介紹

解決MEV（最大可提取價值）一直是乙太坊面臨的持續挑戰;價值供應鏈通過不同複雜程度的多樣化策略激勵套利者的持續活動，通常以犧牲零售用戶為代價。雖然許多研究人員試圖通過協定級別的更改來解決MEV，但這些努力尚未提供令人滿意的解決方案。目前使用的規範基礎設施和拍賣機制能夠競爭性地在一個區塊中捕獲一次性MEV，但是沒有公平再分配的捕獲是不夠的：當MEV價值可以更有效地被捕獲和內部化時，為什麼要累積到網路驗證者身上逐個應用程式？

輸入應用特定排序（ASS）。與嘗試在協議層面重寫規則不同，ASS賦予個別應用程序控制其交易排序方式的權力。通過這樣做，ASS允許鏈上應用程序保護其用戶和流動性，避免MEV的有害影響，同時還為它們提供機會捕獲否則將流失給以太坊驗證者的價值。

想象一下潜力：与其高频交易者竞争以最大限度地套利每个用户（几乎所有套利价值都会泄漏给验证器和底层链），每个应用程序都可以为交易排序定义自己的规则，为自己的用户创建一个更加定制、高效和公平的系统。这标志着从试图在网络层面解决MEV转向在最重要的地方解决它——应用程序本身。

背景

“應用特定序列（ASS）”的概念源自Matheus在...的工作去中心化交易所（DEXes）的可验证排序规则（VSR）Matheus證明了VSR可以改善交易執行和減少礦工對交易排序的影響，從而緩解MEV。後來Tarun也擴展了這個想法通過展示特定於應用程式的測序規則如何顯著影響協議參與者（如使用者、驗證者和測序器）的收益函數。

在這裡，回報函數代表特定交易排序的經濟價值。這個價值反映了協議參與者獲得的利潤或效用，顯示了交易排序如何影響他們的財務結果。回報函數有兩個關鍵特徵:

1. 非平滑的支付：订购的微小变化可能导致MEV的巨大变化。
2. 非單調的收益：排序的微小更改可能會增加或減少 MEV，但不會一致地朝一個方向。

當收益函數同時表現出這兩個特徵時，優化排序策略變得非常複雜。在這種情況下，在應用層面需要更複雜和定製的方法，以確保使用者和可持續的DeFi生態系統的公平結果。

ASS 如何工作？

為了理解ASS，讓我們首先回顧現有的交易供應鏈。

在目前的系統中：

1. 交易被发送到公共或私有的内存池。
2. 建立者收集這些交易並將它們打包成區塊。
3. 然後建造者在一個區塊拍賣中競爭。
4. 獲勝的建構者的區塊被包含在區塊鏈中，他們出價的價值被支付給所選定的該區塊的提案者。

下圖說明了這個過程，展示了交易如何通過構建者和可信中繼從記憶池流向區塊鏈。

当前交易供应链的图示

另一方面，由ASS啟用的應用程序具有以下特性：

1. 限制序列權限：此限制可確保只有指定的序列器或抵押驗證器才能與應用程式的合約在其解決的鏈上互動，防止對應用程式內部價值重新分配的惡意繞過。
2. 應用特定的記憶池：使用者將交易提交到公共記憶池的代替方法是將表達其意圖的簽署訊息發送到應用特定的記憶池。這些意圖然後由應用特定的序列器收集和處理。
3. 訂單不可知結果：為了強制執行排序規則並向目標用戶提供最佳經濟回報，ASS 交易需要對於建構者的交易排序無關。這是通過確保應用程序的狀態由其共識機制進行門控來實現的。然後，ASS 訂單被合併成一個單一的捆綁包，並發送給建構者進行包含。考慮到這個捆綁包與其他應用程序訪問的狀態沒有爭議，它對於其在區塊中的位置是不可知的。

ASS允許任何鏈上的應用程序重新獲得對其執行和合約狀態的主權，從而實現主權應用程序。

鑒於這些基本原則，讓我們以Angstrom作為主權應用的實際範例。Angstrom是一個UniswapV4鉤子，通過保護其流動性提供者免受CEX-DEX套利者的不良選擇，同時也保護兌換者免受夾心攻擊。一個Angstrom節點的網絡與以太坊平行達成共識，就下一個區塊要執行的交易集合達成共識。一般流程如下:

1. CEX-DEX套利者競相爭取成為第一筆透過AMM進行交換的交易（免費）。同時，用戶將其預期的交換作為已簽署的限價單發送到Angstrom內存池。
2. Angstrom Network運行其共識協議並形成一個束，其中第一個交換是具有最高出價的套利交易。出價金額隨後按比例分配給交換範圍內的基礎LP。所有其他有效限價單以及基礎AMM流動性都以相同的統一清算價格執行。
3. 然後，由提議的Angstrom節點將此束傳送給以太坊開發者和公共記憶體池。
4. 建造者可以在區塊中的任何位置包括 Angstrom bundle。由於其無序構造，該 bundle 只需支付基本費以包含在其中。

下圖說明了主權應用程序的運作方式。

Angstrom中的交易供應鏈

活力和信任假設

在其核心，去中心化序列（ASS）是一种部分区块构建形式，其中主权应用将排序权委托给遵循规定排序规则的分散网络的操作者。因此，去中心化序列（ASS）不可避免地涉及引入额外的活跃性和信任假设的外部方。

活性假設

主權應用程式依賴於應用程式專用的序列器來正確遵循協議並提供及時的狀態更新。在發生活性違規事件時，例如一個網絡分割當有效共識被恢復之前，使用者可能無法與應用程式的某些部分互動。

主權應用程式還可以限制合同狀態的範圍，其更新取決於它們的序列器。這有助於最小化合同的外部依賴性，使得像存入的流動性這樣的關鍵狀態即使在序列器失敗的情況下仍然可以被訪問。

信任假設

為確保序列處理器遵守預定的順序規則，主權應用程序可以利用加密經濟解決方案（例如PoS）或加密方法（如TEE或MPC）。具體的方法可能會因應應用程序的需求而有所不同；有些可能需要在執行優化方面達成共識，而其他一些可能會通過加密機制來確保執行前隱私。有很多可用於減少序列處理器的信任開銷並滿足每種主權應用程序獨特目標的工具。

抗審查性

以太坊生態系統面臨著各種類型的審查制度：

1. 監管審查：建立者和中繼節點基於OFAC制裁名單審查交易。這是當今以太坊上最顯著的審查形式之一。主要由中繼節點執行.
2. 經濟審查：一個有動機的攻擊者可以賄賂區塊提議人以審查受害者交易.
3. 節點級審查：P2P 網絡中的節點可能拒絕傳播傳入的交易。如果協議在假設大多數節點對傳入交易的看法相同的情況下運作最佳，這可能是一個重大問題。此外，在這樣的協議中，對手可能會有動機分割誠實節點的本地視圖（通過在時段結束時只向一半的節點發送交易），並停止協議。

許多研究人員已經提出了在以太坊上實現更好的抗審查機制的需求。一些提案，例如 多重同時提案人 (MCP)和強制選擇分叉執行清單（FOCIL），已經浮出水面並成為正在進行的討論的中心。

抵抗審查也是主權應用的一個重大關注點。應用程序特定的序列器很可能是具有各種利益的外部實體，希望接收額外的私人交易和訂單流程。例如，作為市場製造商的應用程序特定的驗證器有動機審查競爭對手市場製造商發送的交易。即使基礎協議是非審查的，頂層的主權應用也可能遭受到局部審查。

ASS抗審查機制的一個例子是Angstrom。為了確保所有有效訂單都包含在即將到來的插槽中，Angstrom節點必須廣播任何經過驗證的傳入訂單，並就將其包含在擬議的交易捆綁包中達成共識。如果捆綁包缺少大多數網路觀察到的訂單，則提議者將受到懲罰。這是埃的審查抵抗機制的圖示。

在去中心化的主權應用中的抵制審查

可組合性困境

主權應用程式面臨的主要挑戰之一是確保與外部合約狀態交互的交易的可組合性。簡單地將特定於應用程式的事務與任意外部事務捆綁在一起會破壞保護主權應用程式及其使用者所必需的與順序無關的屬性。單個無效的非 ASS 事務，當與特定於應用程式的事務組成時，可能會產生還原整個捆綁包的二階效果。發生這種情況時，主權應用程式無法在分配的插槽內執行其使用者的訂單（儘管達成了有效的共識），從而損害了用戶體驗和整體福利。

然而，對於可組合性問題，有一些潛在的解決方案，其中一些正在由各個團隊探索。其中包括包含預確認、共用應用特定排序器和構建器承諾等概念，每個概念都提供可組合程度和信任開銷之間的權衡。

入圍預確認

要解釋包含預確認，請務必首先瞭解基於預確認的工作原理。基於預確認通過確保提議者提出質押抵押品來保證在當前時代內某個插槽之前包含一組特定的交易來利用加密經濟安全性。這種擔保受參與提議者發行的債券規模的限制。

包含預確認是一種特殊形式的基於預確認，其中交易的包含與任何合約狀態無關。請求包含預確認的交易必須是狀態無關和非有爭議的，這意味著它們的執行不受其在塊內位置的影響。通過利用包含預確認，提案者可以承諾只在同一塊中包含非 ASS 交易時，才包含非 ASS 交易。這種方法提供了非有爭議交易和 ASS 包之間的加密經濟強制的可組合性。

包含 ASS 的預配置版面設計圖

然而，考慮到該解決方案所提供的有限可組合性，額外的複雜性和信任成本可能會超過對某些主權應用程序的好處。因此，探索可能提供更有效的簡單性和功能性之間更好平衡的替代方法至關重要。

共享的應用特定序列器和構建承諾

非依賴提議者承諾，主權應用可以使用特定應用程序的序列器來管理跨多個應用程序的交易排序。例如，處理多個主權應用程序交易的序列器可以促進它們之間的原子可組合性，只要它遵循每個應用程序的排序規則。這種共享的特定應用程序序列器方法實現了主權應用程序之間的無縫可組合性和協調。

然而，對於非主權應用程序，需要不同的解決方案。參與主權應用程序排序的區塊生成者的交易包含承諾可以在非主權和主權應用程序之間創建原子可組合性。生成者確保兩種應用程序之間的指定交易順序。這種生成者承諾可以彌合ASS的可組合性差距。

展示建構者對主權和非主權dApps之間的原子可組合性承諾（右）以及對主權應用程式之間的原子可組合性的共享應用程式特定排序器（左）

雖然關於建築商承諾的經濟動態、包含預確認的可行性以及潛在的二階效應仍然存在疑問，但我們相信ASS的可組合性挑戰將隨著時間的推移得到解決。團隊喜歡阿斯特裡亞和原始的正在积极研究和开发改进的共享序列和构建承诺框架。随着这些进展的推进，对于各主权应用来说，可组合性将不再是一个问题。

ASS vs App-specific L2s和L1s

目前，如果dApps想要控制其交易的排序，它們必須建立特定於應用程序的鏈。例如，Protocol Owned Builder (PoB)使 Cosmos L1 具有更具表現力的排序規則，以説明捕獲 MEV 並將其重新分發到其應用程式。同樣，具有 VSR 的 L2 定序器也可以執行此類操作。雖然這兩種解決方案都允許其應用程式對MEV進行更具表現力的測序和捕獲，但由於以下特徵，ASS是獨一無二的。

1. 交易執行沒有信任開銷 – ASS 不執行或結算順序交易。僅對排序進行門控。基線信任假設從本機執行環境（如乙太坊或其他 L2）擴展而來。
2. 流動性和訂單流量的訪問 - 用戶無需橋接。 dApps可以直接利用鏈上的流動性和流量。
3. 資產保留在本機執行環境中，無法凍結 – 與 L2 不同，大多數 ASS 不要求使用者將其資金鎖定在橋接合約中。這種設計選擇提供了更好的安全性：如果特定於應用程式的排序器發生故障，潛在的損害是有限的，因為排序器只能控制智慧合約設置的邊界內的交易。雖然一些L2解決方案確實實現了安全功能，例如逃生艙口和強制包含這些措施在實踐中通常很難使用。用戶在失去與L2更新的連接後，可能需要等待幾天才能激活應急通道。同樣，通過L1的強制包含通常至少涉及一天的延遲。也許最重要的是，這些安全措施通常需要大部分用戶不具備的技術專業知識，這使得它們對普通人來說不切實際。
4. 強 ASS 活動性假設 – L2 的活動性取決於執行節點，通常是匯總排序器，除非基於排序。L1 的活動性取決於誠實的大多數節點重新執行相應的狀態轉換函數。主權應用程式的活動性主要取決於底層執行環境，智慧合約可以指定需要依賴特定於應用程式的排序器的部分。

比較主權應用、L2、基於L2和L1的表格

結論

ASS 讓應用程式擁有完全的交易排序主權，使其能夠定義自定義規則，而無需處理執行的複雜性。這種主權允許應用程式控制其執行，以優化其用戶的結果。例如，在 Angstrom 上，LP 和交換者被視為一級參與者，通過自定義排序規則直接增強其經濟回報。

此外，ASS可以利用一系列的加密经济学和密码学工具来强制执行用户回报的最优性，并实施强大的抗审查机制。加密经济学解决方案，如质押和减产，可以激励顺序生成者之间的诚实行为，而TEE和MPC等密码学方法则增强了隐私和安全性。借助这些工具，ASS的设计潜力是巨大的，可以创建更安全、高效和以用户为中心的主权应用程序。

儘管 ASS 提供了機會，但仍存在諸如缺乏本地可組合性之類的挑戰。然而，像包含預確認、共享 ASS 和建造者承諾這樣的解決方案呈現了克服這些障礙的有希望的方式。雖然仍有一些問題，但我們致力於完善這些方法，以提供更流暢、更可組合的 ASS 體驗。

我們在這裡通過一個一個 ASS 的方式來使 DeFi 更可持續。

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