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以太坊協議的可能未來，第3部分：The Scourge

以太坊協議的可能未來，第3部分：The Scourge

進階10/28/2024, 6:23:28 PM
本文章探討了以太坊未來發展中“災劫”階段的關鍵目標，分析了需要解決的問題，它與現有研究的聯繫，以及相關的權衡。
以太坊

對於以太坊L1來說，最大的風險之一是由於經濟壓力導致股權共識集中化。如果在核心股權共識機制中參與存在規模經濟，這自然會導致大量股東占據主導地位，而小股東則退出並加入大型礦池。這導致了51%攻擊、交易審查和其他危機的風險增加。除了集中化風險外，還存在價值提取的風險：一小部分人捕獲本應流向以太坊用戶的價值。

在過去的一年裡，我們對這些風險的理解大大增加。人們很清楚，這些風險存在於兩個關鍵的地方：（一）區塊構建，和（二）股份資本供應。較大的參與者能夠運行更複雜的算法（“MEV提取”）來生成區塊，使他們每個區塊的收益更高。非常大的參與者還可以更有效地處理自己資本被鎖定的不便之處，將其作為流動股權代幣（LST）釋放給他人。除了小型和大型股份者之間的直接問題外，還存在著是否存在（或將存在）的問題。太多的抵押以太坊.

天災，2023年路線圖

今年，區塊建設取得了重大進展，最明顯的是“委員會納入清單加上一些有針對性的訂購解決方案”作為理想的解決方案，以及對權益證明經濟學的重要研究，包括雙層質押模型和減少發行以限制ETH質押百分比等想法。

天災：主要目標

  • 在以太坊的质押层面降低集中化风险（尤其是在区块构建和资金提供方面，即MEV和质押池）。
  • 減少從用戶身上過度提取價值的風險

在這一章中

修復區塊構建管道

我們正在解決什麼問題？

今天，以太坊的區塊構建主要通過協議外的propser-builder分離完成。MEVBoost. 當驗證者有機會提議一個區塊時，他們會將選擇區塊內容的工作拍賣給專門的參與者，稱為建造者。選擇最大化收益的區塊內容的任務非常依賴規模經濟：需要專門的算法來確定要包括哪些交易，以從鏈上金融小工具和與之互動的用戶交易中提取盡可能多的價值（這就是所謂的“MEV提取”）。驗證者只需負責相對較輕的規模經濟工作，如聆聽出價並接受最高出價，以及其他責任，如做證。

MEVBoost正在進行的風格化圖表: 專門的建造者承擔紅色的任務，而權益者承擔藍色的任務。

這有各種版本，包括“提議者-建造者分離(PBS) 和 “attester-proposer separation” (APS)。這兩者之間的區別在於細節，涉及兩個角色的責任分配情況：大致上，在PBS中，驗證者仍然提議區塊，但從建造者那裡獲得有效負載，在APS中，整個區塊成為建造者的責任。最近，APS優於PBS，因為它進一步減少了提議者與建造者聚集在一起的動機。請注意，APS僅適用於包含交易的執行區塊；包含股權憑證等相關數據的共識區塊將仍然隨機分配給驗證者。

權力的分離有助於保持驗證者的去中心化，但它有一個重要的代價：從事“專門”任務的參與者很容易變得非常集中。這就是今天以太坊的區塊建立情況：

兩位參與者正在選擇大約88%的以太坊區塊的內容。如果這兩位參與者決定審查一筆交易，會發生什麼情況？答案並不像看起來那麼糟糕：他們無法重新組織區塊，所以你不需要51％的審查就可以完全阻止一筆交易的包含：你需要100％。在88％的審查下，用戶需要等待平均9個時間段才能被包含（從技術上講，平均需要114秒，而不是6秒）。對於某些用例，等待兩分鐘甚至五分鐘以進行某些交易是可以接受的。但對於其他用例，例如DeFi清算，即使能夠延遲他人交易的包含幾個區塊，也存在顯著的市場操縱風險。

區塊建立者可以利用的策略來最大化收入，但這也可能對用戶造成其他負面後果。A “三明治攻擊“可能會導致使用者在代幣交換時因滑點而遭受重大損失。引入這些攻擊的交易會阻塞鏈，增加其他使用者的燃氣價格。

這是什麼，它是如何工作的？

最主要的解決方案是進一步分解區塊生成任務：我們將選擇交易的任務交給提議者（即權益者），建立者只能選擇排序並插入一些自己的交易。這就是包含清單尋求做到。

在時間 T，隨機選擇的權益者創建一個包含列表，該列表包含在該時間點上基於區塊鏈的當前狀態而言是有效的交易。在時間 T+1，一個區塊建立者，可能是通過在事先的協議拍賣機制中選擇，創建一個區塊。該區塊需要包括包含列表中的每一筆交易，但他們可以選擇順序，並且可以添加自己的交易。

Fork-choice-enforced inclusion lists (FOCIL) 提案涉及每個區塊的多個包含清單創建者的委員會。要將一個交易延遲一個區塊，k 個包含清單創建者 (例如 k = 16) 必須對該交易進行審查。FOCIL 與通過拍賣選擇的最終提案者相結合，該提案者需要包含包含清單，但可以重新排序和添加新的交易，這通常被稱為“FOCIL + APS”。

解決問題的另一種方法是多個並發提議者（MCP）方案，例如BRAID. BRAID旨在避免將區塊提議者角色分成低規模經濟部分和高規模經濟部分，而是嘗試將區塊生成過程分散在許多參與者之間，以使每個提議者只需具有中等的技術水平來最大化其收入。MCP通過讓k個並行提議者生成交易列表，然後使用確定性算法（例如，按最高到最低的費用排序）來選擇順序。

BRAID並不尋求實現只運行默認軟件的愚蠢管道區塊提議者達到最佳目標。為什麼它無法做到這一點有兩個容易理解的原因：

  1. 最后一位移动套利攻击：假设提议者提交的平均时间是T，而您可以提交且仍然包括在内的最后可能时间大约是T+1。现在，假设在中心化交易所上，ETH/USDC价格在T和T+1之间从$2500上涨到$2502。提议者可以等待额外一秒钟，并在链上的去中心化交易所上添加额外交易，声称每ETH最多可获利$2。与网络有很好连接的复杂提议者更有能力做到这一点。
  2. 獨家訂單流: 用戶有動機直接將交易發送給單一提議者，以將其對搶先交易和其他攻擊的脆弱性降至最低。複雜的提議者有優勢，因為他們可以建立基礎設施來接受這些直接來自用戶的交易，而且他們的聲譽更強，因此將交易發送給他們的用戶可以信任提議者不會背叛和搶先交易（這可以通過可信硬件來緩解，但然後可信硬件本身也有信任假設）。

在BRAID中，验证者仍然可以被分离出来并作为一个哑管功能运行。

除了這兩個極端之外，中間還有許多可能的設計。例如，您可以拍賣一個只有追加區塊的權利，而沒有重新排序或前置的角色。甚至可以讓他們追加或前置，但不允許在中間插入或重新排序。這些技術的吸引力在於拍賣市場的得勝者是可能成为非常專注因此，減少他們的權威將帶來很多好處。

加密的記憶池

許多這些設計的成功實施至關重要的一項技術（具體而言，要麼是BRAID，要麼是APS的某個版本，在這些版本中，對於拍賣的能力有嚴格限制）是加密的記憶池。加密的記憶池是一種技術，用戶以加密形式廣播其交易，並附帶某種有效性證明，然後將這些交易以加密形式包含到區塊中，區塊生成者不知道其內容。交易的內容稍後揭示。

實現加密交易池的主要挑戰在於設計方案，確保所有交易都能在後續被揭示：簡單的“提交和揭示”方案並不適用，因為如果揭示是自願的，選擇揭示或不揭示本身就是對區塊的一種“後手”影響，可能會被利用。目前兩種主要的技術是（i）……閾值解密, 和 (ii) 延遲加密，一個與原始密切相關的原始密可驗證延遲函數（VDF）.

一些現有研究的連結是什麼？

還有什麼要做的，還有什麼需要權衡考慮嗎？

我們可以將上述所有方案視為在權益抵押中涉及的權威分配的不同方式，按照從較低的範疇（“愚蠢的管道”）到較高的範疇（“適合專業化”的範疇）的範疇排列。在2021年之前，所有這些權威都被捆綁在一個演員身上:

核心困境是這樣的：任何保留在權益者手中的具有意義的權力，都可能成為“MEV相關”。我們希望高度去中心化的一組參與者擁有盡可能多的權力；這意味著（i）將大量權力交給權益者，以及（ii）確保權益者盡可能去中心化，這意味著他們沒有規模經濟驅動的合併動機。這是一個難以解決的張力。

一個特別的挑戰是多區塊MEV：在某些情況下，如果執行拍賣獲勝者連續捕獲多個插槽，並且不允許在他們控制的最後一個區塊之外的任何與MEV相關的交易中，他們可以賺更多的錢。如果包含清單強制他們這樣做，那麼他們可以嘗試通過在這些插槽期間根本不發佈任何塊來繞過它。可以製作無條件包含清單，如果構建者不提供，這些清單將直接成為塊，但是這個使得包含清單MEV相關這裡的解決方案可能涉及一些妥協，包括接受一定程度的激勵來賄賂人們將交易包含在包含列表中，並希望這樣的激勵不足以導致大規模外包。

我們可以將 FOCIL + APS 看作如下。持有者在光譜的左側繼續擁有權限，而光譜的右側則拍賣給出價最高的競標者。

BRAID大不相同。 “staker”部分較大，但分為兩部分：輕量級staker和重量級staker。同時，因為交易按優先手續費遞減排序，所以區塊頂部的選擇被實質上通過費用市場拍賣，這個方案可以被視為類比於鑄造PBS.

请注意，BRAID的安全性在很大程度上取决于加密的mempools；否则，块顶拍卖机制将容易受到策略窃取攻击（基本上是：复制他人的交易，交换收款地址，并支付高0.01%的费用）。这种对于预包含隐私的需求也是为什么实施PBS如此棘手的原因。

最後，更“積極”的FOCIL + APS版本，例如僅由APS決定區塊結束的選項，看起來是這樣的：

剩下的主要任務是（i）努力鞏固各種提案並分析其後果，以及（ii）將此分析與對乙太坊社區的目標的理解相結合，即它將容忍何種形式的中心化。每個單獨的提案也有工作要做，例如：

  • 繼續在加密mempool設計上進行工作，並且進入到一個既強大又相對簡單的設計點，可能已準備好納入其中。
  • 優化多個包含清單的設計，以確保（i）在涵蓋區塊的包含清單的情況下不浪費數據，並且（ii）對無狀態驗證器友好。
  • 為APS的最佳拍賣設計進一步努力。

此外，值得注意的是，這些不同的提案並不一定是彼此不相容的分叉。例如，實施 FOCIL + APS 可以很容易地成為實施 BRAID 的跳板。一種有效的保守策略是“等待觀察”方法，其中我們首先實施一個解決方案，其中權益者的權限受到限制，大部分權限被拍賣，然後隨著我們在實際網路上學習更多關於 MEV 市場操作的知識，逐漸增加權益者的權限。

它如何與路線圖的其他部分互動？

解決一個 Staking 中心化瓶頸和解決其他瓶頸之間存在積極的互動。打個比方，想像一個世界，創辦自己的公司需要自己種食物、製造電腦和擁有自己的軍隊。在這個世界中，只能存在一些公司。解決其中一個問題會有所幫助，但幫助有限。解決兩個問題的幫助是解決一個問題的兩倍多。而解決三個問題將比解決一個問題有更多幫助 - 如果你是一個獨立創業者，要麼三個問題都解決了，要麼你毫無機會。

具體而言，質押的中心化瓶頸是：

  • 區塊構築集中化（本節）
  • 出於經濟原因的權益集中（下一節）
  • 由於32 ETH的最低要求，導致Staking集中化問題（可通過Orbit或其他技術解決；請參閱該帖子合併)
  • 因硬件要求而導致的權益集中化（在Verge中已解決，採用無狀態客戶端和後來的ZK-EVMs）

解決其中任何一個問題都會增加解決其他任何一個問題的收益。

此外，區塊構建流程與單個時槽確定性設計之間存在互動，特別是在試圖減少時槽時間的情況下。許多區塊構建流程設計最終增加了時槽時間。許多區塊構建流程涉及在過程中多個步驟中的驗證者角色。因此，同時考慮區塊構建流程和單個時槽確定性是值得的。

修復權益經濟學

我們要解決什麼問題？

今天，大約30%的以太坊供應正在積極進行權益投票這遠遠超過了保護以太坊免受51%攻擊所需的數量。如果抵押的ETH比例增長得更大，研究人員擔心會出現不同的情況：幾乎所有ETH都被抵押時可能出現的風險。這些風險包括：

  • Staking 從專家的盈利任務變成了所有以太坊持有者的責任。因此，普通權益持有者會更不熱衷，並選擇最簡單的方式（實際上是將他們的代幣委託給提供最大便利的中心化運營商）。
  • 如果幾乎所有的以太幣都被抵押，削減機制的可信度就會下降
  • 一個單一的流動權益代幣可以接管大部分的權益，甚至從以太坊本身接管“貨幣”網絡效應
  • 以太坊每年多餘發行約1百萬ETH。如果某個流動抵押代幣獲得主導網絡效應的情況下，這個價值的很大一部分甚至可能被該流動抵押代幣所佔有。

這是什麼，它是如何工作的？

從歷史上看，一類解決方案是：如果每個人都必須參與，並且流動參與代幣是不可避免的，那麼讓參與能夠輕鬆轉換為一個實際上是無需信任、中立且極度去中心化的流動參與代幣。一種簡單的方法是將參與懲罰限制在例如 1/8，這將使得 7/8 的參與 ETH 不可被懲罰，因此有資格被放入相同的流動參與代幣。另一個選擇是明確創建兩個層次的權益貨幣“風險承擔”（可被削減）的貨幣存款，某種方式將被限制在所有以太坊的1/8，以及“無風險”（不可被削減）的貨幣存款，所有人都可以參與。

然而，對這種方法的批評是@vbuterin/staking_2023_10?type=view">在經濟上等同於某種更簡單的東西：如果權益份額接近某個預定上限，則大幅減少發行量。基本論點是：如果我們最終處於一個風險承擔層的回報率為3.4％，而無風險層（每個人都參與其中）的回報率為2.6％的世界，那實際上與一個讓ETH抵押的回報率為0.8％且僅持有ETH的回報率為0％的世界相同。風險承擔層的動態，包括總抵押量和中心化，在這兩種情況下將是相同的。因此，我們應該採取簡單的做法並減少發行量。

對這一論點的主要反駁是，如果我們能夠使「無風險層」仍然具有一些有用的作用和一定程度的風險（例如。在這裡提出的Dankrad).

這兩條提案的內容都暗示了改變發行曲線的方式，如果抵押數量太高，回報率將變得極低，幾乎無法獲得利益。

左：Justin Drake提出的一种调整发行曲线的提案。右：Anders Elowsson提出的另一组提案。

另一方面，雙層驗證需要設置兩個回報曲線：（i）“基本”（無風險或低風險）驗證的回報率，和（ii）承擔風險的驗證的溢價。有不同的方法來設置這些參數：例如，如果您設置一個硬參數，認為1/8的驗證可被減少，那麼市場動態將確定可被減少的驗證所得回報率的溢價。

這裡另一個重要的話題是MEV捕獲。今天，來自MEV（例如DEX套利、夾擊等）的收入流向提案者，即股權持有人。這是對協議來說完全“不透明”的收入：協議無法知道它是0.01% APR、1% APR還是20% APR。這種收入流的存在在多個方面都非常不便：

  1. 這是一個不穩定的收入來源，因為每個質押者只有在提出一個區塊時才能得到它，今天每~4個月一次。這創造了加入池以獲得更穩定收入的動力。
  2. 它導致激勵的分配不平衡：提議的激勵太多，證明的激勵太少。
  3. 這使得賭注上限的實施非常困難：即使“官方”的回報率為零，MEV 收入本身可能已足以推動所有以太坊持有者進行賭注。因此，一個現實的賭注上限提案實際上必須使回報接近負無窮大，例如。@vbuterin/single_slot_finality?type=view#Economic-capping-of-total-deposits">proposed here. This, needless to say, creates more risk for stakers, especially solo stakers.

我們可以通過找到一種使MEV收入對協議可讀並捕獲它的方法來解決這些問題。最早的提案是Francesco的MEV平滑化; 今天，人們普遍認為，任何用於提前拍賣區塊提議者權利（或更一般地說，足以捕獲幾乎所有 MEV 的充分權力）的機制都能實現同樣的目標。

一些現有研究的鏈接是什麼？

還有什麼要做，還有什麼取捨？

主要剩下的任務是要么同意什麼都不做，並接受幾乎所有ETH都在LSTs內的風險，要么最終確定並同意上述建議之一的細節和參數。大致上關於利益和風險的摘要是：

它如何與路線圖的其他部分互動？

一個重要的交點與單獨投資有關。 如今，能夠運行以太坊節點的最便宜的虛擬專用服務器（VPS）每月約需60美元，主要是由於硬盤存儲成本。 對於一個32 ETH投資者（此時價值84000美元），這將使APY下降（60 * 12）/ 84000約為0.85％。 如果總投資回報低於0.85％，在這些水平上，單獨投資對許多人而言是不可行的。

如果我們希望獨立權益持續具有可行性，這將進一步強調需要降低節點運營成本的必要性，這將在Verge中實現：無狀態將消除存儲空間需求，這可能本身就足夠，然後L1 EVM有效性證明將使成本完全微不足道。

另一方面，MEV燃燒可以說對單獨的股份有所幫助。儘管這會降低每個人的回報，但更重要的是降低了變異性，使股份更不像彩票。

最後，發行變化與其他基本的貨幣鎖定設計變化互相作用（例如彩虹貨幣鎖定）。一個特別關注的問題是，如果貨幣鎖定回報非常低，這意味著我們必須在（一）減少對不良行為的懲罰的同時，也降低懲罰，或者（二）保持懲罰水平較高，這將增加即使是出於善意的驗證者由於技術問題或攻擊而意外獲得負回報的情況。

應用層解決方案

以上各節重點關注對以太坊 L1 的變化，可以解決重要的中心化風險。然而，以太坊不僅僅是 L1，它是一個生態系統，還有一些重要的應用層策略可以幫助減輕上述風險。一些例子包括：

  • 專業的權益硬件解決方案-一些公司，如Dappnode，正在出售專門設計的硬件，旨在使操作權益節點盡可能輕鬆。使這個解決方案更有效的一種方法是提出這樣的問題：如果一個用戶已經在努力運行並連接到互聯網24/7的設備，還可以提供哪些其他服務（給用戶或他人），從去中心化中獲益？我想到的例子包括（i）運行本地託管的LLM，出於自主和隱私原因，以及（ii）為去中心化VPN運行節點。
  • Squad staking - 這個Obol的解決方案允許多人以 M-of-N 格式共同抵押。隨著無狀態性和稍後的 L1 EVM 有效性證明將減少運行更多節點的開銷，以及每個參與者無需一直保持在線的好處開始佔主導地位，這種方式將越來越受歡迎。這是另一種減少抵押的認知負擔並確保獨立抵押在未來繁榮的方法。
  • 空投 - Starknet给了一个獨立參與者的空投其他希望擁有一組去中心化和價值對齊的用戶的項目，也可以考慮向被確定為可能是單獨驗證人的驗證人提供空投或折扣。
  • 去中心化的區塊建造市場-使用ZK、MPC和TEE的組合，可以創建一個參與並贏得APS拍賣遊戲的去中心化區塊建造者，同時為其用戶提供預確認隱私和抗審查保證。這是另一條改善APS世界中用戶福祉的途徑。
  • 應用層MEV最小化 - 個別應用程式可以以減少向L1“洩漏”更少MEV的方式構建，從而減少區塊構建者創建專門算法來收集MEV的激勵。一種簡單的策略是將所有傳入操作放入隊列並在下一個區塊中執行它們，然後拍賣跳過隊列的權利。其他更複雜的方法包括在鏈下進行更多工作，例如。牛交換Oracles也可以重新設計以減少可提取的 Oracle 值.

免責聲明：

  1. 本文轉載自 [Vitalik Buterin], 所有版權屬於原作者 [Vitalik Buterin]. 如果對此轉載有異議，請聯繫 gate 學習團隊，他們會迅速處理。
  2. 責任聲明: 本文所表達的觀點和意見僅屬作者個人觀點，並不構成任何投資建議。
  3. 文章的翻譯由gate Learn團隊完成。除非特別註明，禁止複製、分發或剽竊翻譯的文章。

天災: 關鍵目標

在這章中

修復區塊建構管線

修復權益經濟學

應用層解決方案

以太坊協議的可能未來，第3部分：The Scourge

進階10/28/2024, 6:23:28 PM
本文章探討了以太坊未來發展中“災劫”階段的關鍵目標，分析了需要解決的問題，它與現有研究的聯繫，以及相關的權衡。
以太坊

天災: 關鍵目標

在這章中

修復區塊建構管線

修復權益經濟學

應用層解決方案

對於以太坊L1來說，最大的風險之一是由於經濟壓力導致股權共識集中化。如果在核心股權共識機制中參與存在規模經濟，這自然會導致大量股東占據主導地位，而小股東則退出並加入大型礦池。這導致了51%攻擊、交易審查和其他危機的風險增加。除了集中化風險外，還存在價值提取的風險：一小部分人捕獲本應流向以太坊用戶的價值。

在過去的一年裡，我們對這些風險的理解大大增加。人們很清楚，這些風險存在於兩個關鍵的地方：（一）區塊構建，和（二）股份資本供應。較大的參與者能夠運行更複雜的算法（“MEV提取”）來生成區塊，使他們每個區塊的收益更高。非常大的參與者還可以更有效地處理自己資本被鎖定的不便之處，將其作為流動股權代幣（LST）釋放給他人。除了小型和大型股份者之間的直接問題外，還存在著是否存在（或將存在）的問題。太多的抵押以太坊.

天災，2023年路線圖

今年，區塊建設取得了重大進展，最明顯的是“委員會納入清單加上一些有針對性的訂購解決方案”作為理想的解決方案，以及對權益證明經濟學的重要研究，包括雙層質押模型和減少發行以限制ETH質押百分比等想法。

天災：主要目標

  • 在以太坊的质押层面降低集中化风险（尤其是在区块构建和资金提供方面，即MEV和质押池）。
  • 減少從用戶身上過度提取價值的風險

在這一章中

修復區塊構建管道

我們正在解決什麼問題？

今天，以太坊的區塊構建主要通過協議外的propser-builder分離完成。MEVBoost. 當驗證者有機會提議一個區塊時，他們會將選擇區塊內容的工作拍賣給專門的參與者，稱為建造者。選擇最大化收益的區塊內容的任務非常依賴規模經濟：需要專門的算法來確定要包括哪些交易，以從鏈上金融小工具和與之互動的用戶交易中提取盡可能多的價值（這就是所謂的“MEV提取”）。驗證者只需負責相對較輕的規模經濟工作，如聆聽出價並接受最高出價，以及其他責任，如做證。

MEVBoost正在進行的風格化圖表: 專門的建造者承擔紅色的任務，而權益者承擔藍色的任務。

這有各種版本，包括“提議者-建造者分離(PBS) 和 “attester-proposer separation” (APS)。這兩者之間的區別在於細節，涉及兩個角色的責任分配情況：大致上，在PBS中，驗證者仍然提議區塊，但從建造者那裡獲得有效負載，在APS中，整個區塊成為建造者的責任。最近，APS優於PBS，因為它進一步減少了提議者與建造者聚集在一起的動機。請注意，APS僅適用於包含交易的執行區塊；包含股權憑證等相關數據的共識區塊將仍然隨機分配給驗證者。

權力的分離有助於保持驗證者的去中心化，但它有一個重要的代價：從事“專門”任務的參與者很容易變得非常集中。這就是今天以太坊的區塊建立情況：

兩位參與者正在選擇大約88%的以太坊區塊的內容。如果這兩位參與者決定審查一筆交易，會發生什麼情況？答案並不像看起來那麼糟糕：他們無法重新組織區塊，所以你不需要51％的審查就可以完全阻止一筆交易的包含：你需要100％。在88％的審查下，用戶需要等待平均9個時間段才能被包含（從技術上講，平均需要114秒，而不是6秒）。對於某些用例，等待兩分鐘甚至五分鐘以進行某些交易是可以接受的。但對於其他用例，例如DeFi清算，即使能夠延遲他人交易的包含幾個區塊，也存在顯著的市場操縱風險。

區塊建立者可以利用的策略來最大化收入，但這也可能對用戶造成其他負面後果。A “三明治攻擊“可能會導致使用者在代幣交換時因滑點而遭受重大損失。引入這些攻擊的交易會阻塞鏈，增加其他使用者的燃氣價格。

這是什麼，它是如何工作的？

最主要的解決方案是進一步分解區塊生成任務：我們將選擇交易的任務交給提議者（即權益者），建立者只能選擇排序並插入一些自己的交易。這就是包含清單尋求做到。

在時間 T，隨機選擇的權益者創建一個包含列表，該列表包含在該時間點上基於區塊鏈的當前狀態而言是有效的交易。在時間 T+1，一個區塊建立者，可能是通過在事先的協議拍賣機制中選擇，創建一個區塊。該區塊需要包括包含列表中的每一筆交易，但他們可以選擇順序，並且可以添加自己的交易。

Fork-choice-enforced inclusion lists (FOCIL) 提案涉及每個區塊的多個包含清單創建者的委員會。要將一個交易延遲一個區塊，k 個包含清單創建者 (例如 k = 16) 必須對該交易進行審查。FOCIL 與通過拍賣選擇的最終提案者相結合，該提案者需要包含包含清單，但可以重新排序和添加新的交易，這通常被稱為“FOCIL + APS”。

解決問題的另一種方法是多個並發提議者（MCP）方案，例如BRAID. BRAID旨在避免將區塊提議者角色分成低規模經濟部分和高規模經濟部分，而是嘗試將區塊生成過程分散在許多參與者之間，以使每個提議者只需具有中等的技術水平來最大化其收入。MCP通過讓k個並行提議者生成交易列表，然後使用確定性算法（例如，按最高到最低的費用排序）來選擇順序。

BRAID並不尋求實現只運行默認軟件的愚蠢管道區塊提議者達到最佳目標。為什麼它無法做到這一點有兩個容易理解的原因：

  1. 最后一位移动套利攻击：假设提议者提交的平均时间是T，而您可以提交且仍然包括在内的最后可能时间大约是T+1。现在，假设在中心化交易所上，ETH/USDC价格在T和T+1之间从$2500上涨到$2502。提议者可以等待额外一秒钟，并在链上的去中心化交易所上添加额外交易，声称每ETH最多可获利$2。与网络有很好连接的复杂提议者更有能力做到这一点。
  2. 獨家訂單流: 用戶有動機直接將交易發送給單一提議者，以將其對搶先交易和其他攻擊的脆弱性降至最低。複雜的提議者有優勢，因為他們可以建立基礎設施來接受這些直接來自用戶的交易，而且他們的聲譽更強，因此將交易發送給他們的用戶可以信任提議者不會背叛和搶先交易（這可以通過可信硬件來緩解，但然後可信硬件本身也有信任假設）。

在BRAID中，验证者仍然可以被分离出来并作为一个哑管功能运行。

除了這兩個極端之外，中間還有許多可能的設計。例如，您可以拍賣一個只有追加區塊的權利，而沒有重新排序或前置的角色。甚至可以讓他們追加或前置，但不允許在中間插入或重新排序。這些技術的吸引力在於拍賣市場的得勝者是可能成为非常專注因此，減少他們的權威將帶來很多好處。

加密的記憶池

許多這些設計的成功實施至關重要的一項技術（具體而言，要麼是BRAID，要麼是APS的某個版本，在這些版本中，對於拍賣的能力有嚴格限制）是加密的記憶池。加密的記憶池是一種技術，用戶以加密形式廣播其交易，並附帶某種有效性證明，然後將這些交易以加密形式包含到區塊中，區塊生成者不知道其內容。交易的內容稍後揭示。

實現加密交易池的主要挑戰在於設計方案，確保所有交易都能在後續被揭示：簡單的“提交和揭示”方案並不適用，因為如果揭示是自願的，選擇揭示或不揭示本身就是對區塊的一種“後手”影響，可能會被利用。目前兩種主要的技術是（i）……閾值解密, 和 (ii) 延遲加密，一個與原始密切相關的原始密可驗證延遲函數（VDF）.

一些現有研究的連結是什麼？

還有什麼要做的，還有什麼需要權衡考慮嗎？

我們可以將上述所有方案視為在權益抵押中涉及的權威分配的不同方式，按照從較低的範疇（“愚蠢的管道”）到較高的範疇（“適合專業化”的範疇）的範疇排列。在2021年之前，所有這些權威都被捆綁在一個演員身上:

核心困境是這樣的：任何保留在權益者手中的具有意義的權力，都可能成為“MEV相關”。我們希望高度去中心化的一組參與者擁有盡可能多的權力；這意味著（i）將大量權力交給權益者，以及（ii）確保權益者盡可能去中心化，這意味著他們沒有規模經濟驅動的合併動機。這是一個難以解決的張力。

一個特別的挑戰是多區塊MEV：在某些情況下，如果執行拍賣獲勝者連續捕獲多個插槽，並且不允許在他們控制的最後一個區塊之外的任何與MEV相關的交易中，他們可以賺更多的錢。如果包含清單強制他們這樣做，那麼他們可以嘗試通過在這些插槽期間根本不發佈任何塊來繞過它。可以製作無條件包含清單，如果構建者不提供，這些清單將直接成為塊，但是這個使得包含清單MEV相關這裡的解決方案可能涉及一些妥協，包括接受一定程度的激勵來賄賂人們將交易包含在包含列表中，並希望這樣的激勵不足以導致大規模外包。

我們可以將 FOCIL + APS 看作如下。持有者在光譜的左側繼續擁有權限，而光譜的右側則拍賣給出價最高的競標者。

BRAID大不相同。 “staker”部分較大，但分為兩部分：輕量級staker和重量級staker。同時，因為交易按優先手續費遞減排序，所以區塊頂部的選擇被實質上通過費用市場拍賣，這個方案可以被視為類比於鑄造PBS.

请注意，BRAID的安全性在很大程度上取决于加密的mempools；否则，块顶拍卖机制将容易受到策略窃取攻击（基本上是：复制他人的交易，交换收款地址，并支付高0.01%的费用）。这种对于预包含隐私的需求也是为什么实施PBS如此棘手的原因。

最後，更“積極”的FOCIL + APS版本，例如僅由APS決定區塊結束的選項，看起來是這樣的：

剩下的主要任務是（i）努力鞏固各種提案並分析其後果，以及（ii）將此分析與對乙太坊社區的目標的理解相結合，即它將容忍何種形式的中心化。每個單獨的提案也有工作要做，例如：

  • 繼續在加密mempool設計上進行工作，並且進入到一個既強大又相對簡單的設計點，可能已準備好納入其中。
  • 優化多個包含清單的設計，以確保（i）在涵蓋區塊的包含清單的情況下不浪費數據，並且（ii）對無狀態驗證器友好。
  • 為APS的最佳拍賣設計進一步努力。

此外，值得注意的是，這些不同的提案並不一定是彼此不相容的分叉。例如，實施 FOCIL + APS 可以很容易地成為實施 BRAID 的跳板。一種有效的保守策略是“等待觀察”方法，其中我們首先實施一個解決方案，其中權益者的權限受到限制，大部分權限被拍賣，然後隨著我們在實際網路上學習更多關於 MEV 市場操作的知識，逐漸增加權益者的權限。

它如何與路線圖的其他部分互動？

解決一個 Staking 中心化瓶頸和解決其他瓶頸之間存在積極的互動。打個比方，想像一個世界，創辦自己的公司需要自己種食物、製造電腦和擁有自己的軍隊。在這個世界中，只能存在一些公司。解決其中一個問題會有所幫助，但幫助有限。解決兩個問題的幫助是解決一個問題的兩倍多。而解決三個問題將比解決一個問題有更多幫助 - 如果你是一個獨立創業者，要麼三個問題都解決了，要麼你毫無機會。

具體而言，質押的中心化瓶頸是：

  • 區塊構築集中化（本節）
  • 出於經濟原因的權益集中（下一節）
  • 由於32 ETH的最低要求，導致Staking集中化問題（可通過Orbit或其他技術解決；請參閱該帖子合併)
  • 因硬件要求而導致的權益集中化（在Verge中已解決，採用無狀態客戶端和後來的ZK-EVMs）

解決其中任何一個問題都會增加解決其他任何一個問題的收益。

此外，區塊構建流程與單個時槽確定性設計之間存在互動，特別是在試圖減少時槽時間的情況下。許多區塊構建流程設計最終增加了時槽時間。許多區塊構建流程涉及在過程中多個步驟中的驗證者角色。因此，同時考慮區塊構建流程和單個時槽確定性是值得的。

修復權益經濟學

我們要解決什麼問題？

今天，大約30%的以太坊供應正在積極進行權益投票這遠遠超過了保護以太坊免受51%攻擊所需的數量。如果抵押的ETH比例增長得更大，研究人員擔心會出現不同的情況：幾乎所有ETH都被抵押時可能出現的風險。這些風險包括：

  • Staking 從專家的盈利任務變成了所有以太坊持有者的責任。因此，普通權益持有者會更不熱衷，並選擇最簡單的方式（實際上是將他們的代幣委託給提供最大便利的中心化運營商）。
  • 如果幾乎所有的以太幣都被抵押，削減機制的可信度就會下降
  • 一個單一的流動權益代幣可以接管大部分的權益，甚至從以太坊本身接管“貨幣”網絡效應
  • 以太坊每年多餘發行約1百萬ETH。如果某個流動抵押代幣獲得主導網絡效應的情況下，這個價值的很大一部分甚至可能被該流動抵押代幣所佔有。

這是什麼，它是如何工作的？

從歷史上看，一類解決方案是：如果每個人都必須參與，並且流動參與代幣是不可避免的，那麼讓參與能夠輕鬆轉換為一個實際上是無需信任、中立且極度去中心化的流動參與代幣。一種簡單的方法是將參與懲罰限制在例如 1/8，這將使得 7/8 的參與 ETH 不可被懲罰，因此有資格被放入相同的流動參與代幣。另一個選擇是明確創建兩個層次的權益貨幣“風險承擔”（可被削減）的貨幣存款，某種方式將被限制在所有以太坊的1/8，以及“無風險”（不可被削減）的貨幣存款，所有人都可以參與。

然而，對這種方法的批評是@vbuterin/staking_2023_10?type=view">在經濟上等同於某種更簡單的東西：如果權益份額接近某個預定上限，則大幅減少發行量。基本論點是：如果我們最終處於一個風險承擔層的回報率為3.4％，而無風險層（每個人都參與其中）的回報率為2.6％的世界，那實際上與一個讓ETH抵押的回報率為0.8％且僅持有ETH的回報率為0％的世界相同。風險承擔層的動態，包括總抵押量和中心化，在這兩種情況下將是相同的。因此，我們應該採取簡單的做法並減少發行量。

對這一論點的主要反駁是，如果我們能夠使「無風險層」仍然具有一些有用的作用和一定程度的風險（例如。在這裡提出的Dankrad).

這兩條提案的內容都暗示了改變發行曲線的方式，如果抵押數量太高，回報率將變得極低，幾乎無法獲得利益。

左：Justin Drake提出的一种调整发行曲线的提案。右：Anders Elowsson提出的另一组提案。

另一方面，雙層驗證需要設置兩個回報曲線：（i）“基本”（無風險或低風險）驗證的回報率，和（ii）承擔風險的驗證的溢價。有不同的方法來設置這些參數：例如，如果您設置一個硬參數，認為1/8的驗證可被減少，那麼市場動態將確定可被減少的驗證所得回報率的溢價。

這裡另一個重要的話題是MEV捕獲。今天，來自MEV（例如DEX套利、夾擊等）的收入流向提案者，即股權持有人。這是對協議來說完全“不透明”的收入：協議無法知道它是0.01% APR、1% APR還是20% APR。這種收入流的存在在多個方面都非常不便：

  1. 這是一個不穩定的收入來源，因為每個質押者只有在提出一個區塊時才能得到它，今天每~4個月一次。這創造了加入池以獲得更穩定收入的動力。
  2. 它導致激勵的分配不平衡：提議的激勵太多，證明的激勵太少。
  3. 這使得賭注上限的實施非常困難：即使“官方”的回報率為零，MEV 收入本身可能已足以推動所有以太坊持有者進行賭注。因此，一個現實的賭注上限提案實際上必須使回報接近負無窮大，例如。@vbuterin/single_slot_finality?type=view#Economic-capping-of-total-deposits">proposed here. This, needless to say, creates more risk for stakers, especially solo stakers.

我們可以通過找到一種使MEV收入對協議可讀並捕獲它的方法來解決這些問題。最早的提案是Francesco的MEV平滑化; 今天，人們普遍認為，任何用於提前拍賣區塊提議者權利（或更一般地說，足以捕獲幾乎所有 MEV 的充分權力）的機制都能實現同樣的目標。

一些現有研究的鏈接是什麼？

還有什麼要做，還有什麼取捨？

主要剩下的任務是要么同意什麼都不做，並接受幾乎所有ETH都在LSTs內的風險，要么最終確定並同意上述建議之一的細節和參數。大致上關於利益和風險的摘要是：

它如何與路線圖的其他部分互動？

一個重要的交點與單獨投資有關。 如今，能夠運行以太坊節點的最便宜的虛擬專用服務器（VPS）每月約需60美元，主要是由於硬盤存儲成本。 對於一個32 ETH投資者（此時價值84000美元），這將使APY下降（60 * 12）/ 84000約為0.85％。 如果總投資回報低於0.85％，在這些水平上，單獨投資對許多人而言是不可行的。

如果我們希望獨立權益持續具有可行性，這將進一步強調需要降低節點運營成本的必要性，這將在Verge中實現：無狀態將消除存儲空間需求，這可能本身就足夠，然後L1 EVM有效性證明將使成本完全微不足道。

另一方面，MEV燃燒可以說對單獨的股份有所幫助。儘管這會降低每個人的回報，但更重要的是降低了變異性，使股份更不像彩票。

最後，發行變化與其他基本的貨幣鎖定設計變化互相作用（例如彩虹貨幣鎖定）。一個特別關注的問題是，如果貨幣鎖定回報非常低，這意味著我們必須在（一）減少對不良行為的懲罰的同時，也降低懲罰，或者（二）保持懲罰水平較高，這將增加即使是出於善意的驗證者由於技術問題或攻擊而意外獲得負回報的情況。

應用層解決方案

以上各節重點關注對以太坊 L1 的變化，可以解決重要的中心化風險。然而，以太坊不僅僅是 L1，它是一個生態系統，還有一些重要的應用層策略可以幫助減輕上述風險。一些例子包括：

  • 專業的權益硬件解決方案-一些公司，如Dappnode，正在出售專門設計的硬件，旨在使操作權益節點盡可能輕鬆。使這個解決方案更有效的一種方法是提出這樣的問題：如果一個用戶已經在努力運行並連接到互聯網24/7的設備，還可以提供哪些其他服務（給用戶或他人），從去中心化中獲益？我想到的例子包括（i）運行本地託管的LLM，出於自主和隱私原因，以及（ii）為去中心化VPN運行節點。
  • Squad staking - 這個Obol的解決方案允許多人以 M-of-N 格式共同抵押。隨著無狀態性和稍後的 L1 EVM 有效性證明將減少運行更多節點的開銷，以及每個參與者無需一直保持在線的好處開始佔主導地位，這種方式將越來越受歡迎。這是另一種減少抵押的認知負擔並確保獨立抵押在未來繁榮的方法。
  • 空投 - Starknet给了一个獨立參與者的空投其他希望擁有一組去中心化和價值對齊的用戶的項目，也可以考慮向被確定為可能是單獨驗證人的驗證人提供空投或折扣。
  • 去中心化的區塊建造市場-使用ZK、MPC和TEE的組合，可以創建一個參與並贏得APS拍賣遊戲的去中心化區塊建造者，同時為其用戶提供預確認隱私和抗審查保證。這是另一條改善APS世界中用戶福祉的途徑。
  • 應用層MEV最小化 - 個別應用程式可以以減少向L1“洩漏”更少MEV的方式構建，從而減少區塊構建者創建專門算法來收集MEV的激勵。一種簡單的策略是將所有傳入操作放入隊列並在下一個區塊中執行它們，然後拍賣跳過隊列的權利。其他更複雜的方法包括在鏈下進行更多工作，例如。牛交換Oracles也可以重新設計以減少可提取的 Oracle 值.

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