探讨MEV-Boost与以太坊共识机制的关系

4月2日,一名恶意攻击者利用某中继平台的漏洞窃取了2000万美元。随后几天,开发人员发布了多个补丁来修复这个问题,但与网络延迟和验证器策略相结合,导致4月6日以太坊网络出现短暂不稳定。链重组会降低区块生产率和结算保证,对网络健康不利。

本文旨在探讨MEV-Boost与共识机制的相互作用,揭示以太坊权益证明中的一些微妙之处,并列举可能的改进方向。

MEV-Boost简介

MEV-Boost是一个协议,旨在缓解最大可提取价值(MEV)对以太坊网络的负面影响。它包含三个角色:

• 中继:连接提议者和区块构建者的可信中介
• 构建者:构建区块以最大化MEV的复杂实体
• 提议者:以太坊PoS验证器

MEV-Boost的大致流程是:构建者创建区块并提交给中继;中继验证区块并计算支付金额;提议者选择最高出价并签名;中继发布区块并分配奖励。

MEV-Boost是重要的基础设施,因为它让所有提议者都能公平获取MEV,无需与构建者建立信任关系,有利于以太坊的长期去中心化。

以太坊的分叉选择规则

分叉选择规则决定了网络如何就链头达成共识。它与时间的关系对区块生产有重大影响。

以太坊PoS将时间划分为12秒的插槽。每个插槽随机指定一个验证器作为提议者,其他验证器则通过投票支持链头。插槽分为三个4秒阶段,其中t=4秒的证明截止时间最为关键。

从网络健康角度看,最佳的区块发布时间是t=0。但由于区块价值随时间增加,提议者有动机延迟发布以获取更多MEV。

为了鼓励及时发布,引入了"提议者提升"和"诚实重组"机制:

• 提议者提升:给予提议者相当于40%证明权重的分叉选择提升,持续一个插槽
• 诚实重组:允许诚实提议者强制重组证明权重低于20%的区块

中继和信标节点的修复

4月2日的攻击后,中继和核心开发团队发布了多个补丁:

1. 中继检查恶意提议者、区块是否已发布、引入随机延迟
2. 信标节点验证区块有效性、检查网络上是否有等价区块

这些变化增加了区块发布的延迟,可能导致区块超过证明截止期而被广播。与诚实重组结合,导致分叉区块数量急剧增加。

未来方向

鉴于此,研究界应评估"可接受"的重组数量,并考虑等价攻击的风险。一些可能的改进方向包括:

• 实现"headlock"以防等价攻击
• 增加MEV-Boost漏洞赏金
• 扩展模拟软件研究子插槽时序
• 优化中继区块发布路径
• 将MEV-Boost纳入共识客户端(ePBS)
• 增加更多测试用例
• 鼓励中继客户端多样性
• 调整等价惩罚措施

总的来说,拆分攻击让我们更好地理解了延迟、MEV-Boost和共识机制之间的关系。希望这能推动协议的持续强化。