探討MEV-Boost與以太坊共識機制的關係

4月2日,一名惡意攻擊者利用某中繼平台的漏洞竊取了2000萬美元。隨後幾天,開發人員發布了多個補丁來修復這個問題,但與網路延遲和驗證器策略相結合,導致4月6日以太坊網路出現短暫不穩定。鏈重組會降低區塊生產率和結算保證,對網路健康不利。

本文旨在探討MEV-Boost與共識機制的相互作用,揭示以太坊權益證明中的一些微妙之處,並列舉可能的改進方向。

MEV-Boost簡介

MEV-Boost是一個協議,旨在緩解最大可提取價值(MEV)對以太坊網路的負面影響。它包含三個角色:

• 中繼:連接提議者和區塊構建者的可信中介
• 構建者:構建區塊以最大化MEV的復雜實體
• 提議者:以太坊PoS驗證器

MEV-Boost的大致流程是:構建者創建區塊並提交給中繼;中繼驗證區塊並計算支付金額;提議者選擇最高出價並籤名;中繼發布區塊並分配獎勵。

MEV-Boost是重要的基礎設施,因爲它讓所有提議者都能公平獲取MEV,無需與構建者建立信任關係,有利於以太坊的長期去中心化。

以太坊的分叉選擇規則

分叉選擇規則決定了網路如何就鏈頭達成共識。它與時間的關係對區塊生產有重大影響。

以太坊PoS將時間劃分爲12秒的插槽。每個插槽隨機指定一個驗證器作爲提議者,其他驗證器則通過投票支持鏈頭。插槽分爲三個4秒階段,其中t=4秒的證明截止時間最爲關鍵。

從網路健康角度看,最佳的區塊發布時間是t=0。但由於區塊價值隨時間增加,提議者有動機延遲發布以獲取更多MEV。

爲了鼓勵及時發布,引入了"提議者提升"和"誠實重組"機制:

• 提議者提升:給予提議者相當於40%證明權重的分叉選擇提升,持續一個插槽
• 誠實重組:允許誠實提議者強制重組證明權重低於20%的區塊

中繼和信標節點的修復

4月2日的攻擊後,中繼和核心開發團隊發布了多個補丁:

1. 中繼檢查惡意提議者、區塊是否已發布、引入隨機延遲
2. 信標節點驗證區塊有效性、檢查網路上是否有等價區塊

這些變化增加了區塊發布的延遲,可能導致區塊超過證明截止期而被廣播。與誠實重組結合,導致分叉區塊數量急劇增加。

未來方向

鑑於此,研究界應評估"可接受"的重組數量,並考慮等價攻擊的風險。一些可能的改進方向包括:

• 實現"headlock"以防等價攻擊
• 增加MEV-Boost漏洞賞金
• 擴展模擬軟件研究子插槽時序
• 優化中繼區塊發布路徑
• 將MEV-Boost納入共識客戶端(ePBS)
• 增加更多測試用例
• 鼓勵中繼客戶端多樣性
• 調整等價懲罰措施

總的來說,拆分攻擊讓我們更好地理解了延遲、MEV-Boost和共識機制之間的關係。希望這能推動協議的持續強化。