,以 (例如,执行某些互动的最低 gas 消耗,没有垃圾邮件) 最低的成本。

链中立性/质量:交易不应被任意排除,任何支付足够费用的人都应被包括在内,只要不缺少区块空间。

共识参与者的去中心化和不复杂性:负责使链达成共识各方应广泛分布并能抵抗“博弈”。

历史背景

过去,效率是通过用户声明优先级费用获得的,(被动的)区块生产者将通过按优先级费用降序排列交易来诱导和收集优先级费用。链中立性也是从区块生产者的被动性获得的,只要有空间,他们就会机械地将任何东西包含在他们的内存池中。被动性确保了区块生产者作为共识参与者的不复杂性,例如,很少有人会考虑为了自己的利益而进行重组。

随着 MEV 的出现,区块生产者的被动性受到了质疑。MEV 涉及状态分配:谁先、最后或在某些互动之后接触一块状态。仅通过优先级费用来调解有时复杂的偏好可能会导致效率低下,因为被称为优先级 gas 拍卖的链下拍卖很脆弱并会引发延迟博弈,而失败者最终仍然会出现在区块中,消耗浪费的区块空间用于无操作 (no-ops)。

区块生产者朝着更加积极的方向迈进了一步,允许外部各方将最佳排序的交易序列 (又名 bundles) 告知他们,区块生产者应该在他们的区块顶部包含这些交易序列,以最大限度地提高他们的收益。第一个这样的机制被称为 mev-geth,更普遍地实例化了一种被称为区块顶部 (ToB) 拍卖的模式。通过这种机制,区块生产者仍然控制区块的其余部分 (Rest-of-Block, RoB),并且被信任不会解包从第三方收到的 ToB,即原子地将 ToB 包含在他们的区块中,而不修改其内容。

合并后,区块生产者角色属于验证者,其中一些验证者先验上不受信任,例如,单人质押者。当将 ToB 发送到不受信任的验证者时,第三方无法获得验证者不会解包的信心。一种解决方法是盲签名:第三方为验证者构建整个区块,并且验证者在不知道区块内容的情况下签署区块的头部。这个系统实现了提议者-构建者分离 (PBS) 的形式,在其当前的实例化中被称为 MEV-Boost,其中第三方 (构建者) 通过中继与协议外的验证者签订合约。ePBS 寻求将验证者作为提议者和构建者之间发生的公平交换从仲裁者的职权范围转移到协议的职权范围。

在 PBS 下,只要它与验证者最大化自身利润的目标一致,就能获得效率。更有价值的交易会给验证者带来更多的费用,构建者有动力最大化这些费用,这意味着构建者也希望保守地使用 gas,即提供失败交易的隐私,他们不包括没有获得他们想要的东西的交易(没有回滚)。但是有时有价值的交易可能不会被构建者包括在内 (审查),或者如果构建者与不同的交易者有特权关系,则构建者会通过让某些交易在过时的状态上执行来降低某些交易的执行质量 (效率较低)。总的来说,给予构建者对区块内容过多的控制权并不总是能实现效率和链中立性。

我们能补救这种情况吗?已经提出了一些机制来改进这种状态。所有这些机制都引入了不同的控制点,即让各方在区块共同创建博弈中对最终区块的组成进行明确的控制。问题是如何设计一组控制点,以便我们最大限度地提高上面建议的三个属性 (效率、中立性、复杂性) 的性能。然而,有时很难说机制 X 关心属性 Y 而不是属性 Z,因为引入一种机制会极大地改变参与区块共同创建过程的各方之间的动态,从而一次性影响所有指标。其次,每种机制都有许多风格和变体,其中一些与一个属性的关系更大,而另一些与另一个属性的关系更大。因此,在本说明中,我们不是从它们的功能的角度介绍这些机制,而是从它们的构建的角度介绍,即如何定义这些机制。

三种机制类别

包含列表 (ILs) 允许将输入 (交易) 引入区块共同创建过程。在构建者决定最终区块组成的模型中,包含列表会向区块添加约束,即生成一个区块模板,构建者然后必须根据列表的执行规则来完成该模板。这些执行规则可能较弱或较强,例如:

给定一个排序的包含列表,构建者必须按照列表给出的相同顺序包含这些交易,作为 ToB (这是一个更强的,“无条件排序的 ToB” 执行规则)。

或者,给定一个未排序的包含列表,构建者应该将列表中的交易包含在他们区块中的任何位置,只要区块没有耗尽空间 (这是一个较弱的,“有条件”执行规则)。

证明者-提议者分离 (APS) 确定将提议最终交易区块的领导者的身份。实现 APS 的机制包括执行券 (ETs)、执行拍卖 (EAs) 等。通过构建,APS 将交易有效负载的提议职责从验证者处分离出来,从而创建了执行提议者的独特角色。执行提议者拥有多少权力取决于区块共同创建博弈中存在的其他机制,例如,ILs 可能会约束执行提议者的行动空间。

并发区块提议者 (CBP) 指的是广泛的机制集合。从根本上讲,我理解 CBP 涵盖具有相同信息集 (例如,最新区块的后状态) 的许多方,这些方生成将作为区块共同创建过程的输入的输出的机制。我们可以通过用于将提议者输出引入区块共同创建过程的构建规则来进一步区分多重机制和并发机制:

FOCIL (分叉选择强制包含列表) 有多个 IL 提议者制定一组列表,然后将其聚合成单个包含列表,从而约束最终的区块提议者。

如此处 定义 的 CBP 具有并发区块提议者,其中提议者被排序并构建部分区块,然后将它们拼接在一起以组成完整区块。

并发或多重性的 objetivo 是允许一次有多个参与者影响区块共同创建过程的输入。如果并发参与者以不相关的方式生成他们的输出,那么并发性确实有帮助。特别是,通过增加允许交易进入区块的“管道”,审查者必须阻止所有管道 (假设这些管道是不相关的),任何单个交易的进入变得更加困难

连接管道

观众中的范畴理论家会问,这些机制类别中的每一个是否可以相互组合。当然存在可能性:

APS 可以与 CBP 耦合,其中“提议者 A”和“提议者 B”的角色被单独拍卖 (可能提议者 A 会更有价值,因为它在 ToB 处获得更有价值的区块空间)。

正如解释的那样,多个提议者支持 FOCIL 的设计,FOCIL 的核心是一种包含列表机制,它强制将输入项纳入区块共同创建博弈中。

基于 DAG 的区块链采用多个提议者,有时以“并发”方式,有时带有领导者 (“锚”)。

也存在不可能的情况:能否将无条件 (但与顺序无关) 的 IL 应用于 CBP?如果 IL 中的交易未包含在最终区块中,则应该责怪哪个提议者?

除了机制之外,还有各种机制的组合规则。

正如上面所揭示的,IL 可能弱或强地约束生成的区块。

在极限情况下,我们可以考虑根据某种 确定性排序规则 仅从 IL 输入完全构建区块的设计,在这种情况下,执行提议者受到完全约束,他们的唯一作用是将区块交付给网络。

我们可以将生成 ToB 的角色 分配 给 APS 提议者或 IL 提议者之外的某一方。ToB 分配机制可以从 mev-burn 类型机制获得,其中拍卖的获胜者由协议参与者使用某种最大化规则以可信的方式决定。

最终设计应旨在满足上述三个指标,如果不是更多指标的话。关于各种机制及其组合规则落地的位置的一些想法:

具有弱执行规则的 FOCIL 可能在“保持共识参与者的不复杂性”和“提高链中立性”指标上表现良好。具有更强执行规则的 IL 更容易受到 MEV 博弈的捕获,这可能会挤出链中立性用例 (参见 帖子)。

APS 似乎在“保持共识参与者的不复杂性”方面表现良好,但由于多区块 MEV 问题 (除非及时 执行拍卖 是可行的,即尽可能晚地出售插槽) 可能会降低效率,并且它本身对链中立性没有任何作用。

CBP 通过增加管道在链中立性方面做得很好,但在以并发方式完成时可能会损害效率,在这种方式中,部分区块在连接在一起之前是单独构建的。我也质疑并发提议者是否能够保持真正的不复杂性,因为有协调的动机,特别是如果“合并规则”可能导致潜在的低效分配。

总的来说,似乎有两个问题推动了讨论:

人们如何表面化多个提议者集合的信号?FOCIL、Cosmos 投票扩展和其他多个提议者设计都试图提供具有不同保证的机制。

人们如何处理该信号?完全和仅从多个提议者的信号中派生一个区块,还是使用该信号来约束单个领导者?如果是后者,是哪种类型的约束?使用该信号来区分交易,例如仅当交易已被多个提议者的较大部分广泛报告时才包括该交易?

考虑到这一点,让我们为以太坊构建我们最喜欢的管道!

  • 原文链接: efdn.notion.site/Block-c...
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江湖只有他的大名,没有他的介绍。