区块拍卖式ePBS 对比执行凭证 - 权益证明 / 区块提议者

本文对比了ePBS(Enshrined Proposer Builder Separation,内嵌提议者构建者分离)和ET(Execution Ticket,执行凭证)两种设计方案,旨在解决中继器作为瓶颈的问题。

区块拍卖 ePBS 与 Execution Ticket

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本文比较了当前规范形式下的 ePBS 和 ET。它概述了它们的异同,包括下面的表格以供参考。最重要的是,它提出了一些免责声明、相关工作和相关首字母缩写。

免责声明

  • 下面引用的 Enshrined proposer builder (ePBS) 主要指区块拍卖 ePBS。人们会讨论各种形式的 PBS,例如 slot auction PBS 等。下面的比较主要集中在区块拍卖 ePBS 与 ET 上。
  • 下面引用的 Execution tickets (ET) 来自相关工作中的帖子。重要的是要记住这是第一篇关于 execution ticket 设计的文章。该设计是不稳定的,并且没有任何内容是最终的,包括 ePBS。在接下来的几个月中,它极易发生变化。
  • 本文中表达的观点是我个人的观点,不反映我的团队或公司的观点。
相关工作

Payload-timeliness committee (PTC) – an ePBS design 作者:Mike - 2023 年 7 月

Execution Tickets 作者:Mike 和 Justin - 2023 年 12 月

Minimal ePBS Beacon Chain Changes 作者:Terence - 2024 年 2 月

ePBS Design Constraints 作者:Potuz - 2024 年 2 月

Payload Boost 作者:Potuz - 2024 年 2 月

ePBS Consensus Spec 作者:Potuz(仍在进行中)

缩略语 & 缩写

ePBS - enshrined proposer builder separation (内嵌提议者构建者分离)

ET - execution ticket (执行凭证)

PTC - payload timeliness committee (有效载荷及时性委员会)

鸣谢

非常感谢 BarnabéMikePotuz 对草案的评论。

ePBS 与 ET 的相似之处

这两种设计都直接解决了我们的主要问题:作为瓶颈的中继器。今天,存在一条无需信任的路径来将执行提议权分配给自己,那就是本地构建。ePBS 为信标提议者创建了一条无需信任的路径,以将执行提议权分配给其他人。ET 通过将执行提议者的角色从共识验证器集中排除来实现这一点。批评者经常对 ePBS 设计中中继器的可绕过性提出担忧,但通常通过解释 ePBS 并非旨在删除中继器来反驳这一点。相反,它是为了使验证器和构建器能够在彼此之间达成最小信任协议,而无需受信任的中继来调解该协议。构建器可以承担中继器的角色并在需要时打开 RPC 端口。

两种设计都将共识区块的交付与执行区块分离,从而确保即使执行区块丢失或无效,也能包含共识区块。在 ePBS 中,提议者会收到无条件付款。在 ET 中,协议通过凭证燃烧或 MEV 燃烧获得付款。

两种设计都支持区块空间的转售。就当今的 MEV-Boost 和当前的 ePBS 设计而言,信标提议者将区块空间进行拍卖,并且构建者中出价最高者获胜。一旦提交了出价和交易根,区块空间就会被锁定,这意味着信标提议者只能出售一次。相比之下,ePBS 的插槽拍卖变体仅要求信标提议者提交出价的价值和执行提议者的 ID,从而为执行提议者提供了转售区块空间的机会。对于 ET 而言,转售规则取决于协议:如果协议允许转售凭证,则凭证持有人将获得转售区块空间的权利。否则,凭证持有人只能将区块的构建权出售给另一方,同时仍然保留原始提议者的角色。

ePBS 与 ET 的不同之处

Timing game attack (时机博弈攻击)发生在区块提议者将他们的提议延迟到最后一秒以提取更多 mev 时。在 ePBS 中,时机博弈的动态保持不变,共识区块提议者仍然有动机在接近 4 秒标记时提出区块。在 ET 中,共识区块不再提交到执行区块,从而消除了共识验证器参与时机博弈的动机。然而,执行提议者仍然有动机参与时机博弈,这引发了公平性问题,但这不再是共识的问题。

其中一个区别是执行区块截止时间的时机。目前,截止时间是提议者从中继器检索标头时,即插槽的开始。在 ePBS 中,截止时间保持不变。当执行区块在共识区块中提交时,插槽开始。此后,执行将无法更改。在 ET 中,由于执行区块不提交到共识区块,因此执行截止时间被推迟到插槽的后半部分。这可能代表应用程序或与 MEV 相关系统的重要心态转变。两种设计都在维持 12 秒以下的插槽持续时间方面提出了挑战。在 ePBS 中,通过保持一个小的有效载荷及时性委员会而不进行额外的聚合轮次来维持 12 秒的持续时间。在 ET 中,执行委员会的当前规模未知。

两种设计都具有包含列表。在 ePBS 中,插槽 n 的包含列表适用于插槽 n+1,即使事务可能可用于插槽 n。相比之下,在 ET 中,由于共识区块不提交执行区块,因此插槽 n 的包含列表可以直接应用于插槽 n 的执行区块。这种设计更有利,因为在同一插槽的包含列表和执行区块之间,通过 gossip 传输的重复事务更少。

不提交到执行的共识区块存在特定的权衡,主要关注点是执行区块等效的可能性。在 ePBS 中,只有在处理多个共识区块时,才有可能通过 p2p 网络导入多个执行区块。在此模型中,只有共识区块会受到罚没。在 ET 中,可以通过 p2p 导入多个执行区块。每个都受到其罚没规则的约束,从而增加了规范和实施的复杂性。

另一个权衡涉及熔断机制。目前,为了使中继器由于生成无效区块而短路,此机制涉及带外设计,因为中继器的身份在链上是未知的,并且中继器的地址不是共识区块的一部分。相比之下,ePBS 在链上记录构建器的地址,并且构建器的公钥和签名包含在区块中,因此如果构建器未能生成区块或生成无效区块,则可以轻松绕过构建器或使其短路。在 ePBS 中,执行区块的持续生成难度较小。在 ET 中,执行区块提议在其域内运行,从而使类似熔断器的系统的实施变得复杂。

未解决的问题

ePBS 包含未解决的问题,例如如何解决提议者分割视图的问题。当前的方法是实施 payload boosts,使构建器能够通知 PTC 其打算保留执行区块以重新组织当前插槽共识区块。

ET 包含有关经济学、凭证销售和转售计划以及执行区块罚没的未解决问题。缺少罚没引发了对其与 Casper FFG 的可问责安全原则的兼容性的质疑,以及它是否只是 LMD GHOST 故障。

社区的决定不是在 ePBS 和 ET 之间做出选择,而是选择暂停直到出现令人满意的解决方案还是继续使用 ePBS。与此同时,我们正在评估 ePBS 是否是通往 ET 的垫脚石,以及它们是否属于同一技能树。下表有助于阐明整体情况。

比较和对比表

ePBS ET
减少验证器和构建器之间的信任 ePBS 将 mev-boost 直接集成到协议中,使信标提议者能够安全地从构建器处获得出价,而无需信任中间方。构建器可以通过打开其 RPC 端口来整合中继器角色。 ET 通过将执行提议者的角色与验证器完全隔离来实现此目的。验证器根本不需要提议执行区块。
无条件付款 在 ePBS 中,如果共识区块保持规范,但执行区块无效或未公开,则当且仅当共识出价捕获全部付款时,信标提议者仍然会收到协议的一部分付款。 在 ET 中,提议执行区块是在信标提议者职责之外的,在这种情况下变得无关紧要。
熔断器 在 ePBS 中,如果构建器出现故障,则可以在链上观察到这一点。在主观超时后,下一个插槽的信标提议者将绕过来自故障构建器地址的任何提交。 在 ET 中,没有熔断器机制。信标提议者不选择执行构建器。
时机博弈 在 ePBS 中,提议者可能会延迟获取标头直到最后一刻,以捕获更多 MEV。这种方法可能会扭曲共识,并引发有关下一个插槽提议者公平性的问题。 在 ET 中,执行提议者可能会延迟广播执行区块直到最后一刻,以捕获 MEV。虽然这不会扭曲共识过程,但仍然会引发有关下一个插槽提议者公平性的问题。
包含列表 在 ePBS 中,插槽 n 的 IL 对插槽 n+1 执行。来自插槽 n 的事务可能已经是 n+1 的 IL 的一部分,这是可以接受的。链上仅提交摘要。 在 ET 中,插槽 n 的 IL 可以应用于插槽 n 本身,因为共识区块不指定执行区块的内容,仅指定构建者的身份。
Mev 燃烧 在 ePBS 中,由于确保出价可信度的复杂性,实施 MEV 燃烧很困难。该协议无法阻止提议者和构建器之间的勾结,也无法保证构建器会准确报告要燃烧的价值。 在 ET 中,凭证本身会被燃烧。不燃烧全部金额可能会导致各方之间有利可图的链下协议。部分拍卖在这里很难做到。
空插槽 在 ePBS 中,如果跳过共识区块,则无法生成执行区块。但是,如果存在共识区块但跳过了执行区块,则插槽将仅包含共识信息。可以使空插槽对提议者施加惩罚。 目前的思路与 ePBS 相同,但可能并非如此。假设 SSF 和清晰的共识/执行分离,如果缺少共识区块,则可能有执行区块。
插槽时间 在 ePBS 中,强烈要求维持 12 秒的插槽时间。 我们需要具体的证据来解释为什么它不能与 ePBS 相同。
分叉选择规则 实施(区块、插槽)分叉选择规则,以使证明者能够对延迟区块进行投票。 可能需要单插槽终结性。
执行区块等效 在 ePBS 中,由于共识区块提交到一个执行区块,因此可以防止执行区块等效。从每个节点的角度来看,任何未提交的执行区块都会被忽略。 在 ET 中,执行区块/凭证等效是可能的。它可能需要某种形式的罚没方案。与所有罚没设计和实施一样,这引入了一个未知的复杂性因素。问题是凭证等效是否与 ePBS 的插槽拍卖方案下的执行区块等效相同。
出价交付 在 ePBS 中,如果时机博弈很重要,则出价交换将使用 P2P 上的 RPC 进行。RPC 更快,而 P2P 只是活跃度的默认后备选项。 在 ET 中,时机博弈不涉及共识。出价可以直接通过 P2P 交换。这意味着构建器无需向信标提议者打开其 RPC 端口,从而减少了一个顾虑。
多插槽攻击 在 ePBS 中,由于验证器要求,每个验证器都有一个最小绑定,因此获取多个插槽提议更具挑战性。这就是 shuffling 变得相关的地方。 在 ET 中,凭证参与者的数量尚不清楚,因此越来越重要的是,单个参与者可能会连续提议多个插槽。多插槽 MEV 提取或类型的攻击可能会成为一个更重要的问题。
转售 在 ePBS 中,提议者 JIT 请求并从构建器处接收标头。然后,提议者将此机会重新分配给构建器。构建器可以选择与搜索者协作或与其他构建器一起工作。 在 ET 中,获胜回合的执行提议者可以将其区块空间转售给其他实体。
经济学 在 ePBS 中,构建器向提议者支付出价费用。 在 ET 中,协议发布凭证,执行提议者支付提议费用。协议根据供需曲线设置凭证价格。
硬分叉复杂性 在 ePBS 中,通过基于特定时间戳的硬分叉过渡到 ePBS 机制相对简单。 在 ET 中,实施硬分叉需要一定程度的关于提议者执行的前瞻性规划。可能有一些方法可以在没有两次分叉的情况下启动凭证系统,例如,通过进行一次性销售或采用 1559 AMM 风格的市场。但是,现在做出明确的声明还为时过早。
证明执行揭示和有效性 在 ePBS 中,使用 PTC 委员会来证明按时执行揭示并确保其有效性。委员会规模被确定为不需要证明聚合是适当的。下一个插槽的共识区块包括 PTC 证明。 在 ET 中,可以使用 PTC 委员会来验证执行有效性。一旦规范发布,这将如何运作的细节将变得清晰。
未解决的问题 在 ePBS 中,一个重要的设计挑战涉及提议者分割证明者视图,这迫使构建器决定是否揭示其执行区块。Payload boost 代表了解决此问题的一项有希望的努力。 在 ET 中,主要挑战包括解决执行区块等效、制定可行的硬分叉策略以过渡到 ET 框架、确保所有流程都遵守 12 秒的时间范围以及详细说明协议的凭证发行机制。
  • 原文链接: ethresear.ch/t/block-auc...
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