MEV-Boostとイーサリアムのコンセンサスメカニズムの関係についての考察

4月2日に、悪意のある攻撃者があるリレー プラットフォームの脆弱性を利用して2000万ドルを盗みました。その後数日間、開発者はこの問題を修正するために複数のパッチをリリースしましたが、ネットワークの遅延やバリデーターのポリシーと相まって、4月6日にイーサリアムネットワークが短時間不安定になる原因となりました。チェーンの再編成はブロックの生産率と決済の保証を低下させ、ネットワークの健全性に悪影響を及ぼします。

本稿はMEV-Boostとコンセンサスメカニズムの相互作用を探り、イーサリアムの権利証明におけるいくつかの微妙な点を明らかにし、可能な改善方向を挙げることを目的としています。

MEV-Boostの紹介

MEV-Boostは、最大可提取価値(MEV)がイーサリアムネットワークに与える悪影響を緩和することを目的としたプロトコルです。これには3つの役割が含まれています:

• リレー: 提案者とブロックビルダーをつなぐ信頼できる仲介者
• ビルダー: MEVを最大化するために複雑なエンティティを構築する
• 提案者:イーサリアムPoSバリデーター

MEV-Boostの大まかなプロセスは次のとおりです: ビルダーがブロックを構築し、中継に提出します; 中継がブロックを検証し、支払い額を計算します; 提案者が最高入札を選択し、署名します; 中継がブロックを公開し、報酬を分配します。

MEV-Boostは重要なインフラです。なぜなら、すべての提案者が公平にMEVを取得でき、構築者との信頼関係を築く必要がなく、イーサリアムの長期的な非中央集権に貢献するからです。

! パラダイム:MEV-BoostとEthereumコンセンサスメカニズムの関係を探る

イーサリアムのフォーク選択ルール

フォーク選択ルールは、ネットワークがチェーンのヘッドに関してどうコンセンサスを達成するかを決定します。それは時間との関係がブロックの生成に重大な影響を与えます。

イーサリアムPoSは時間を12秒のスロットに分割します。各スロットはランダムに1人のバリデーターを提案者として指定し、他のバリデーターは投票によってチェーンの先頭を支持します。スロットは3つの4秒のフェーズに分かれ、その中でt=4秒の証明締切時間が最も重要です。

ネットワークの健康の観点から見ると、最適なブロックの発行時間はt=0です。しかし、ブロックの価値は時間とともに増加するため、提案者はより多くのMEVを得るために発行を遅らせる動機があります。

タイムリーな発表を促すために、「提案者の昇進」と「誠実な再構成」メカニズムが導入されました:

• 提案者の昇格: 提案者に対して、40%の証明重みを持つフォーク選択の昇格を与え、1スロット継続する。
• 正直な再構成: 正直な提案者が証明の重みが20%未満のブロックを強制的に再構成することを許可する

! パラダイム:MEV-BoostとEthereumコンセンサスメカニズムの関係を探る

リレーノードとビーコーンノードの修復

4月2日の攻撃後、リレーおよびコア開発チームは複数のパッチを公開しました:

1. リレーは悪意のある提案者、ブロックが公開されているかどうかをチェックし、ランダムな遅延を導入します。
2. 信標ノードはブロックの有効性を検証し、ネットワーク上に同等のブロックが存在するかを確認します。

これらの変化はブロックの発行遅延を増加させ、ブロックが証明の締切を超えて放送される可能性があります。誠実な再構築と結びつくことで、フォークブロックの数が急激に増加します。

! パラダイム:MEV-Boostとイーサリアムのコンセンサスメカニズムの関係を探る

今後の方向性

これを考慮して、研究界は「受け入れ可能な」再構成の数を評価し、同等攻撃のリスクを考慮する必要があります。いくつかの改善の可能性には以下が含まれます:

• 等価攻撃を防ぐための「ヘッドロック」の実現
• バグバウンティ「MEV-Boost」を増やす
• 拡張シミュレーションソフトウェア研究サブスロットタイミング
• リレー区塊の公開パスの最適化
• MEV-Boostをコンセンサスクライアントに組み込む(ePBS)
• もっとテストケースを追加する
• リレークライアントの多様性を奨励する
• 同等のペナルティを調整する

全体として、分割攻撃は遅延、MEV-Boost、コンセンサスメカニズムの関係をよりよく理解する手助けとなりました。これがプロトコルの継続的な強化を促進することを願っています。

! パラダイム:MEV-BoostとEthereumコンセンサスメカニズムの関係を探る