Обсуждение связи между MEV-Boost и механизмом консенсуса Ethereum

2 апреля злоумышленник использовал уязвимость на одной из релейных платформ и похитил 20 миллионов долларов. В последующие дни разработчики выпустили несколько патчей для исправления этой проблемы, но в сочетании с задержками сети и стратегией валидаторов это привело к кратковременному нестабильному состоянию сети Ethereum 6 апреля. Перестройка цепочки снижает производительность блоков и гарантии расчетов, что негативно сказывается на здоровье сети.

Данная статья направлена на исследование взаимодействия MEV-Boost и механизма консенсуса, выявление некоторых тонкостей в Эфире поProof of Stake, а также перечисление возможных направлений для улучшения.

Введение в MEV-Boost

MEV-Boost — это протокол, предназначенный для смягчения негативного влияния максимальной извлекаемой ценности ( MEV ) на сеть Ethereum. Он включает три роли:

• Ретранслятор: надежный посредник, соединяющий предложителя и строителя блока
• Строитель: сложный субъект, создающий блоки для максимизации MEV
• Предложитель: Эфир PoS валидатор

Общий процесс MEV-Boost заключается в следующем: строитель создает блок и отправляет его в релей; релей проверяет блок и вычисляет сумму оплаты; предлагающий выбирает наивысшую ставку и подписывает; релей публикует блок и распределяет вознаграждение.

MEV-Boost является важной инфраструктурой, потому что он позволяет всем предложителям справедливо получать MEV, не устанавливая доверительные отношения с построителями, что способствует долгосрочной децентрализации Ethereum.

Правила выбора разветвлений Ethereum

Правила выбора форка определяют, как сеть достигает соглашения по цепочке. Их связь со временем имеет значительное влияние на производство блоков.

Ethereum PoS делит время на слоты по 12 секунд. В каждом слоте случайным образом назначается один валидатор в качестве предложителя, а другие валидаторы поддерживают цепочку голосованием. Слот делится на три стадии по 4 секунды, при этом момент времени t=4 секунды является наиболее критическим для подтверждения.

С точки зрения здоровья сети, лучшее время для публикации блока - t=0. Однако, поскольку стоимость блока увеличивается со временем, у предложителей есть мотивация задерживать публикацию, чтобы получить больше MEV.

Чтобы поощрить своевременные публикации, были введены механизмы "повышения предложителя" и "честной реорганизации":

• Повышение для предложителя: предоставление предложителю повышения выбора форка, эквивалентного 40% веса доказательства, на протяжении одного слота.
• Честная перестройка: позволяет честным предложителям принудительно перестраивать блоки, вес доказательства которых ниже 20%.

Ремонт узлов реле и маяка

После атаки 2 апреля, команды по разработке промежуточного ПО и ядра выпустили несколько патчей:

1. Ретрансляция проверяет злонамеренных предложителей, были ли блоки опубликованы, вводит случайные задержки
2. Узел сигналов проверяет действительность блока и проверяет, есть ли в сети эквивалентные блоки.

Эти изменения увеличили задержку выпуска блоков, что может привести к тому, что блоки будут транслироваться после истечения срока доказательства. В сочетании с честной реконструкцией это приводит к резкому увеличению количества форк-блоков.

Будущее направление

Учитывая это, научное сообщество должно оценить "приемлемое" количество реконструкций и учитывать риски эквивалентных атак. Некоторые возможные направления улучшения включают:

• Реализация "headlock" для предотвращения эквивалентных атак
• Увеличить размер вознаграждения за уязвимость MEV-Boost
• Расширение временной последовательности подслота в исследовании программного обеспечения для моделирования
• Оптимизация пути публикации промежуточных блоков
• Включить MEV-Boost в клиент механизма консенсуса (ePBS)
• Добавить больше тестовых случаев
• Поощрение разнообразия ретрансляторов клиентов
• Корректировка эквивалентных мер наказания

В общем, атака разделения помогла нам лучше понять взаимосвязь между задержкой, MEV-Boost и механизмом консенсуса. Надеюсь, это поспособствует дальнейшему укреплению протокола.