Ethereum L1にとって最大のリスクの1つは、経済的な圧力によるプルーフ・オブ・ステークの中央集権化です。コアのプルーフ・オブ・ステークメカニズムへの参加に規模の経済がある場合、これは自然に大口のステーカーが支配し、小口のステーカーが大口のプールに参加することで脱落することにつながります。これにより、51%攻撃や取引の検閲、その他の危機のリスクが高まります。中央集権化リスクに加えて、価値の抽出リスクもあります。つまり、少数のグループがEthereumのユーザーに行くはずの価値を捕捉するリスクがあるのです。
昨年、これらのリスクに対する私たちの理解は大幅に向上しました。このリスクが存在する2つの主要な場所があることはよく理解されています:(i)ブロック構築、および(ii)ステーキング資本供給。大きな主体はより洗練されたアルゴリズム(「MEV抽出」)を実行してブロックを生成し、ブロックあたりの収益を高めることができます。非常に大きな主体は、自身の資本を他の人にリリースして流動的なステーキングトークン(LST)として提供することで、資本をロックされることの不便さにもより効果的に対処できます。大きなステーカーと小さなステーカーの直接的な問題に加えて、(または将来)存在するかどうかを問う問題もあります。ステークされたETHが多すぎる.
The Scourge、2023のロードマップ
今年は、ブロック構築に関する重要な進展がありました。特に、「委員会に含まれるリストに加え、一部の注文解決策をターゲットにしたソリューション」が理想的な解決策として収斂しており、証明の研究も進んでいます。たとえば、二段階のステーキングモデルやETHのステーキング割合を上限するための発行量削減などのアイデアが含まれています。
今日、イーサリアムのブロック構築は、主にプロトコル外の提案者とビルダーの分離を通じて行われています。MEVBoostバリデータがブロックを提案する機会を得ると、ブロックの内容を選択する仕事を専門家であるビルダーと呼ばれる特殊なアクターにオークションで委託します。収益を最大化するブロックの内容を選択する作業は、非常に規模の経済に依存しており、どのトランザクションを含めるかを決定するために専門のアルゴリズムが必要です。これにより、オンチェーンの金融ガジェットとそれらと相互作用するユーザーのトランザクションから可能な限り多くの価値を抽出することができます(これがいわゆる「MEV抽出」です)。バリデータは、相対的に規模の経済に応じた「ダムパイプ」の役割であり、入札を聞くことと最高の入札を受け入れることなど、他の責務もあります。
MEVBoostが行っていることの図解:特化したビルダーが赤いタスクを引き受け、ステーカーが青いタスクを引き受けます。
これにはさまざまなバージョンがあり、提案者ビルダーの分離「(PBS)と「attester-proposer separation」(APS)」の違いは、これらに関連する細かい詳細にあります。どちらの責任がどちらのアクターに行くかについてのものです。大まかには、PBSでは検証者はまだブロックを提案しますが、ビルダーからペイロードを受け取り、APSではスロット全体がビルダーの責任となります。最近では、ビルダーと同じ場所に提案者を配置する動機付けをさらに減らすために、APSがPBSよりも好まれています。APSは取引などを含む実行ブロックにのみ適用されることに注意してください。証明書などの証明に関連するデータを含む合意ブロックは、引き続き検証者にランダムに割り当てられます。
この権力の分離は、検証者を分散化させるのに役立ちますが、重要なコストが一つあります。つまり、「特殊化された」タスクを行うアクターは簡単に非常に中央集権化される可能性があります。以下は、今日のイーサリアムのブロック構築の様子です。
2人のアクターがおよそ88%のEthereumブロックの内容を選択しています。もしもこれらの2人のアクターがトランザクションを検閲することを決定した場合、それはそれほど悪いことではありません。なぜなら、彼らはブロックを再構成することができないため、トランザクションがまったく含まれないようにするためには51%の検閲が必要ではなく、100%が必要です。88%の検閲では、ユーザーは含まれるまで平均9スロット(厳密には114秒、6秒ではありません)待つ必要があります。一部のユースケースでは、特定のトランザクションを2分または5分待つことは問題ありません。しかし、defiの清算などの他のユースケースでは、他の人のトランザクションを数ブロック遅延させる能力さえも重要な市場操作リスクとなります。
ブロックビルダーが収益を最大化するために採用できる戦略は、ユーザーにとって他の悪影響をもたらす可能性もあります。A “サンドイッチ攻撃「トークンのスワップを行うユーザーがスリッページによる大きな損失を被る可能性があります。これらの攻撃によって導入されるトランザクションは、チェーンを混雑させ、他のユーザーのガス価格を上昇させます。」
リーディングソリューションは、ブロック生産タスクをさらに細分化することです:私たちはトランザクションの選択タスクを提案者(すなわち、ステーカー)に戻し、ビルダーは順序を選択して独自のトランザクションを挿入するだけです。 これが、インクルージョンリストseek to do.
時刻Tにおいて、ランダムに選択されたステーカーがインクルージョンリストを作成し、その時点でのブロックチェーンの現在の状態を考慮して有効な取引のリストを作成します。時刻T+1には、ブロックビルダーが、おそらく事前にプロトコル内のオークションメカニズムを通じて選択されるかもしれませんが、ブロックを作成します。このブロックには、インクルージョンリスト内のすべての取引を含める必要がありますが、順序を選択することができ、独自の取引を追加することができます。
フォーク選択強制包含リスト(FOCIL)提案には、ブロックごとに複数の包含リスト作成者委員会が関与しています。トランザクションを1つのブロック遅らせるには、k個のk包含リスト作成者(例:k = 16)がトランザクションを検閲する必要があります。包含リストを含める必要がある最終提案者とFOCILを組み合わせたもので、包含リストを追加したり並び替えたりすることができるオークションで選ばれた「FOCIL + APS」と呼ばれることがよくあります。
問題に対する異なるアプローチは、複数の同時提案者(MCP)スキームなどです。BRAID. BRAIDは、ブロック提案者の役割を低経済規模の部分と高経済規模の部分に分割することを避け、代わりにブロックの生成プロセスを多くのアクターに分散させることを目指しています。これにより、各提案者は収益を最大化するために中程度の洞察力を持つだけで済むようになります。MCPは、k個の並列提案者がトランザクションのリストを生成し、その後、決定論的アルゴリズム(例:最高から最低までの手数料で並べ替える)を使用して順序を選択することで機能します。
BRAIDは、ダムパイプブロック提案者がデフォルトソフトウェアを実行することが最適であるという目標を追求していません。その理由は、理解しやすい2つの理由があります。
BRAIDでは、アテスタは引き続き分離してダムパイプ機能として実行することができます。
これらの2つの極端に加えて、その間にはさまざまなデザインのスペクトルが存在します。たとえば、ブロックに追加する権限だけを持つ役割をオークションにかけることができますが、並び替えたり先頭に追加したりする権限は持ちません。中には追加や先頭に追加することはできますが、途中に挿入したり並び替えたりすることはできません。これらの手法の魅力は、オークション市場の勝者が...おそらくなる非常に集中そして、彼らの権限を減らすことには多くの利益があるのでしょう。
これらの設計の多くの成功した実装に不可欠な1つの技術(具体的には、BRAIDまたは能力がオークションにかけられるAPSのバージョンのいずれか)は暗号化されたメンプールです。 暗号化されたメンプールは、ユーザーがトランザクションを暗号化形式でブロードキャストし、その正当性の証拠とともに、ブロックビルダーがコンテンツを知らないまま暗号化形式でブロックにトランザクションが含まれます。 トランザクションの内容は後で明らかにされます。
暗号化されたメンプールを実装する上での主な課題は、すべてのトランザクションが後で公開されることを保証する設計を考えることです。「コミットアンドリベール」方式ではうまくいきません。なぜなら、リベールが任意だと、リベールするかしないかを選択する行為自体がブロックに対する「ラストムーバー」の影響になり、悪用される可能性があるからです。これに対する2つの主要な技術は(i)と(ii)です。しきい値復号、および(ii)暗号化の遅延、プリミティブに密接に関連する検証可能な遅延関数(VDF).
上記のすべての方法は、ステーキングに関与する権限を分割するさまざまな方法と考えることができます。これらの方法は、低い規模の経済(「ダムパイプ」)から高い規模の経済(「専門化に適した」)までのスペクトル上に配置されています。2021年以前、これらの権限はすべて1つのアクターにまとめられていました。
核心的な難問は、ステーカーの手中に残る有意義な権威は、最終的に「MEV関連」になりかねない権威であるということです。私たちは、高度に分散化された一連のアクターが可能な限り多くの権限を持つことを望んでいます。これは、(i)ステーカーに多くの権限を与えること、(ii)ステーカーを可能な限り分散化すること、つまり、規模の経済主導の統合インセンティブをほとんど持たないようにすることを意味します。これは難しい緊張感です。
特定の課題の1つは、マルチブロックMEVです:場合によっては、実行オークションの勝者が連続した複数のスロットをキャプチャして、彼らがコントロールする最後のブロック以外のブロックにMEVに関連するトランザクションを許可しない場合、さらに多くの利益を得ることができます。インクルージョンリストが彼らにそれを強制する場合、それらのスロット中にブロックを一切公開しないように試みることができます。無条件のインクルージョンリストを作成することができます。その場合、ビルダーが提供しない場合、直接そのブロックになりますが、含めるリストはMEVに関連しています. ここでの解決策は、トランザクションを含むリストに含めるために人々に賄賂を受け入れるという程度の低いインセンティブを受け入れるという妥協を必要とするかもしれません。それが大規模な外部委託につながるほど高くないことを望む。
FOCIL + APSは次のように表示できます。ステーカーは引き続きスペクトルの左側の権限を持ち、スペクトルの右側の部分は最高入札者に競売にかけられます。
BRAIDはかなり異なります。 「staker」の部分は大きくなりますが、2つの部分に分割されます:軽いステーカーと重いステーカー。一方、取引は優先手数料の降順で順序付けられるため、ブロックのトップの選択は事実上オークション市場を介してオークションにかけられます。これは、類推的に見ることができるスキームで行われます。enshrined PBS.
BRAIDの安全性は、暗号化されたmempoolに大きく依存していることに注意してください。そうしないと、トップ・オブ・ブロック・オークションの仕組みが戦略窃取攻撃(基本的には、他人の取引をコピーしたり、受取人のアドレスを交換したり、0.01%高い手数料を支払ったりする)に対して脆弱になります。この包含前のプライバシーの必要性は、祀られているPBSの実装が非常に難しい理由でもあります。
最終的に、FOCIL + APSのより「攻撃的」なバージョン(例:APSのみがブロックの終了を決定するオプション)は、次のようになります:
主な残りの作業は、(i)さまざまな提案を固め、その結果を分析し、(ii)この分析を、イーサリアムコミュニティの中央集権の形態に関する目標と組み合わせることです。また、中央集権の形態に関して、イーサリアムコミュニティがどのような形態を許容するかを理解することに関する作業もあります。また、各個々の提案に関しても作業があります。
さらに、これらの異なる提案が必ずしも互いに互換性のないフォークではないことに注意する価値があります。たとえば、FOCIL + APSの実装は、BRAIDの実装へのステップとして簡単に機能することができます。有効な保守戦略は、「待って見る」アプローチであり、まずステーカーの権限を制限し、権限の大部分をオークションにかけた解決策を実装し、その後、ライブネットワークでのMEV市場の運営についてより詳しく学ぶにつれて、徐々にステーカーの権限を増やしていくことです。
ステーキングの集中化のボトルネックを解決することと、他の問題を解決することとの間には、ポジティブな相互作用があります。たとえば、自分自身の食料を育て、自分自身のコンピュータを作り、自分自身の軍隊を持つ必要がある世界を想像してみてください。この世界では、わずかな企業しか存在できません。3つの問題のうち1つを解決することは状況を助けますが、わずかです。2つの問題を解決することは、1つを解決することよりも2倍以上助けになります。そして、3つを解決することは、3倍以上助けになります-独立起業家の場合、3/3の問題が解決されるか、チャンスはありません。
特に、ステーキングの中央集権化のボトルネックは次のとおりです:
4つのうちの1つを解決することは、他のどれかを解決することから得られる利益を増やすことにつながります。
さらに、ブロック構築パイプラインとシングルスロット最終性設計の間に相互作用があり、特にスロット時間を短縮しようとする文脈で顕著です。多くのブロック構築パイプライン設計はスロット時間を増加させる結果となります。多くのブロック構築パイプラインには、プロセスの複数の段階でアテスターの役割が関与します。そのため、ブロック構築パイプラインとシングルスロット最終性を同時に考える価値があります。
今日、ETH供給量の約30%積極的にステーキングしていますこれは、51%の攻撃からEthereumを保護するには十分以上です。ETHステークの割合が大幅に増加すると、研究者たちは異なるシナリオを恐れています:ほぼすべてのETHがステークされた場合に発生するリスク。これらのリスクには次のものが含まれます:
歴史的に、1つの解決策のクラスは次のようになっています: もしすべてのステーキングが避けられないものであり、流動的なステーキングトークンが避けられないものであるなら、ステーキングを実際には信頼でき、中立であり、極めて分散化された流動的なステーキングトークンを持つことを可能にしましょう。これを行う1つの簡単な方法は、例えばステーキングのペナルティを1/8でキャップすることです。これにより、ステーキングされたETHの7/8がスラッシュされない状態となり、したがって同じ流動的なステーキングトークンに入れる資格があります。もう1つのオプションは、明示的に作成することですステーキングの2つの段階「リスク負担」(スラッシャブル)賭け、これは何らかの方法で例えばETHの1/8に制限され、そして「無リスク」(アンスラッシャブル)賭け、誰もが参加できるもの。
ただし、このアプローチの一つの批判点は、それが@vbuterin/staking_2023_10?type=view">は、非常にシンプルな方法と経済的に同等であるように思われます:ステークがあるある事前に決められた上限に近づいた場合、発行数量を大幅に減らす。基本的な議論は次のとおりです:リスクを負う層のリターン率が3.4%であり、安全層(すべての参加者が参加する層)のリターン率が2.6%である世界にいる場合、それは実際にはETHをステークするリターン率が0.8%であり、ETHを保持するだけのリターン率が0%である世界と同じです。リスクを負う層のダイナミクス(総ステーク数量と中央集権化を含む)は、両方の場合において同じであるでしょう。そのため、我々は単純な方法を取り、発行数量を減らすべきです。
この議論の主な反論は、もし「無リスク層」にまだ有用な役割と一定のリスク(例えば、Dankrad氏によって提案されました。
これらの提案ラインの両方は、ステークの量があまりにも多くなると、リターンが過度に低くなるように発行曲線を変更することを意味しています。
左: Justin Drakeによる調整された発行曲線の提案の1つ。右: Anders Elowssonによる別の一連の提案。
一方、2段階ステーキングは、2つのリターン曲線を設定する必要があります。(i)「基本的な」(無リスクまたは低リスク)ステーキングのリターン率、および(ii)リスクを負うステーキングのプレミアム。これらのパラメータを設定するためのさまざまな方法があります。たとえば、ステークの1/8がスラッシュ可能であるという厳格なパラメータを設定した場合、市場の動向によって、スラッシュ可能なステークのリターン率に対するプレミアムが決定されます。
もう一つ重要なトピックはMEVキャプチャです。今日、MEV(例:DEXアービトラージ、サンドイッチングなど)からの収益は提案者、つまりステーカーに流れています。これはプロトコルにとって完全に「不透明な」収益であり、プロトコルは0.01%APR、1%APR、または20%APRかどうかを知る方法がありません。この収益ストリームの存在は、複数の観点から非常に不便です:
これらの問題は、MEV収益をプロトコルに読み取り可能にする方法を見つけてそれを捕捉することによって解決できます。最初の提案はフランチェスコのMEVスムージング; 今日、ブロック提案者権利を競売するための任意のメカニズム(またはより一般的には、ほとんどすべてのMEVを捕捉するための十分な権限)を事前に達成することが広く理解されています。
主な残りのタスクは、何もしないことに同意し、ほとんどすべてのETHがLST内にあるリスクを受け入れるか、上記の提案の詳細とパラメーターについて最終決定し合意することです。利点とリスクの概略の要約は次のとおりです:
交差点の重要なポイントの1つは、ソロステーキングに関連しています。今日、イーサリアムノードを実行できる最も安いVPSは、主にハードディスクのストレージコストのために月額約60ドルかかります。32 ETHのステーカー(この執筆時点で84,000ドル)にとって、これによりAPYが(60 * 12)/ 84000≈0.85%減少します。総ステーキングリターンが0.85%以下に下がると、これらのレベルでは多くの人にとってソロステーキングは非実行可能になります。
ソロステーキングを継続可能にするためには、ノードの運用コストをさらに削減する必要があります。これはVergeで行われます。状態のないことにより、ストレージスペースの要件がなくなります。これだけで十分かもしれません。そして、L1 EVMの妥当性証明により、コストは完全に取るに足りなくなります。
一方、MEVの焼却はおそらくソロステーキングを支援します。全員の収益を減らす一方で、より重要なのは分散を減らすことで、ステーキングが抽選のようなものではなくなるという点です。
最後に、発行の変更は他の基本的な変更とも相互作用します(例:レインボーステーキング)。特に心配な点は、ステーキングのリターンが非常に低くなった場合、(i)ペナルティも低くすることで悪い行動に対する抑制力が減少し、(ii)ペナルティを高く保つことで、技術的な問題や攻撃によって運悪くベリファイヤが損失を出す状況が増える可能性があるということです。
上記のセクションでは、重要な中央集権化リスクを解決できるイーサリアムL1への変更に焦点を当てました。ただし、イーサリアムは単なるL1にとどまらず、エコシステムであり、上記のリスクを緩和するのに役立つ重要なアプリケーションレイヤー戦略も存在します。いくつかの例には、
Ethereum L1にとって最大のリスクの1つは、経済的な圧力によるプルーフ・オブ・ステークの中央集権化です。コアのプルーフ・オブ・ステークメカニズムへの参加に規模の経済がある場合、これは自然に大口のステーカーが支配し、小口のステーカーが大口のプールに参加することで脱落することにつながります。これにより、51%攻撃や取引の検閲、その他の危機のリスクが高まります。中央集権化リスクに加えて、価値の抽出リスクもあります。つまり、少数のグループがEthereumのユーザーに行くはずの価値を捕捉するリスクがあるのです。
昨年、これらのリスクに対する私たちの理解は大幅に向上しました。このリスクが存在する2つの主要な場所があることはよく理解されています:(i)ブロック構築、および(ii)ステーキング資本供給。大きな主体はより洗練されたアルゴリズム(「MEV抽出」)を実行してブロックを生成し、ブロックあたりの収益を高めることができます。非常に大きな主体は、自身の資本を他の人にリリースして流動的なステーキングトークン(LST)として提供することで、資本をロックされることの不便さにもより効果的に対処できます。大きなステーカーと小さなステーカーの直接的な問題に加えて、(または将来)存在するかどうかを問う問題もあります。ステークされたETHが多すぎる.
The Scourge、2023のロードマップ
今年は、ブロック構築に関する重要な進展がありました。特に、「委員会に含まれるリストに加え、一部の注文解決策をターゲットにしたソリューション」が理想的な解決策として収斂しており、証明の研究も進んでいます。たとえば、二段階のステーキングモデルやETHのステーキング割合を上限するための発行量削減などのアイデアが含まれています。
今日、イーサリアムのブロック構築は、主にプロトコル外の提案者とビルダーの分離を通じて行われています。MEVBoostバリデータがブロックを提案する機会を得ると、ブロックの内容を選択する仕事を専門家であるビルダーと呼ばれる特殊なアクターにオークションで委託します。収益を最大化するブロックの内容を選択する作業は、非常に規模の経済に依存しており、どのトランザクションを含めるかを決定するために専門のアルゴリズムが必要です。これにより、オンチェーンの金融ガジェットとそれらと相互作用するユーザーのトランザクションから可能な限り多くの価値を抽出することができます(これがいわゆる「MEV抽出」です)。バリデータは、相対的に規模の経済に応じた「ダムパイプ」の役割であり、入札を聞くことと最高の入札を受け入れることなど、他の責務もあります。
MEVBoostが行っていることの図解:特化したビルダーが赤いタスクを引き受け、ステーカーが青いタスクを引き受けます。
これにはさまざまなバージョンがあり、提案者ビルダーの分離「(PBS)と「attester-proposer separation」(APS)」の違いは、これらに関連する細かい詳細にあります。どちらの責任がどちらのアクターに行くかについてのものです。大まかには、PBSでは検証者はまだブロックを提案しますが、ビルダーからペイロードを受け取り、APSではスロット全体がビルダーの責任となります。最近では、ビルダーと同じ場所に提案者を配置する動機付けをさらに減らすために、APSがPBSよりも好まれています。APSは取引などを含む実行ブロックにのみ適用されることに注意してください。証明書などの証明に関連するデータを含む合意ブロックは、引き続き検証者にランダムに割り当てられます。
この権力の分離は、検証者を分散化させるのに役立ちますが、重要なコストが一つあります。つまり、「特殊化された」タスクを行うアクターは簡単に非常に中央集権化される可能性があります。以下は、今日のイーサリアムのブロック構築の様子です。
2人のアクターがおよそ88%のEthereumブロックの内容を選択しています。もしもこれらの2人のアクターがトランザクションを検閲することを決定した場合、それはそれほど悪いことではありません。なぜなら、彼らはブロックを再構成することができないため、トランザクションがまったく含まれないようにするためには51%の検閲が必要ではなく、100%が必要です。88%の検閲では、ユーザーは含まれるまで平均9スロット(厳密には114秒、6秒ではありません)待つ必要があります。一部のユースケースでは、特定のトランザクションを2分または5分待つことは問題ありません。しかし、defiの清算などの他のユースケースでは、他の人のトランザクションを数ブロック遅延させる能力さえも重要な市場操作リスクとなります。
ブロックビルダーが収益を最大化するために採用できる戦略は、ユーザーにとって他の悪影響をもたらす可能性もあります。A “サンドイッチ攻撃「トークンのスワップを行うユーザーがスリッページによる大きな損失を被る可能性があります。これらの攻撃によって導入されるトランザクションは、チェーンを混雑させ、他のユーザーのガス価格を上昇させます。」
リーディングソリューションは、ブロック生産タスクをさらに細分化することです:私たちはトランザクションの選択タスクを提案者(すなわち、ステーカー)に戻し、ビルダーは順序を選択して独自のトランザクションを挿入するだけです。 これが、インクルージョンリストseek to do.
時刻Tにおいて、ランダムに選択されたステーカーがインクルージョンリストを作成し、その時点でのブロックチェーンの現在の状態を考慮して有効な取引のリストを作成します。時刻T+1には、ブロックビルダーが、おそらく事前にプロトコル内のオークションメカニズムを通じて選択されるかもしれませんが、ブロックを作成します。このブロックには、インクルージョンリスト内のすべての取引を含める必要がありますが、順序を選択することができ、独自の取引を追加することができます。
フォーク選択強制包含リスト(FOCIL)提案には、ブロックごとに複数の包含リスト作成者委員会が関与しています。トランザクションを1つのブロック遅らせるには、k個のk包含リスト作成者(例:k = 16)がトランザクションを検閲する必要があります。包含リストを含める必要がある最終提案者とFOCILを組み合わせたもので、包含リストを追加したり並び替えたりすることができるオークションで選ばれた「FOCIL + APS」と呼ばれることがよくあります。
問題に対する異なるアプローチは、複数の同時提案者(MCP)スキームなどです。BRAID. BRAIDは、ブロック提案者の役割を低経済規模の部分と高経済規模の部分に分割することを避け、代わりにブロックの生成プロセスを多くのアクターに分散させることを目指しています。これにより、各提案者は収益を最大化するために中程度の洞察力を持つだけで済むようになります。MCPは、k個の並列提案者がトランザクションのリストを生成し、その後、決定論的アルゴリズム(例:最高から最低までの手数料で並べ替える)を使用して順序を選択することで機能します。
BRAIDは、ダムパイプブロック提案者がデフォルトソフトウェアを実行することが最適であるという目標を追求していません。その理由は、理解しやすい2つの理由があります。
BRAIDでは、アテスタは引き続き分離してダムパイプ機能として実行することができます。
これらの2つの極端に加えて、その間にはさまざまなデザインのスペクトルが存在します。たとえば、ブロックに追加する権限だけを持つ役割をオークションにかけることができますが、並び替えたり先頭に追加したりする権限は持ちません。中には追加や先頭に追加することはできますが、途中に挿入したり並び替えたりすることはできません。これらの手法の魅力は、オークション市場の勝者が...おそらくなる非常に集中そして、彼らの権限を減らすことには多くの利益があるのでしょう。
これらの設計の多くの成功した実装に不可欠な1つの技術(具体的には、BRAIDまたは能力がオークションにかけられるAPSのバージョンのいずれか)は暗号化されたメンプールです。 暗号化されたメンプールは、ユーザーがトランザクションを暗号化形式でブロードキャストし、その正当性の証拠とともに、ブロックビルダーがコンテンツを知らないまま暗号化形式でブロックにトランザクションが含まれます。 トランザクションの内容は後で明らかにされます。
暗号化されたメンプールを実装する上での主な課題は、すべてのトランザクションが後で公開されることを保証する設計を考えることです。「コミットアンドリベール」方式ではうまくいきません。なぜなら、リベールが任意だと、リベールするかしないかを選択する行為自体がブロックに対する「ラストムーバー」の影響になり、悪用される可能性があるからです。これに対する2つの主要な技術は(i)と(ii)です。しきい値復号、および(ii)暗号化の遅延、プリミティブに密接に関連する検証可能な遅延関数(VDF).
上記のすべての方法は、ステーキングに関与する権限を分割するさまざまな方法と考えることができます。これらの方法は、低い規模の経済(「ダムパイプ」)から高い規模の経済(「専門化に適した」)までのスペクトル上に配置されています。2021年以前、これらの権限はすべて1つのアクターにまとめられていました。
核心的な難問は、ステーカーの手中に残る有意義な権威は、最終的に「MEV関連」になりかねない権威であるということです。私たちは、高度に分散化された一連のアクターが可能な限り多くの権限を持つことを望んでいます。これは、(i)ステーカーに多くの権限を与えること、(ii)ステーカーを可能な限り分散化すること、つまり、規模の経済主導の統合インセンティブをほとんど持たないようにすることを意味します。これは難しい緊張感です。
特定の課題の1つは、マルチブロックMEVです:場合によっては、実行オークションの勝者が連続した複数のスロットをキャプチャして、彼らがコントロールする最後のブロック以外のブロックにMEVに関連するトランザクションを許可しない場合、さらに多くの利益を得ることができます。インクルージョンリストが彼らにそれを強制する場合、それらのスロット中にブロックを一切公開しないように試みることができます。無条件のインクルージョンリストを作成することができます。その場合、ビルダーが提供しない場合、直接そのブロックになりますが、含めるリストはMEVに関連しています. ここでの解決策は、トランザクションを含むリストに含めるために人々に賄賂を受け入れるという程度の低いインセンティブを受け入れるという妥協を必要とするかもしれません。それが大規模な外部委託につながるほど高くないことを望む。
FOCIL + APSは次のように表示できます。ステーカーは引き続きスペクトルの左側の権限を持ち、スペクトルの右側の部分は最高入札者に競売にかけられます。
BRAIDはかなり異なります。 「staker」の部分は大きくなりますが、2つの部分に分割されます:軽いステーカーと重いステーカー。一方、取引は優先手数料の降順で順序付けられるため、ブロックのトップの選択は事実上オークション市場を介してオークションにかけられます。これは、類推的に見ることができるスキームで行われます。enshrined PBS.
BRAIDの安全性は、暗号化されたmempoolに大きく依存していることに注意してください。そうしないと、トップ・オブ・ブロック・オークションの仕組みが戦略窃取攻撃(基本的には、他人の取引をコピーしたり、受取人のアドレスを交換したり、0.01%高い手数料を支払ったりする)に対して脆弱になります。この包含前のプライバシーの必要性は、祀られているPBSの実装が非常に難しい理由でもあります。
最終的に、FOCIL + APSのより「攻撃的」なバージョン(例:APSのみがブロックの終了を決定するオプション)は、次のようになります:
主な残りの作業は、(i)さまざまな提案を固め、その結果を分析し、(ii)この分析を、イーサリアムコミュニティの中央集権の形態に関する目標と組み合わせることです。また、中央集権の形態に関して、イーサリアムコミュニティがどのような形態を許容するかを理解することに関する作業もあります。また、各個々の提案に関しても作業があります。
さらに、これらの異なる提案が必ずしも互いに互換性のないフォークではないことに注意する価値があります。たとえば、FOCIL + APSの実装は、BRAIDの実装へのステップとして簡単に機能することができます。有効な保守戦略は、「待って見る」アプローチであり、まずステーカーの権限を制限し、権限の大部分をオークションにかけた解決策を実装し、その後、ライブネットワークでのMEV市場の運営についてより詳しく学ぶにつれて、徐々にステーカーの権限を増やしていくことです。
ステーキングの集中化のボトルネックを解決することと、他の問題を解決することとの間には、ポジティブな相互作用があります。たとえば、自分自身の食料を育て、自分自身のコンピュータを作り、自分自身の軍隊を持つ必要がある世界を想像してみてください。この世界では、わずかな企業しか存在できません。3つの問題のうち1つを解決することは状況を助けますが、わずかです。2つの問題を解決することは、1つを解決することよりも2倍以上助けになります。そして、3つを解決することは、3倍以上助けになります-独立起業家の場合、3/3の問題が解決されるか、チャンスはありません。
特に、ステーキングの中央集権化のボトルネックは次のとおりです:
4つのうちの1つを解決することは、他のどれかを解決することから得られる利益を増やすことにつながります。
さらに、ブロック構築パイプラインとシングルスロット最終性設計の間に相互作用があり、特にスロット時間を短縮しようとする文脈で顕著です。多くのブロック構築パイプライン設計はスロット時間を増加させる結果となります。多くのブロック構築パイプラインには、プロセスの複数の段階でアテスターの役割が関与します。そのため、ブロック構築パイプラインとシングルスロット最終性を同時に考える価値があります。
今日、ETH供給量の約30%積極的にステーキングしていますこれは、51%の攻撃からEthereumを保護するには十分以上です。ETHステークの割合が大幅に増加すると、研究者たちは異なるシナリオを恐れています:ほぼすべてのETHがステークされた場合に発生するリスク。これらのリスクには次のものが含まれます:
歴史的に、1つの解決策のクラスは次のようになっています: もしすべてのステーキングが避けられないものであり、流動的なステーキングトークンが避けられないものであるなら、ステーキングを実際には信頼でき、中立であり、極めて分散化された流動的なステーキングトークンを持つことを可能にしましょう。これを行う1つの簡単な方法は、例えばステーキングのペナルティを1/8でキャップすることです。これにより、ステーキングされたETHの7/8がスラッシュされない状態となり、したがって同じ流動的なステーキングトークンに入れる資格があります。もう1つのオプションは、明示的に作成することですステーキングの2つの段階「リスク負担」(スラッシャブル)賭け、これは何らかの方法で例えばETHの1/8に制限され、そして「無リスク」(アンスラッシャブル)賭け、誰もが参加できるもの。
ただし、このアプローチの一つの批判点は、それが@vbuterin/staking_2023_10?type=view">は、非常にシンプルな方法と経済的に同等であるように思われます:ステークがあるある事前に決められた上限に近づいた場合、発行数量を大幅に減らす。基本的な議論は次のとおりです:リスクを負う層のリターン率が3.4%であり、安全層(すべての参加者が参加する層)のリターン率が2.6%である世界にいる場合、それは実際にはETHをステークするリターン率が0.8%であり、ETHを保持するだけのリターン率が0%である世界と同じです。リスクを負う層のダイナミクス(総ステーク数量と中央集権化を含む)は、両方の場合において同じであるでしょう。そのため、我々は単純な方法を取り、発行数量を減らすべきです。
この議論の主な反論は、もし「無リスク層」にまだ有用な役割と一定のリスク(例えば、Dankrad氏によって提案されました。
これらの提案ラインの両方は、ステークの量があまりにも多くなると、リターンが過度に低くなるように発行曲線を変更することを意味しています。
左: Justin Drakeによる調整された発行曲線の提案の1つ。右: Anders Elowssonによる別の一連の提案。
一方、2段階ステーキングは、2つのリターン曲線を設定する必要があります。(i)「基本的な」(無リスクまたは低リスク)ステーキングのリターン率、および(ii)リスクを負うステーキングのプレミアム。これらのパラメータを設定するためのさまざまな方法があります。たとえば、ステークの1/8がスラッシュ可能であるという厳格なパラメータを設定した場合、市場の動向によって、スラッシュ可能なステークのリターン率に対するプレミアムが決定されます。
もう一つ重要なトピックはMEVキャプチャです。今日、MEV(例:DEXアービトラージ、サンドイッチングなど)からの収益は提案者、つまりステーカーに流れています。これはプロトコルにとって完全に「不透明な」収益であり、プロトコルは0.01%APR、1%APR、または20%APRかどうかを知る方法がありません。この収益ストリームの存在は、複数の観点から非常に不便です:
これらの問題は、MEV収益をプロトコルに読み取り可能にする方法を見つけてそれを捕捉することによって解決できます。最初の提案はフランチェスコのMEVスムージング; 今日、ブロック提案者権利を競売するための任意のメカニズム(またはより一般的には、ほとんどすべてのMEVを捕捉するための十分な権限)を事前に達成することが広く理解されています。
主な残りのタスクは、何もしないことに同意し、ほとんどすべてのETHがLST内にあるリスクを受け入れるか、上記の提案の詳細とパラメーターについて最終決定し合意することです。利点とリスクの概略の要約は次のとおりです:
交差点の重要なポイントの1つは、ソロステーキングに関連しています。今日、イーサリアムノードを実行できる最も安いVPSは、主にハードディスクのストレージコストのために月額約60ドルかかります。32 ETHのステーカー(この執筆時点で84,000ドル)にとって、これによりAPYが(60 * 12)/ 84000≈0.85%減少します。総ステーキングリターンが0.85%以下に下がると、これらのレベルでは多くの人にとってソロステーキングは非実行可能になります。
ソロステーキングを継続可能にするためには、ノードの運用コストをさらに削減する必要があります。これはVergeで行われます。状態のないことにより、ストレージスペースの要件がなくなります。これだけで十分かもしれません。そして、L1 EVMの妥当性証明により、コストは完全に取るに足りなくなります。
一方、MEVの焼却はおそらくソロステーキングを支援します。全員の収益を減らす一方で、より重要なのは分散を減らすことで、ステーキングが抽選のようなものではなくなるという点です。
最後に、発行の変更は他の基本的な変更とも相互作用します(例:レインボーステーキング)。特に心配な点は、ステーキングのリターンが非常に低くなった場合、(i)ペナルティも低くすることで悪い行動に対する抑制力が減少し、(ii)ペナルティを高く保つことで、技術的な問題や攻撃によって運悪くベリファイヤが損失を出す状況が増える可能性があるということです。
上記のセクションでは、重要な中央集権化リスクを解決できるイーサリアムL1への変更に焦点を当てました。ただし、イーサリアムは単なるL1にとどまらず、エコシステムであり、上記のリスクを緩和するのに役立つ重要なアプリケーションレイヤー戦略も存在します。いくつかの例には、