不可拥挤的包含列表：链中立性、预确认和提议者承诺之间的张力 - 经济学

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作者：@Julian, @barnabe 和 @soispoke

验证者是 Ethereum 协议和基础设施中任何层面上最去中心化的一组参与者。这是 Ethereum 的一个设计目标，因为只有这样，协议才能利用这种去中心化来获得协议的弹性：

• 作为共识服务的参与者，一个去中心化的验证者集合可以确保抵抗相关的故障，无论是偶然的（例如，由于错误导致一定比例的验证者集合离线）还是恶意的（例如，一部分验证者集合产生安全故障）。
• 作为区块生产者，一个去中心化的验证者集合可以抵抗寻租集团，这些集团可能会寻求不正当的租金，例如，通过审查或重新排序。

本文研究了验证者的第二个角色以及他们作为区块生产者的职责。首先，我们探讨协议如何利用去中心化的验证者集合来维护一个我们称之为链中立性的概念。然后，我们讨论预确认和 PEPC 如何可能挤占协议内的包含列表，使其无法维护链中立性，从而引入了包含列表的一个属性，即本文的主要议题：不可挤占的包含列表。最后，我们将无条件包含列表与 PEPC 的一个实例进行比较，并调查谁应该获得与通过包含列表执行的交易相关的费用。

恢复链中立性

过去，验证者（以及之前的矿工）都被动地参与，既作为构建者，收集交易并使用简单的启发式方法将其按顺序排列在区块中，又作为提议者，签署区块并在网络上进行传播。

最大可提取价值 (MEV)，即验证者在其作为区块生产者的职责中可以提取的价值，改变了这种模式。验证者变成了被动的提议者，与一组不同的主动构建者进行互动。主动构建者不仅仅是收集交易并盲目地将它们打包到区块中；相反，他们会积极地优化他们可以从区块内容中提取的价值。与此同时，验证者作为被动的提议者，只是在倾听希望代表他们进行构建的构建者的报价。

不幸的是，作为一个在数量上少得多且有自身利润最大化目标的群体，没有理由认为构建者的目标和偏好与验证者在包含或审查某些交易方面的目标和偏好相一致，甚至与更广泛的网络利益相关者的偏好相一致。更一般地说，可以提出以下原则：

链中立性： 任何待处理的、支付费用的交易，如果可用且链上有空间包含它，都应该被包含。

链中立性旨在涵盖比单独的抗审查性更大的原则。在我们理解的抗审查性下，存在一种积极和有针对性的努力，以阻止某些用户访问链上包含。然而，在如今密集的中间关系供应链网络中，一些用户互动可能会因为偶然的原因而被抛诸脑后，仅仅因为他们的交易没有参与到增加供应链中介的福利。一个例子是构建者排除交易不是为了审查它们本身，而是为了减少区块在网络上传播所需的时间。我们认为，只要用户满足链中立性定义中列出的两个要求，他们就必须始终能够“上链”。

作为被动区块生产者的验证者只需从交易池中填满他们的区块，确保将区块空间分配给确实满足链中立性要求的用户。然而，在今天的系统中，提议者可以选择保持被动（“本地构建”）或完全将自己排除在区块生产之外（使用 MEV-Boost）。为了保持链中立性，我们正在寻找方法来恢复验证者所体现的多样性，允许他们为区块生产提供投入，即使他们决定委托构建。

包含列表 (ILs) 是一种提议的方法，用于恢复验证者对区块创建的参与。验证者生成一个 IL，构建者必须根据 IL 模型的规范满足它（例如，构建者必须在其区块中包含来自 IL 的所有交易，或生成一个不能包含更多来自 IL 的交易的区块）。

第一个观察结果是，验证者并没有被迫将他们的区块构建外包给主动构建者，而是这样做以最大化他们自己的回报。那么，我们不清楚为什么验证者会关心生成一个约束构建者的 IL，迫使他们包含构建者可能希望避开的交易。因此，提出了前向包含列表的模型。前向包含列表由 slot n 的验证者-提议者构建，并约束 slot n + 1 的验证者-提议者生成的区块。从网络利益相关者的角度来看，对验证者尊重和维护链中立性的约束，即使是由不同的验证者外部施加的，似乎也是合法的。

但是，我们如何判断包含列表在增强链中立性方面的成功，而不是 IL 的其他潜在用例呢？天真地，我们可以考虑 IL 中交易的数量和质量。例如，IL 中报告的交易是否确实容易受到审查，或者 IL 是否用于其他目标？这是一个重要的问题，因为包含列表是一种稀缺的协议产品，但还有其他用例在等待着！

• 预确认： 预确认是提议者和用户之间关于包含用户交易的条件的协议，例如，在某个时间间隔内或根据某些特定状态采取行动。因此，验证者-提议者提供的预确认要求验证者对区块构建过程有一定的投入。IL 看起来是提议者注册其承诺的好地方，这可能意味着 IL 可能被用于预确认，而不是用于确保链中立性的目的。
• 部分区块构建： 允许多个构建者构建区块的不同部分可能具有价值。IL 可以提供一个实现这种部分构建承诺的粗略协议的途径，使用与 mev-boost 相同的模式（想想“IL-boost”，其中 IL 构建者将数据馈送到验证者-提议者）。更一般地说，PEPC 的价值主张是利用提议者做出关于区块构建组织的承诺的能力，包括关于部分内容的承诺。IL 允许对构建区块做出有限的承诺，那么 IL 作为中立输入浮出水面与 IL 作为协调工具以实现部分区块构建之间是否存在冲突。

问题的关键就在这里。其他可能为 IL 提议者释放大量价值的用例可以使用 IL 提议者从协议中获得的承诺能力。预确认和某些 PEPC 风格的提议者承诺可以通过包含列表来实现。如果提议者通过为这些用例构建他们的 IL 比为其他用例构建 IL 获得更多的利润，他们可能会这样做。当 IL 用于链中立性以外的用例时，我们说链中立性用例被挤占了。这篇文章提出了一种新的包含列表设计属性：不可挤占性。我们研究协议如何确保协议产品变得不可挤占，并将这种推理应用于当前提议的包含列表模型。

不可挤占的包含列表

我们将不可挤占的包含列表非正式地定义为，当用于协议预期的目的时，为包含列表提议者创造的价值大于用于其他目的时。使 IL 不可挤占应该是协议的设计目标。类似于对 PBS 所做的工作，我们将包含列表的设计空间划分为分配规则和市场结构。

市场结构是被分配给包含列表的权利和义务的集合。谁可以制作包含列表？包含列表适用于哪个区块？如何强制执行包含列表？我们已经看到了许多不同的提议的 IL 设计，每个设计都使用不同的市场结构。前向包含列表允许区块 n 的 Beacon 提议者创建适用于区块 n + 1 的 IL。只有当 IL 中的交易有空间包含在区块中时，才强制执行条件 IL，而无条件 IL无论主区块主体中的交易数量如何，都会强制执行。同样，累积的、非过期的包含列表也是一种不同的协议产品。

包含列表的分配规则是指 IL 提议者可以实施的承诺空间。理想的分配是将一组“被审查”的交易包含在列表中。IL 提议者可以实施其他分配规则，例如将 IL 生产外包给第三方，例如通过前面提到的假设的 IL-boost。协议可以创建一个市场结构，使 IL 提议者选择的分配规则也能实现维护链中立性的目标。

协议可以使用市场结构来激励 IL 提议者选择维护链中立性的分配规则。不同的市场结构会引发 IL 提议者使用的不同分配规则。

可以说，条件包含列表可能比无条件包含列表更接近不可挤占，因为它们提供的关于包含交易的保证较少。无条件 IL 可以更容易地用于其他用例。因此，使用条件 IL 的市场结构可以激励 IL 提议者选择维护链中立性的分配规则，从而使 IL 更不可挤占。

协议还可以通过选择限制可能的分配规则集合的市场结构来使 IL 不可挤占。COMIS就是这样一种机制。它大致指出，包含列表是由大型委员会的每个成员制作的包含集合构建而成的。如果交易包含在至少一定比例的包含集合中，则必须将其包含在最终的包含列表中。这种机制显然导致了一种对其目的更加明确的市场结构，并且 IL 提议者将 IL 用于链中立性以外的任何其他目的将花费更高的成本。

这里可能有一个更普遍的论点。在维护链中立性方面，协议做出了有利于被审查方的明确选择，即使这可能导致福利差距。基于市场的解决方案，其中分配规则不受约束，通常旨在找到福利最大化的解决方案，这意味着特定区块的 MEV 最大化。因此，如果协议想要链中立性，也许它必须约束可能的分配规则集合。潜在地，这类似于协议需要指定区块构建的分配规则，如果它想强制执行先到先得的区块分配规则。

鉴于这种福利差距，人们可能还会想知道，协议指定的目的被其他用例挤占是否对协议不利。然而，这种福利差距是否可取是一个治理问题，而不是应该由市场回答的问题。此外，其他用例，例如预确认，不需要协议产品，可以通过协议外的提议者承诺来满足，例如 PEPC-Boost 或基于 EigenLayer 的系统。链中立性很难通过协议外系统来改善。

包含列表、PEPC 和多个并发区块生产者之间的比较

鉴于包含列表市场结构的设计，我们已经谈到了某些用例挤占其他用例的可能性。用例体现了市场参与者希望实现的某些特征或结果的需求。如果需求不能直接被某些产品满足，但可以通过其他产品间接满足，那么即使间接产品不是事先设计来满足这种需求的，某些用例也会挤占其他用例。我们现在必须了解预确认或更一般的提议者承诺等用例的需求来自哪里，以及为什么包含列表允许间接表达这些用例。

广义上，我们将包含列表、预确认、提议者承诺和其他现象视为参与区块共同创建的更大意愿的实例。作为一个原子单元，区块代表了大量空间，用于通过交易表达用户偏好。可以提出一个哈耶克式的论点，即没有哪个单一的方拥有做出好的区块所必需的知识，因此必须依赖于更多市场参与者的分散知识。阻止这种分散的包含意愿的表达会产生被压抑的需求，这种需求会以任何方式寻求实现自身。

例如，无条件 IL 在区块 n+1 中为包含列表保留了一定数量的区块空间，该包含列表由区块 n 的提议者提出和构建。此设置与具有两个部分构建者的 PEPC 实例非常相似。事实上，如果协议可以分别接收两个区块，而不是要求一个构建者将包含列表与常规区块捆绑在一起，我们将不需要 IL 的“前向”属性，并且我们将获得两个完全并行的构建者，尽管如果交易附加到区块 n+1 的末尾，则无条件 IL 中的某些交易可能已经在主区块主体中执行。

如果单一管道（例如包含列表）无法充分实现市场上的每种类型的需求，我们是否可以寻找适应于可能发生的每种类型的用例的差异化的“管道”？Barnabé 提出了“混合 IL”的想法：一个由 a) 现货（适用于 IL 提议者的区块）无条件 IL 和 b) 前向条件 IL 构建的 IL。这将允许在现货无条件 IL 中发布高质量的预确认，而前向条件 IL 仍然可以用于链中立性。

或者，我们也可以设计一个维护链中立性的现货 IL。通过使用带有 COMIS 的现货无条件 IL，可以删除区块提议者在 IL 构建中的作用，并将其替换为委员会。这是类似于执行凭证的市场结构的变化，因为我们质疑一个 slot 的 Beacon 提议者是否应该获得提议包含列表的权利，而不是直接与协议交互的参与者。

此外，适用于 slot n 但由 slot n 的 Beacon 提议者以外的另一方制作的无条件 IL 会导致一些类似于多个并发区块生产者的东西。这些不同形式的区块共同创建之间的异同目前尚未得到充分探索。

包含列表小费

当前的包含列表规范指出，与 IL 中的交易相关的小费奖励给执行这些交易的区块的提议者，而不是将这些交易包含在 IL 中的提议者。在这篇文章的这一部分，我们认为将小费奖励给 IL 提议者而不是区块提议者 1) 创建了一个可以有条件地支付抗审查费用的方案，2) 可能是不可避免的，并且 3) 增加了审查的成本。请注意，如果存在奖励 IL 提议者的可信机制，协议可以用不同的方式奖励 IL 提议者；例如，它可以使用发行。

首先，通过给予通过 IL 执行的交易的小费，我们可以奖励 IL 提议者提供有价值的链中立性服务。在这里，我们会认为通过 IL 执行的交易，如果该交易在 IL 中但不在任何早期区块的主区块主体中。这对提议者有好处，因为它缩小了将 IL 用于抗审查和用于其他目的之间的福利差距：IL 更不可挤占。此外，它对用户也有好处，因为它允许他们为此服务付费，条件是交易没有以任何其他方式包含。这可能更难在协议外进行。

虽然有条件地支付抗审查费用可能更难在协议外进行，但包含列表提议者可以很容易地要求任何想要包含在 IL 中的交易行贿提议者，然后允许这些交易以 0 小费包含在列表中。

最后，通过将小费奖励给 IL 提议者而不是区块提议者，审查的成本（由 Elijah Fox、Mallesh Pai 和 Max Resnick 在“链上拍卖中的抗审查性”中定义为对手必须支付以审查交易的最低成本）会翻倍。这是因为对手不仅需要贿赂区块提议者以排除交易，还需要以小费的金额贿赂包含列表提议者，而不是以任何任意小的金额贿赂。

结论

总而言之，这篇文章认为，包含列表的前向属性不足以保证包含列表将用于维护链中立性。我们引入了_不可挤占的_包含列表的概念，这可以解释为什么某种包含列表设计将或不会实现协议指定的链中立性目标。当用于协议期望的目标时，不可挤占的包含列表为列表提议者创造的价值大于用于任何其他目标的价值。可以通过创建一个诱导期望的分配规则的市场结构来设计不可挤占的包含列表的协议。最后，我们认为与包含列表中的交易相关的小费奖励给包含列表提议者而不是区块提议者是有益的。

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• 原文链接： ethresear.ch/t/uncrowdab...
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