探讨MEV-Boost与以太坊共识机制的关系

4月2日,一名恶意参与者利用mev-boost-relay漏洞,窃取了一位MEV搜索者2000万美元。随后几天,开发人员发布了五个补丁修复这个bug。结合现有网络延迟和验证器策略,4月6日以太坊网络出现短暂不稳定。重组对网络健康不利,会降低出块率和结算保证。

本文探讨mev-boost和共识的相互作用,揭示以太坊权益证明机制的微妙之处,并提出一些可能的改进方向。

mev-boost概述

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:

• Relays:连接提案人和区块构建者的可信中介
• Builders:构建区块以最大化MEV的复杂实体
• Proposers:以太坊PoS验证器

mev-boost使所有提案人都能公平获取MEV,无需与构建者建立信任关系,有助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。它与时间的关系对出块有重大影响。

在以太坊PoS中,时间被划分为12秒的插槽。每个插槽随机指定一个验证器作为提议者。其他验证器则通过应用分叉选择规则投票支持链头。

插槽中最关键的时刻是t=4的证明截止时间。如果验证器在截止前没看到区块,就会投票给之前的链头。区块发布越早,积累的见证就越多。

从网络健康角度看,最佳出块时间是t=0。但由于区块价值随时间递增,提议者有动机延迟发布以获取更多MEV。

为推动诚实行为,引入了"诚实重组"机制。

提案者提升和诚实重组

两个新概念被引入共识客户端:

1. 提案者提升:给予提案者相当于40%证明权重的分叉选择"提升",持续一个时隙。

2. 诚实重组:允许诚实提议人强制重组证明权重低于20%的区块。

诚实重组改变了验证器的行为,使其更倾向于重组延迟发布的区块。

针对攻击的修复措施

4月2日攻击后,中继和核心开发团队发布了多项补丁:

1. 中继检查恶意提议者和重复区块
2. 引入随机延迟
3. 信标节点验证区块有效性
4. 检查网络上是否有等价区块

这些变更增加了中继发布区块的延迟,可能导致错过证明截止期。

意外后果

补丁引入的延迟与诚实重组机制相互作用,导致分叉区块数量急剧增加。在最糟糕时,每小时有4.3%的区块被重组,是正常情况的5倍。

经过社区努力,许多更改被撤销,网络恢复正常。目前最有用的改进是区块验证和等价性检查。

未来方向

针对这些问题,研究界正在探索多个方向:

• 实现"headlock"防止等价攻击
• 增加漏洞赏金计划
• 扩展模拟软件研究时序影响
• 优化中继发布路径
• 将mev-boost纳入共识客户端
• 增加相关测试
• 鼓励中继客户端多样性
• 调整等价惩罚措施

总的来说,这次事件加深了人们对延迟、mev-boost和共识机制之间关系的理解。希望未来协议能继续得到强化和改进。