Bagian 1: Bagaimana Kita Sampai Di Sini

Ethereum awalnya dirancang dengan gagasan bahwa satu pihak akan menangani seluruh proses pembuatan blok. Ini melibatkan menggabungkan transaksi dari mempool, merancang header blok, dan entah menemukan nonce emas dalam bukti kerja atau hanya menandatangani header blok dalam bukti kepemilikan. Selama beberapa tahun pertamanya, pembangunan blok berjalan lancar: node penambangan menarik transaksi dari mempool mereka, mengurutkannya berdasarkan harga gas, yang menandakan kerja komputasi dari setiap transaksi, dan tetap dalam batas gas per blok. Namun, dengan munculnya keuangan terdesentralisasi (DeFi), pendekatan ini terhadap pembangunan blok mengalami perubahan signifikan.

Ancaman Pusat dari MEV

Dalam DeFi, urutan di mana transaksi diurutkan dapat membuat perbedaan besar. Katakanlah ada transaksi yang menunggu di mempool yang bertujuan untuk menukar 1 ETH menjadi BITCOIN (Saya berbicara tentang HarryPotterObamaSonic10Inu, tentu saja) di UniSwap. Jumlah BITCOIN yang akan Anda terima didasarkan pada rasio ETH terhadap BITCOIN saat ini di pool UniSwap. Jika transaksi orang lain, menukar 2 ETH menjadi BITCOIN, diproses tepat sebelum transaksi Anda dilakukan, Anda akan mendapatkan lebih sedikit BITCOIN karena rasio ETH terhadap BITCOIN telah berubah. Mengingat pentingnya urutan transaksi, dan penambang mengendalikan urutan ini, ini menyebabkan munculnya apa yang kita sebut MEV, atau Nilai Ekstraksi Maksimal Miner. MEV mewakili potensi keuntungan yang bisa didapatkan penambang dengan memilih transaksi mana yang akan disertakan, dikecualikan, atau diatur ulang.

MEV mungkin tampak tidak berbahaya pada awalnya. Heck, itu bahkan bisa muncul sebagai pendorong untuk keamanan jaringan, lebih banyak insentif untuk penambangan atau validasi, bukan? Selain hadiah blok biasa dan biaya transaksi, sekarang ada MEV untuk diperebutkan. Tetapi kenyataannya jauh dari tidak berbahaya. Jika dibiarkan tidak terkendali, MEV bisa menjadi kekuatan sentralisasi yang kuat. Berikut adalah cerita untuk menggambarkan hal ini: Bayangkan Anda baru saja mengetahui game MEV ini dan mendengar bahwa validator meraup lebih dari 10% APR karenanya. Menggiurkan, bukan? Anda semua masuk! Jadi, Anda mengirim 32 ETH Anda ke kontrak staking dan memulai node validator. Tapi tunggu sebentar... Anda hanya melihat pengembalian 4%. Ketika giliran Anda untuk mengusulkan blok datang, transaksi hanya sejalan dengan harga gas mereka. Tidak ada sihir MEV. Anda tidak dipersenjatai dengan algoritma dan taktik rumit untuk menambang emas MEV itu. Tanpa pengetahuan, Anda terjebak dengan default: memesan transaksi dengan harga gas.

Di sinilah daya tarik sentralisasi mulai terasa. Bahkan jika Anda seorang kuant, komputer sederhana Anda, mungkin sebuah raspberry pi, tidak sebanding dengan superkomputer mereka yang menjalankan permainan ekstraksi MEV tingkat lanjut. Tujuan akhir yang jelas di sini adalah mematikan validator Anda dan malah mengirimkan ETH Anda ke setup super bertenaga ini yang menjanjikan bagian dari pai MEV. Melangkah ke depan, dan Anda mungkin melihat sejumlah besar dari raksasa-raksasa ini pada dasarnya menjalankan jaringan, hasil sentralisasi yang benar-benar mengganggu. Jika ini yang terjadi, maka tujuan mendasar Ethereum telah gagal. Jaringan yang dikuasai oleh beberapa orang mungkin juga menjadi database terpusat pada titik tersebut.

Kelahiran Flashbots

Phil Daian, seorang mahasiswa Ph.D. di Cornell yang mengkhususkan diri dalam keamanan kontrak pintar, termasuk di antara para pengidentifikasi awal masalah MEV. Pada Agustus 2017, ia menerbitkan blog berjudul “Biaya Desentralisasi di 0x dan EtherDelta.” Blog ini terinspirasi oleh kerentanan front-running yang ia identifikasi selama ICO 0x.

Front-running melibatkan mendeteksi transaksi di mempool yang bertujuan untuk menukar Token A dengan Token B. Seorang front-runner kemudian secara programatik memulai transaksi serupa yang menawarkan harga gas yang lebih tinggi. Strategi ini memastikan bahwa transaksi front-runner diproses sebelum yang asli. Setelah transaksi awal diproses, front-runner dapat segera menukar Token B kembali dengan Token A, berakhir dengan jumlah Token A yang lebih besar dari awalnya. Taktik ini terkadang disebut serangan sandwich, karena transaksi pengguna 'terjepit' di antara dua transaksi yang dimulai oleh front-runner. Akibatnya, sementara front-runner mendapatkan keuntungan, individu di belakang transaksi asli menerima lebih sedikit dari Token B. Meskipun serangan sandwich umum, ada berbagai strategi yang dapat digunakan individu untuk mengekstrak MEV secara efektif.

Memvisualisasikan Serangan Sandwich: Bagaimana Front-runners Mencari Keuntungan atas Biaya Orang Lain

Selama booming ICO, Phil dan timnya menggunakan bot yang menghasilkan sekitar satu juta dolar setiap tahun. Setelah membagikan metodologi mereka dalam pos blog yang saya sebutkan sebelumnya, beberapa bot serupa muncul, menciptakan lanskap kompetitif di mana bot akan saling menawar harga gas untuk mencapai prioritas transaksi. Hal ini mendorong Phil untuk mendeploy node secara global, menangkap data transaksi secara real time. Penelitian ini mencapai puncaknya dalam karyanya yang terkenal kertas “Flash Boys 2.0”, yang menggali jauh ke dalam tantangan MEV yang disebabkan oleh pertukaran terdesentralisasi.

Berikut adalah cerita terkait yang menyenangkan yang dibagikan Phil ketika dia menjadi tamu di Blok PemotongKetika Hayden Adams, pendiri UniSwap, berbagi desainnya untuk apa yang sekarang menjadi pertukaran terdesentralisasi paling populer di ethresear.ch. Phil segera mengirim pesan kekhawatirannya kepada kedua Vitalik dan Hayden. Phil percaya bahwa desain UniSwap akan menyebabkan jumlah MEV yang signifikan, menjadikannya target utama untuk eksploitasi dan menempatkan pengguna dalam risiko pengurutan transaksi dan serangan sandwich. Vitalik merespons dengan saran bahwa ini bisa dilihat sebagai mekanisme biaya tambahan untuk menggunakan blockchain. Phil sangat kesal dengan respons ini dan dia berpikir entitas keuangan kuat seperti Goldman Sachs akan datang dan memakan makan siang ritel seperti sistem keuangan saat ini. Namun, seiring berjalannya waktu, Phil mulai memahami perspektif Vitalik (semua puji tuan Vitalik).

Menyadari pentingnya dan tantangan ruang MEV, Phil mendirikan Flashbots, sebuah perusahaan yang berfokus pada penelitian dan solusi di arena MEV. Flashbots menyadari bahwa MEV akan ada dan Flashbots misinya untuk memastikan bahwa keberadaan MEV tidak mengarah pada sistem di mana menjadi orang jahat atau menciptakan eksternalitas negatif lebih baik untuk Anda secara individu dan lebih menguntungkan daripada menjadi aktor yang baik. Contohnya adalah di TradFi, strategi yang paling menguntungkan sering melibatkan eksploitasi tepi sistem. Juga Flashbots berpikir bahwa mungkin ada cara untuk memanfaatkan energi MEV bagi pengguna dan untuk mensubsidi orang-orang yang mengamankan jaringan dan juga untuk mensubsidi transaksi di jaringan untuk mendapatkan harga yang lebih baik kepada orang-orang untuk memberi orang eksekusi yang mereka inginkan dalam sistem ini. Jika dirancang dengan benar, MEV bisa menjadi bagian dari apa yang membuat crypto mengungguli sistem tradisional.

Memanfaatkan MEV: Peran Lelang dan Pemisahan Pemisah-Pembangun

Flashbots menyadari bahwa monopoli penambang atas urutan transaksi adalah sumber daya berharga. Langkah pertama mereka untuk mendemokratisasi MEV melibatkan menciptakan sistem lelang untuk hak pengurutan transaksi. Hal ini mengarah pada penciptaan MEV GETH, yang pertama kali memperkenalkan konsep pemisahan proposer-builder (PBS). Barnabé Monnot dari Ethereum Foundation menggambarkan PBS sebagai: "Sebuah filosofi desain di mana peserta protokol mungkin menggunakan layanan pihak ketiga selama tugas konsensus mereka." Sampai pada titik ini, penambang memiliki kontrol penuh: mereka memutuskan urutan transaksi, melakukan hashing, dan kemudian menambahkan blok. Namun, MEV GETH mengubah strategi. Ia memperkenalkan aktor luar, yang disebut penelusur, yang membayar untuk hak memiliki bundel transaksi mereka disertakan dalam blok penambang.

Dengan MEV GETH, para penambang memiliki ujung yang baru. Mereka bisa menerima bundel transaksi yang dioptimalkan untuk MEV dari para pencari. Setiap bundel juga akan berisi transaksi yang memberikan biaya kepada para penambang, mendorong mereka untuk memilih bundel tertentu ini. Secara alami, para penambang memilih bundel yang menawarkan biaya tertinggi. Ketika para pencari bersaing untuk peluang MEV di dalam mempool publik, penawaran mereka secara alami meningkat karena persaingan ini. Persaingan ini memastikan bahwa para penambang menerima sebagian besar manfaat MEV.

Mari kita uraikan dengan contoh: Bayangkan Alice adalah seorang pencari dan menemukan peluang arbitrase antara dua pertukaran terdesentralisasi. Dia bisa mendapatkan keuntungan 0.07 ETH dengan membeli Token X di UniSwap dan segera menjualnya di SushiSwap dengan harga yang lebih tinggi. Jadi dia membuat bundel transaksi yang dioptimalkan untuk peluang 0.07 ETH MEV dan bersedia membayar seorang penambang 0.05 ETH untuk memprioritaskan transaksinya di blok berikutnya. Bob, pencari lain, mengidentifikasi peluang yang sama. Dia membuat bundel serupa tetapi menawarkan pembayaran 0.06 ETH kepada para penambang untuk hak yang sama. Alice dan Bob sama-sama mengirimkan bundel transaksi yang dioptimalkan MEV mereka kepada para penambang. Di sisi lain, seorang penambang menerima bundel-bundel ini dan harus memutuskan mana yang akan disertakan dalam blok berikutnya. Secara alami, penambang memilih bundel Bob karena biaya yang lebih tinggi yang ditawarkan, memastikan penambang mendapatkan manfaat maksimal. Ini adalah situasi saling menguntungkan.

Penambang menangkap sebagian besar peluang MEV, menerima 0,06 ETH dari peluang 0,07 ETH. Sementara itu, pencari mendapatkan laba bersih 0,01 ETH, yang seharusnya tidak dapat mereka peroleh. Inti dari mekanisme MEV GETH adalah penawaran kompetitif ini. Alice dan Bob bersaing satu sama lain, menawarkan insentif kepada penambang, sehingga memastikan penambang menangkap sebagian besar manfaat MEV.

Namun, jika mereka hanya membuka titik akhir bagi siapa saja untuk mengirim bundel penambang, aktor jahat mungkin mengeksploitasi keterbukaan ini untuk membebani sistem mereka, berpotensi meluncurkan serangan DOS. Untuk mengatasi kerentanan ini, Flashbots memperkenalkan Flashbots Relay. Relai ini melayani peran penyaringan penting: menilai bundel transaksi masuk berdasarkan potensi profitabilitasnya bagi penambang, validitas transaksi, dan biaya yang ditawarkan. Hanya bundel optimal yang kemudian diteruskan ke penambang. Metode ini memang memperkenalkan tingkat sentralisasi, karena prosesnya bergantung pada Flashbots Relay untuk menyaring lalu lintas yang tidak diinginkan atau berpotensi berbahaya. Yang cukup menarik, tingkat PBS sudah ada antara operator kolam penambangan dan pekerja mereka. Biasanya, operator membangun badan blok, termasuk bundel yang dikirim dari relai, hash header blok sekali, dan mengirimkannya ke pekerja untuk melanjutkan hashing dan menemukan nonce emas.

Ikhtisar MEV GETH: Perjalanan dari pencarian hingga penyertaan bundel transaksi dalam blok penambang

Bagian Dua: Lanskap Saat Ini

Ketika Ethereum beralih dari Proof of Work (PoW) ke Proof of Stake (PoS), pemandangan validasi transaksi dan proposal blok secara signifikan berubah. Sementara PoW bergantung pada penambang dan kekuatan komputasi (hash rate) untuk memvalidasi dan menambahkan blok baru ke blockchain, PoS memindahkan tanggung jawab ini kepada validator yang akan melakukan staking ETH mereka untuk menjadi penyarankan blok.

MEV GETH hampir digunakan oleh hampir semua kolam penambangan, tetapi dengan transisi Ethereum ke PoS, sistem memerlukan modifikasi. PoS dirancang untuk menampung penambang solo: validator individu yang beroperasi pada perangkat sumber daya rendah seperti Raspberry Pi. PoS dirancang dengan tujuan untuk memastikan lanskap yang seimbang: apakah Anda seorang penambang solo atau bagian dari kolam staking yang substansial, tidak akan ada keuntungan bawaan dalam proses validasi untuk setiap peserta. Sebelum transisi PoS, beberapa kolam penambangan mendominasi hash rate. Hal ini memungkinkan adanya hubungan kepercayaan antara kolam-kolam ini dan Flashbots Relay. Tindakan tidak jujur, seperti kolam penambangan mencuri MEV dari pencari, dapat membahayakan hubungan ini. Katakan seorang penambang menerima bundel dengan serangan sandwich dari seorang pencari. Jika penambang tersebut lebih lanjut menyandwich pencari dengan transaksi mereka sendiri, itu akan membawa keuntungan jangka pendek, tetapi akan memutuskan hubungan dengan Flashbots, mengakibatkan mereka kehilangan pendapatan MEV masa depan karena mereka akan kehilangan akses ke Flashbots Relay.

Memperkenalkan MEV Boost

Pemegang staker tunggal, berbeda dengan kolam penambangan besar, mungkin tidak memiliki motivasi jangka panjang untuk mempertahankan kepercayaan. Dalam skenario tertentu, mereka bisa menemukan bahwa lebih menguntungkan untuk mengeksploitasi MEV dari seorang pembangun dan kemudian menghilang dari jaringan. Tindakan ini akan mengakibatkan mereka sepenuhnya dipotong, kehilangan semua 32 ETH, tetapi dalam beberapa kasus, potensi keuntungan dari mencuri MEV dapat melebihi kerugian ini. Ini memang terjadi pada bulan April, ketika validator nakal mengambil $20 juta dari bot sandwich sebelum menutup validator mereka.Bacaan lanjutan tentang insiden ini.

Sebagai respons terhadap vektor serangan baru ini, Flashbots meluncurkan MEV Boost, sebuah sistem yang dirancang untuk lingkungan dengan solo stakers.

Mekanika Peningkatan MEV:

• Relay: Berbeda dengan sistem sebelumnya di mana hanya Flashbots bertindak sebagai relay, MEV Boost mendemokratisasi ini. Sekarang, siapa pun dapat bertindak sebagai relay, memperluas partisipasi dan keamanan. Flashbots juga telah mengunggah kode relayer mereka secara open-source.
• Pembangun: Sebuah peran baru muncul - Pembangun. Entitas-entitas ini mengumpulkan bundel transaksi dari pencari dan menggabungkannya menjadi blok-blok lengkap.
• Sistem Lelang: Para pembangun membuat penawaran untuk menyertakan blok lengkap mereka dan mengirimkannya ke relay. Relay melakukan langkah verifikasi penting untuk memastikan validitas blok.
• Interaksi Validator: Para relay meneruskan penawaran tertinggi, beserta header blok yang sesuai, yang mereka terima dari pembangun yang bersaing ke validator yang sedang giliran untuk mengajukan blok ke jaringan Ethereum.
• Komitmen Blok: Validator yang ditunjuk menandatangani header blok, yang merupakan komitmen. Setelah ditandatangani, mereka terikat pada blok itu. Jika mereka mencoba untuk menandatangani blok lain yang akan dilihat sebagai tindakan jahat dan mereka akan ditebas.
• Usulan Akhir: Dengan komitmen yang telah disepakati, relay mengirimkan rincian blok lengkap ke validator, dan ini secara resmi diajukan ke jaringan.

Proses Peningkatan MEV

Pengaturan ini memperkenalkan masalah kepercayaan:

• Kepercayaan Pemancar-Pembangun: Pembangun perlu percaya bahwa pemancar tidak akan mencuri MEV mereka. Pertimbangkan sebuah skenario di mana seorang pemancar, setelah menerima blok dari seorang pembangun, menukar alamat pembangun dalam transaksi sandwich untuk miliknya sendiri. Kemudian mereka meneruskan header yang dimanipulasi ke proposer.
• Proposer-Relay Trust: Sebaliknya, para proposer harus percaya bahwa header blok yang mereka tandatangani adalah valid. Mengajukan blok yang tidak valid akan mengakibatkan kehilangan imbalan blok karena jaringan akan menolak blok tersebut.

Desain PBS melihat tantangan yang berulang: sementara interaksi antara pihak yang mengajukan dan aktor pengurutan transaksi adalah hal yang pasti, ada kebutuhan yang jelas untuk mekanisme di mana:

• Para pengusul dapat mengikat blok pembangun tanpa mengetahui isinya tetapi tetap yakin akan validitas blok tersebut.
• Pembangun dapat dengan aman mengirim blok mereka ke pengusul, yakin bahwa MEV mereka tidak akan dicuri.

Peningkatan asumsi kepercayaan MEV

Sebelum menyelam lebih dalam ke MEV Boost, penting untuk memahami cara default Ethereum membuat blok tanpa menggunakan MEV Boost. Pengaturan ini bergantung pada kolaborasi antara Klien Eksekusi validator dan Klien Konsensus. Ketika transaksi diterima oleh Klien Eksekusi, ia memeriksa formatnya, menambahkannya ke mempool-nya, tetapi tidak memprosesnya. Secara bersamaan, Klien Konsensus menangani konsensus PoS, memilih validator untuk membuat blok berikutnya. Klien Eksekusi validator yang dipilih kemudian mengatur transaksi dengan harga gas ke dalam blok baru, yang kemudian diteruskan ke Klien Konsensus dan diajukan ke jaringan. Validator lain membuktikan keakuratan blok, dan setelah diverifikasi, itu menjadi tautan terbaru rantai.

Proses ini berubah jika validator memilih untuk menggunakan MEV Boost. Validator yang mengintegrasikan MEV Boost melakukannya dengan klien konsensus mereka. Ketika mereka siap untuk mengajukan blok, mereka tidak lagi bergantung pada Klien Eksekusi mereka dan malah terhubung ke jaringan relay. Validator dapat memilih relay mana yang akan terhubung.

MEV Boost bersifat opsional, tetapi 95% validator menggunakannya. Pada dasarnya hampir setiap validator, kecuali yang dijalankan oleh Vitalik, melakukan delegasi pembangunan blok ke pihak ketiga. Delegasi ini menunjukkan bahwa fungsi inti dari protokol Ethereum, yaitu pembangunan blok, sekarang secara utama dilakukan di luar sistem Ethereum itu sendiri. Salah satu pemain utama dalam setup ini adalah relay dan peran mereka agak bertentangan dengan prinsip-prinsip dasar Ethereum. Saat ini, terdapat sekitar 9 relay aktif, tetapi hanya 6 di antaranya memiliki >9% bagian dari blok yang di-relay.

Pemecahan Pangsa Pasar Teratas dan Pembangun oleh Pangsa Pasar dalam 7 hari terakhir. Sumber: https://www.relayscan.io/

Kepercayaan menjadi masalah karena hubungan antara relay dan pembangun serta relay dan validator tidak bersifat tanpa kepercayaan. Ada juga kekhawatiran tentang ketahanan sensor. Relay, selama lelang mereka, memiliki kebijaksanaan untuk menentukan validitas blok. Kebijaksanaan ini memungkinkan mereka untuk mengecualikan blok dengan transaksi yang terkait dengan alamat yang dikenai sanksi. Sebagai contoh adalah ketika sanksi Tornado Cash OFAC terjadi beberapa relay menggunakan kekuasaan ini. Data terbaru menunjukkan bahwa 38% blok dalam seminggu terakhir patuh pada pedoman OFAC karena sensor yang diberlakukan oleh relay tersebut.

Bagian Tiga: Melihat ke Depan

Ethereum sedang merancang strategi untuk menggabungkan kembali proses yang saat ini beroperasi di luar protokol inti. Tujuannya adalah untuk memerintahkan para pengusul untuk mendapatkan blok dari pembangun, pada dasarnya membiarkan protokol menangani tugas-tugas relay saat ini. Sistem relay saat ini memiliki kerentanan. Misalnya, sebuah relay mungkin tidak memvalidasi blok dengan benar, salah memverifikasi penawaran pembangun yang berkaitan dengan pembayaran yang ditujukan untuk pengusul, atau bahkan menunda atau gagal dalam pengiriman blok. Selain itu, menjalankan sebuah relay tidaklah murah. Saat ini, belum ada model pendanaan yang berkelanjutan untuk mereka. Ultrasound Relay, relay yang paling banyak digunakan, mengatakan biaya operasionalnya diperkirakan antara 70.000-80.000 euro per tahun, dan itu belum termasuk biaya lain seperti pemeliharaan perangkat lunak. Relay saat ini beroperasi sebagai utilitas publik.

Tidak ada salahnya dicatat bahwa karena MEV Boost adalah perangkat lunak eksternal yang dikembangkan oleh sebuah perusahaan (Flashbots), maka perangkat lunak ini tidak diuji secara ketat seperti perangkat lunak yang ada dalam protokol. Hal ini terbukti dengan klien Prism setelah upgrade Shapella: bug integrasi dengan MEV Boost menyebabkan masalah dengan tanda tangan proposer, yang mengakibatkan slot yang terlewat dan pemotongan. Tujuan dari mengintegrasikan proses ini ke dalam protokol Ethereum adalah untuk mengatasi tantangan-tantangan ini, memastikan bahwa bahkan jika kesepakatan antara proposer dan builder gagal, proposer tetap mendapat penggantian. Jadi, jika seorang builder memberikan blok yang rusak, proposer tetap mendapatkan tawaran penuh, meninggalkan builder untuk menanggung konsekuensinya. Meskipun detail-detail dari integrasi ini, yang disebut sebagai ePBS (pengenalan pemisahan proposer-builder), masih dalam penelitian, dan mungkin akan memakan waktu beberapa tahun untuk direalisasikan, sudah ada banyak ide berbeda tentang bagaimana tampilannya.

Bagaimana Memuliakan Pembuat-Penjaga Pemisahan

Untuk memahami implementasi ePBS potensial, penting untuk pertama kali memahami beberapa komponen dasar algoritma PoS Ethereum. Dalam Ethereum, waktu tersegmentasi menjadi interval 12 detik yang disebut slot. 32 slot ini bergabung untuk membentuk satu epoch. Di setiap slot, validator secara acak dipilih untuk mengusulkan blok. Secara bersamaan, sebuah komite ditunjuk untuk memberikan kesaksian terhadap validitas blok yang mereka anggap sesuai dengan aturan pemilihan fork PoS Ethereum, idealnya memberikan kesaksian terhadap blok yang baru saja diusulkan sebagai kepala blockchain. Jika blok tidak diusulkan dalam slot yang diberikan, maka setelah 4 detik, validator yang memberikan kesaksian memberikan kesaksian terhadap blok sebelumnya.

Sekarang, ke desain ePBS. Model yang paling disukai meliputi dua slot. Pertama ada fase penawaran, di mana para pembangun mengirimkan penawaran mereka kepada validator. Kemudian Slot 1 dimulai dengan proposer memilih penawaran dan mengikatnya dengan menerbitkan blok yang mengikat penawaran pembangun tersebut. Sebuah kelompok attestors kemudian memberikan suara mereka mendukung blok ini, memastikan tempatnya di rantai. Pada Slot 2, para pembangun melihat penawaran yang diikat dalam blok yang diikat oleh proposer dan attestations di dalamnya. Mengakui komitmen tak terbalik proposer, pembangun yang penawarannya dipilih melepaskan blok mereka dan dipastikan bahwa MEV mereka tidak bisa dicuri. Akhirnya, attestors memvalidasi blok baru ini.

Desain ePBS "dua slot"

Sebuah model yang baru dirilis mirip dengan pendekatan dua slot tetapi memperkenalkan komite kecepatan-payload. Pertama, penawaran pembangun dipilih dan dijamin oleh proposer, dan kemudian komite validator memberikan kesaksian. Selanjutnya, pembangun mengungkapkan payload blok (transaksinya), dan komite kecepatan-payload mengonfirmasi bahwa payload disediakan tepat waktu dan validitasnya. Perbedaan lain antara kedua metode ini terletak pada spesifik operasi Proof of Stake Ethereum, tetapi itu di luar cakupan pos ini.

Desain ePBS dengan Komite Kelayakan Muatan-Waktu

Desain lain berkaitan dengan konsep lelang slot. Di sini, para pembangun, selama penawaran mereka, berkomitmen untuk slot dalam epoch tanpa menentukan bloknya. Mereka pada dasarnya berjanji untuk membuat blok selama slot yang dialokasikan kepada mereka, menawarkan harga tertentu untuk melakukannya. Ini menawarkan adaptabilitas, terutama untuk MEV lintas domain yang memerlukan tindakan real time.

Sejauh ini semua desain ePBS memberikan kontrol penuh kepada pembangun atas transaksi blok. Solusi potensial adalah penggunaan daftar inklusi. Daftar ini, yang dikirim oleh pengusul kepada pembangun, idealnya semua transaksi yang saat ini ada di mempool atau tidak perlu, berisi transaksi yang harus menjadi bagian dari blok pembangun jika ada ruang. Jika blok pembangun penuh, mereka harus menunjukkannya, memastikan mereka menerima daftar tersebut. Metode tersebut memperkuat resistensi sensor jaringan. Jika seorang pembangun ingin menyensor transaksi, akan menjadi sulit dan mahal untuk melakukannya seiring waktu. Karena EIP 1559, blok yang terisi secara berurutan akan menyebabkan biaya dasar naik secara eksponensial. Oleh karena itu, jika seorang pembangun terus-menerus menyensor transaksi dengan mengisi blok dengan transaksi palsu, biaya yang meningkat membuat hal ini tidak layak dilakukan seiring waktu.

Mungkin ada situasi di mana pihak yang mengusulkan ingin memiliki pengaruh pada pembuatan blok. Fitur ePBS lainnya mungkin melibatkan pihak yang mengusulkan membuat bagian dari blok (entah di awal atau akhir) dan menugaskan sisanya kepada pembangun. Semua desain dan fitur ini tidak saling terbatas, lebih tentang seimbangnya manfaat dan kerugiannya.

Pendekatan Penerusan Optimis

Pendekatan lain terhadap ePBS memanfaatkan relay terpercaya yang sudah ada. Ide tersebut adalah secara bertahap mengurangi tanggung jawab relay hingga pada akhirnya relay tersebut lebih berfungsi sebagai pengoptimalkan, bukan komponen penting. Pada tahap pertama, kami melepaskan kewajiban relay untuk memverifikasi validitas blok. Hal ini sangat mengurangi biaya menjalankan relay karena tidak lagi diperlukan simulasi blok untuk memastikan validitasnya. Selain itu, hal ini menyederhanakan peran relay, mengurangi sekitar 100 hingga 200 milidetik dari latensi dalam komunikasi mereka dengan proposer dan pembangun. Jadi, bagaimana cara memastikan proposer mendapatkan pembayarannya jika sebuah blok ternyata invalid? Pembangun akan diwajibkan untuk memasang jaminan, sama dengan penawaran mereka, saat mereka menawar. Jika blok tersebut invalid, jaminan tersebut akan menutupi pembayaran yang akan diterima proposer. Konsep ini disebut sebagai Optimistic Relaying V1.

Optimistic Relaying V1

Mendorong penerusan optimisasi langkah lebih jauh ke V2, kita dapat menghilangkan kebutuhan relay untuk mengunduh blok, mengurangi lagi 50 hingga 100 milidetik dari laten. Jaminan yang sama berlaku: jika suatu blok tidak pernah diunduh, jaminan pembangun membayar.

Optimistic Relaying V2

Pada akhirnya, tujuan akhir untuk Optimistic Relaying mulai terlihat sangat mirip dengan model komite keteraturan-payload yang saya singgung sebelumnya. Berikut adalah urutannya: Para pembangun mengirimkan penawaran mereka pada lapisan peer to peer. Penyusun menerima penawaran dan mengikuti dengan header yang ditandatangani. Kemudian, pembangun menerapkan blok tersebut. Pada tahap ini, tugas tunggal relay adalah mengawasi mempool lapisan peer to peer, pada dasarnya mencatat kapan berbagai aktivitas terjadi. Peran relay menjadi sangat ringan, ia hanya perlu mengawasi mempool. Ini membuat relay beroperasi sangat mirip dengan komite keteraturan-payload. Semua langkah ini membangun menuju masa depan di mana relay digantikan oleh komite keteraturan-payload, menyederhanakan seluruh protokol.

Memanfaatkan Pembangun untuk Penyempurnaan Protokol Tambahan

PBS muncul sebagai respons oleh Flashbots terhadap efek sentralisasi dari MEV, bertujuan untuk mencoba memanfaatkan MEV untuk hasil positif. Mengingat peran baru di Ethereum yang mengkhususkan diri dalam membangun blok, ada kesempatan bagi entitas-entitas ini untuk bertindak seperti superkomputer, kontras dengan validator-validator ringan. Desain protokol sedang muncul yang memanfaatkan para pembangun kuat ini. Ide tersebut adalah untuk menjaga validator tetap sederhana dan langsung (beberapa bahkan mungkin mengatakan cucks) , sementara para pembangun, tidak memiliki pembatasan tersebut, dapat berfungsi pada tingkat komputasi yang jauh lebih tinggi. Aplikasi utama untuk para pembangun yang ditingkatkan ini adalah untuk penskalaan.

Desain Danksharding Peneliti Ethereum Dankrad Feist menyarankan bahwa pembangun yang membutuhkan sumber daya tinggi dapat membuat satu blok besar yang berisi semua data. Data itu kemudian dipecah dan dijamin oleh beberapa komitmen KZG. Membangun blok ini membutuhkan sumber daya yang cukup besar, tetapi memvalidasinya relatif murah. Pemvalidasi ringan kemudian dapat menerapkan Data Availability Sampling untuk memeriksa bagian kecil dari blok dan hampir pasti dapat mengakses seluruh kumpulan data, menghasilkan peningkatan throughput data sekitar ~16x dari Proto-Danksharding. Kepelikan Danksharding sangat rumit dan tidak dibahas di sini, tetapi intinya adalah bahwa pembangun canggih ini dapat diberi peran tambahan untuk meningkatkan jaringan lebih lanjut.

Ide lain untuk memanfaatkan para pembangun adalah realisasi potensial dari rollups berbasis. Beberapa tahun yang lalu, Vitalik membahas model urutan rollup, menciptakan istilah untuk salah satunya Total Anarki, di mana siapa pun dapat mempublikasikan blok rollup dan urutan pertama yang mencapai rantai adalah blok resmi. Pendekatan ini memiliki banyak kelemahan, seperti spam onchain dan ambiguitas tentang urutan pemenang. Namun, artikel terbaru Justin Drake tentangrollups berbasisMenggarisbawahi strategi yang lebih efisien dengan memanfaatkan para pembangun. Dalam model ini, pembangun di lapisan satu berfungsi sebagai urutan rollup, memilih urutan optimal untuk disertakan onchain. Hal ini memastikan hanya urutan optimal yang dimasukkan.

Di luar rollups, pengenalan pembangun kuat dapat mendorong struktur inovatif lainnya, seperti klien tanpa status. Mereka memberdayakan node untuk beroperasi seperti biasa tetapi tanpa beban mempertahankan status usang. Ini memungkinkan node menjadi lebih ringan dan bergantung pada kemampuan pembangun untuk menghasilkan bukti kriptografis tertentu.

PEPC: Komitmen Proposer yang Ditegakkan Protokol

Komitmen penawaran yang ditegakkan protokol (PEPC, disebut pepsi) adalah konsep yang diperkenalkan oleh peneliti Ethereum Foundation, Barnabé Monnot, pada Oktober 2022. Anda dapat menelusuri lebih dalam posting asli Barnabédi siniPada intinya, PEPC bertujuan memberikan kepada para pengusul lebih banyak hak dalam pembangunan blok, yang telah mereka lepaskan dengan menjual seluruh tugas kepada pembangun khusus. Dalam PEPC, para pengusul dapat menambahkan kondisi tambahan untuk sebuah blok dianggap sah, selain dari persyaratan Ethereum biasa. Jika sebuah blok gagal memenuhi salah satu dari kondisi tambahan ini, maka dianggap tidak sah, dan para saksi harus menolaknya. Hal ini berbeda dari komitmen EigenLayer di mana validator dengan komitmen tambahan entah kehilangan sejumlah ETH yang dipertaruhkan karena tidak patuh atau mendapatkan imbalan atas pemenuhannya. Namun, blok tetap dianggap sah terlepas dari komitmen tersebut.

Bayangkan Alice adalah seorang penawar dalam jaringan Ethereum. Dengan PEPC, Alice memiliki fleksibilitas untuk membuat komitmen spesifik untuk blok yang akan datang. Dia bisa berkomitmen bahwa bloknya akan berisi setidaknya tiga transaksi yang berkaitan dengan kontrak pintar tertentu, dan dia bersedia mengalokasikan 70% gas blok untuk ini. Dia menyampaikan komitmen ini, dan itu menjadi bagian dari kondisi validitas bloknya. Sekarang, Bob, seorang Builder, melihat komitmen Alice. Dia mengemas bersama bundel transaksi yang sesuai dengan kriteria Alice dan mengirimkannya kepadanya. Jika blok Alice, setelah dibangun, sesuai dengan komitmen nya (yaitu, berisi transaksi yang ditentukan yang mengkonsumsi gas yang ditunjuk), maka blok tersebut dianggap valid dan dapat ditambahkan ke blockchain. Jika tidak, blok Alice tidak akan diterima, memastikan bahwa dia mematuhi komitmen yang dia nyatakan.

Salah satu perbedaan kunci antara ePBS dan PEPC terletak pada sifat komitmen. Dalam ePBS, para pengusul dan Pembangun mengikuti prosedur tetap dan seragam. Ini adalah semacam pendekatan one size fits all. Seorang pengusul berkomitmen pada hash blok tertentu, dan pembangun kemudian menghasilkan payload yang cocok. Namun, PEPC memperkenalkan beragam. Setiap pengusul dapat menetapkan kondisi unik, menawarkan jauh lebih banyak fleksibilitas. Penting untuk dicatat bahwa eksistensi PEPC bergantung pada ePBS, mereka melengkapi satu sama lain. Cara kerja yang tepat dari PEPC masih dalam diskusi dan penelitian.

Kesimpulan

PBS bukanlah implementasi khusus, melainkan filosofi desain. Ini menyatakan bahwa ada insentif untuk pembagian kerja dan bahwa pelaku protokol akan mendelegasikan beberapa tanggung jawab kepada entitas eksternal yang lebih spesifik. Tujuan protokol adalah menawarkan antarmuka yang dapat diandalkan, sebisa mungkin tanpa kepercayaan untuk memastikan bahwa delegasi ini lancar, adil, dan inklusif. Tanpa ini, beberapa pelaku mungkin memiliki keunggulan, yang mengarah pada isu sentralisasi yang pertama kali diamati dengan MEV sebelum era PBS. Pada intinya, PBS menekankan pada keadilan dan desentralisasi. Sementara elemen-elemen tepat yang akan diintegrasikan ke dalam protokol akan terlihat dalam pembaruan Ethereum di masa depan, tujuan utama Ethereum tetap jelas: komputasi yang dapat diakses, terbuka, dan tepercaya, diawasi oleh sekelompok validator ringan yang terdesentralisasi.

Disclaimer：

1. Artikel ini diambil dariCermin]. Semua hak cipta milik penulis asli [Chaskin On-ChainJika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi tim Gate Learn, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.