探討MEV-Boost與以太坊共識機制的關係

4月2日,一名惡意參與者利用mev-boost-relay漏洞,竊取了一位MEV搜索者2000萬美元。隨後幾天,開發人員發布了五個補丁修復這個bug。結合現有網路延遲和驗證器策略,4月6日以太坊網路出現短暫不穩定。重組對網路健康不利,會降低出塊率和結算保證。

本文探討mev-boost和共識的相互作用,揭示以太坊權益證明機制的微妙之處,並提出一些可能的改進方向。

mev-boost概述

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:

• Relays:連接提案人和區塊構建者的可信中介
• Builders:構建區塊以最大化MEV的復雜實體
• Proposers:以太坊PoS驗證器

mev-boost使所有提案人都能公平獲取MEV,無需與構建者建立信任關係,有助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。它與時間的關係對出塊有重大影響。

在以太坊PoS中,時間被劃分爲12秒的插槽。每個插槽隨機指定一個驗證器作爲提議者。其他驗證器則通過應用分叉選擇規則投票支持鏈頭。

插槽中最關鍵的時刻是t=4的證明截止時間。如果驗證器在截止前沒看到區塊,就會投票給之前的鏈頭。區塊發布越早,積累的見證就越多。

從網路健康角度看,最佳出塊時間是t=0。但由於區塊價值隨時間遞增,提議者有動機延遲發布以獲取更多MEV。

爲推動誠實行爲,引入了"誠實重組"機制。

提案者提升和誠實重組

兩個新概念被引入共識客戶端:

1. 提案者提升:給予提案者相當於40%證明權重的分叉選擇"提升",持續一個時隙。

2. 誠實重組:允許誠實提議人強制重組證明權重低於20%的區塊。

誠實重組改變了驗證器的行爲,使其更傾向於重組延遲發布的區塊。

針對攻擊的修復措施

4月2日攻擊後,中繼和核心開發團隊發布了多項補丁:

1. 中繼檢查惡意提議者和重復區塊
2. 引入隨機延遲
3. 信標節點驗證區塊有效性
4. 檢查網路上是否有等價區塊

這些變更增加了中繼發布區塊的延遲,可能導致錯過證明截止期。

意外後果

補丁引入的延遲與誠實重組機制相互作用,導致分叉區塊數量急劇增加。在最糟糕時,每小時有4.3%的區塊被重組,是正常情況的5倍。

經過社區努力,許多更改被撤銷,網路恢復正常。目前最有用的改進是區塊驗證和等價性檢查。

未來方向

針對這些問題,研究界正在探索多個方向:

• 實現"headlock"防止等價攻擊
• 增加漏洞賞金計劃
• 擴展模擬軟件研究時序影響
• 優化中繼發布路徑
• 將mev-boost納入共識客戶端
• 增加相關測試
• 鼓勵中繼客戶端多樣性
• 調整等價懲罰措施

總的來說,這次事件加深了人們對延遲、mev-boost和共識機制之間關係的理解。希望未來協議能繼續得到強化和改進。