引言Proposer-Builder Separation (PBS)，提議者-建構者分離，旨在減少最大可提取價值 (MEV) 的負面影響。要理解什麼是提議者-建構者分離以及它如何工作，熟悉諸如 MEV，mempools（記憶體池），blocks（區塊），以及 Proof-of-Stake (PoS)（權益證明）等概念至關重要。此外，由於提議者-建構者分離 (PBS) 仍在積極開發中，此處討論的一些技術細節和機制可能會發生變化。中心化風險合併之後，以太坊的安全性取決於質押 32 ETH 的驗證者。由於並非每個人都能負擔得起，許多使用者轉而加入質押池。然而，足夠數量的單獨質押者對於保持網路去中心化和安全至關重要。MEV 已成為驗證者的關鍵收入來源，尤其是在區塊獎勵低於挖礦期間的情況下。大型質押池擁有更好的工具和基礎設施來提取 MEV，這賦予了他們不公平的優勢。單獨質押者經常錯失這些額外獎勵，從而促使他們加入更大的池。這種趨勢加劇了中心化，並且違背了以太坊去中心化的核心原則。Permissioned mempools（許可型記憶體池）為了避免三明治攻擊和搶跑交易，交易者可能會繞過公共記憶體池，直接將交易傳送給提議者，從而確保隱私，同時分享 MEV 利潤作為回報。這種做法可能會演變成“暗池”——私有的、付費訪問的記憶體池——這會降低以太坊的開放性，並使其轉向“付費遊戲”系統。這種許可型系統還會加深中心化風險，因為大型驗證者池最適合提供這些服務並捕獲更多 MEV，從而進一步鞏固其主導地位。網路健康像搶跑交易和三明治攻擊這樣的攻擊會導致更高的 gas 費，因為搜尋者通過在優先 gas 拍賣中出價更高來進行競爭。它們還會通過用垃圾交易淹沒記憶體池來導致網路擁塞，這可能會延遲或阻止常規使用者交易的確認。這會降低網路健康，並最終導致糟糕的使用者體驗。複雜性目前，運行以太坊驗證者通常需要專門的知識和昂貴的硬體。這種複雜性構成了高准入門檻，使得許多人難以參與驗證者池。PBS 是如何工作的？Proposer-Builder Separation (PBS)（提議者-建構者分離）是一種協議設計，旨在減少 MEV（最大可提取價值）的有害影響，尤其是在以太坊的共識層。PBS 背後的主要思想是分離兩個關鍵角色的職責：區塊提議者和區塊建構者。傳統上，驗證者負責選擇要包含在區塊中的交易（區塊建構）和向網路提議區塊。這種設定使他們能夠重新排序或審查交易以提取 MEV，這可能導致中心化和不公平的結果。PBS 通過將建構區塊的任務委派給稱為區塊建構者的專門參與者來改變這一點，而驗證者（提議者）繼續提議區塊並在共識中投票。以下是它的工作原理：區塊建構者從公共記憶體池和私有來源收集交易，然後以最大化其價值（包括任何 MEV 機會）的方式建構區塊。然後，他們向提議者提交競標（提議的付款），以及一個盲化的區塊頭，該區塊頭隱藏了完整的區塊內容，但證明了其有效性。提議者選擇出價最高的競標，簽署盲化的區塊頭，並承諾提議它。一旦建構者看到簽名的區塊頭，他們就會公開完整的區塊（執行有效負載），然後將其包含在鏈中。雖然這是理想的方法，但當前的設計依賴於信任被稱為中繼器的中間人。該過程使用提交-公開方案來保護建構者免受提議者竊取其工作的侵害。它還有助於建立一個有競爭力的建構者市場，從而帶來更好的區塊質量和更公平的 MEV 分配。雖然提議者仍然通過建構者的競標獲得 MEV 收入，但他們不再直接控制交易排序。這降低了中心化的風險，使 MEV 分配更加公平，使單獨質押者無需高級 MEV 策略即可參與，並提高了以太坊網路的整體安全性和中立性。MEV-Boost：當前的 PBS 實現PBS 尚未實施共識協議，而 MEV-Boost 是一個臨時的解決方案。MEV-Boost 是驗證者用來與有競爭力的區塊建構者市場建立連接的開源工具。這種鏈下設計涉及以下參與者：具有 MEV-Boost 的提議者、建構者 和 中繼器。提議者正如我們所知，提議者是由以太坊隨機選擇的驗證者來提議一個區塊。他們在他們的共識客戶端旁邊運行 MEV-Boost 軟體，這使他們能夠將區塊建構任務外包給外部方（建構者）。提議者評估他們連接的中繼器的各種區塊報價（僅包含“盲化的頭”和擬議的付款金額），選擇為他們提供最高付款的報價。他們簽署所選區塊的盲化頭，承諾提議該區塊並接受付款。一旦他們收到整個區塊體（包含交易）以換取他們簽名的頭，他們就會將此區塊廣播到以太坊網路。當前，很大一部分的區塊是使用 MEV-Boost 建構的：此外，利用 Builder API 的驗證者仍然需要保持本地區塊建構能力。這確保了如果外部區塊建構者沒有及時響應，他們可以回退到自己生成一個區塊。這種策略可以防止他們錯過區塊提議獎勵，並有助於保持網路活性，即使 MEV-Boost 遇到問題。MEV-BoostMEV-Boost 是一個由驗證者運行的開放原始碼軟體，它充當驗證者的共識客戶端和中繼器之間的中介（中介軟體）。MEV-Boost 聚合來自所有連接的中繼器的區塊競標（盲化的頭），並識別出支付最高的報價以呈現給驗證者。在驗證者簽署所選的盲化區塊頭之後，MEV-Boost 將此簽名頭轉發到相關的中繼器。在收到來自中繼器的整個區塊體後，MEV-Boost 為驗證者驗證它，然後將其傳遞下去。此軟體的一個關鍵目的是使驗證者能夠從 MEV 中受益，而無需事先信任建構者或中繼器（通過盲簽名）。中繼器中繼器 是信任最小化的第三方伺服器，充當建構者和驗證者之間的關鍵通訊橋樑，連接到一個或多個建構者。它們從各種建構者那裡收集區塊競標，其中包括完整的區塊體和擬議的付款。中繼器驗證建構者提交的區塊是否遵守以太坊協議規則（例如，有效的交易、gas 限制），但它們這樣做時不會將區塊的內容（特別是 MEV 機會）洩露給其他搜尋者或提議者。然後，它們將來自其連接的建構者的最有利可圖和有效的區塊報價的區塊頭和競標金額轉發給 MEV-Boost。一旦驗證者發回已簽名的盲化頭，中繼器就會將完整的區塊內容公開給以太坊網路。中繼器的設計使得驗證者無需明確信任建構者來支付或交付有效的區塊；一旦驗證者簽名，付款就得到保證，如果建構者的區塊無效或不可用，則建構者承擔財務損失。它們的目標是在建構者和驗證者之間提供一個透明和可靠的市場。建構者區塊建構者 是專門的角色，他們最佳化區塊內容，包括交易排序和 MEV 機會，以建立最有價值的區塊。它們首先從公共記憶體池、搜尋者和私有訂單流收集交易。搜尋者可以將他們的捆綁交易直接傳送給建構者，而不想被搶跑或被三明治攻擊的使用者可以通過私有訂單流服務（例如 Flashbots Protect）傳送他們的交易，這些服務將這些交易轉發給建構者，繞過公共記憶體池。他們在區塊結構中安排這些收集的交易和 MEV 捆綁包，遵守 gas 限制和其他規則，旨在最大化區塊的價值（從而最大化他們可以提供給驗證者的付款）。它們將自己的地址設定為區塊頭中的 feeRecipient，並在區塊末尾包含一筆交易，該交易向提議者的 feeRecipient 支付 ETH。這些最佳化的區塊以及競標被傳送到中繼器。建構者在這種環境中競爭以建構最有利可圖的區塊，從而使他們能夠進行最高的競標並贏得提議其區塊的權利。這是一個圖表，以便更好地理解：https://www.galaxy.com/insights/research/mev-the-rise-of-the-builders/現在讓我們逐步瞭解驗證者和建構者之間的過程：https://ethereum.org/content/developers/docs/mev/mev.png提議者請求區塊：當輪到驗證者提議新區塊時，他們的共識客戶端（已整合 MEV-Boost）會向 MEV-Boost 軟體傳送請求。然後，MEV-Boost 會將此請求傳遞給它連接的各種中繼器。中繼器傳送最佳區塊頭：不同的建構者不斷建立最佳化的區塊，並將他們的盲化區塊頭（區塊的摘要，隱藏其內容，加上建構者對提議者的競標/付款）傳送給中繼器。中繼器收集這些，選擇付款最高的那個，並將此盲化區塊頭髮送給 MEV-Boost，然後 MEV-Boost 將其轉發給提議者。提議者簽署標頭：提議者收到盲化區塊頭。至關重要的是，提議者在此階段看不到完整的區塊內容。如果滿意，提議者會對該盲化區塊頭進行數位簽名，表示他們承諾提議該區塊。然後，他們將此已簽名的盲化區塊頭髮送回 MEV-Boost。MEV-Boost 識別並轉發：MEV-Boost 識別已簽名的盲化區塊頭及其關聯的建構者。然後，它將此已簽名的標頭髮送給最初提供獲勝建構者報價的中繼器。中繼器公開完整區塊有效負載：收到已簽名的盲化區塊頭後，中繼器會執行最終驗證。如果一切檢查完畢，中繼器會將完整的執行有效負載（完整的區塊內容，包括所有交易和 MEV 捆綁包）公開給 MEV-Boost。MEV-Boost 驗證並行送給提議者：MEV-Boost 快速驗證此完整有效負載，以確保它與先前簽名的標頭匹配。如果有效，它會將完整區塊傳送給提議者。提議者與網路共享區塊：最後，提議者採用此完全驗證的區塊並將其廣播到整個以太坊網路。然後，此區塊將被加入到區塊鏈中，並且提議者會收到其付款（建構者的競標）以提議它。MEV-Boost 的好處正如我們所知，由於具有競爭性的 MEV 機會，搜尋者正在推高 gas 費。MEV-Boost 通過密封式拍賣來緩解這種情況。當搜尋者將交易捆綁包傳送給建構者時，其他人無法看到此捆綁包的競標。因此，他們無法通過競標進行競爭。私有訂單流為尋求避免搶跑和三明治攻擊的交易者提供交易隱私。這與私有記憶體池不同，因為建構者軟體是開放原始碼的，允許任何人運行區塊建構服務。此外，市場上擁有許多區塊建構者使得審查變得更加困難，從而保護了使用者。相比之下，中心化私有池可能會將過多的權力交給少數建構者，並增加審查的風險。由於他們有動機不自己建構區塊——因為這樣做可能會導致他們失去 MEV 獎勵——因此，大多數 MEV 不再受驗證者控制。通過分離區塊建構和提議，MEV 獎勵現在與建構者和搜尋者共享。以前，驗證者有能力搶跑搜尋者並通過控制交易順序直接提取 MEV。現在，由於驗證者不再需要實施複雜的 MEV 策略，單獨質押者可以更輕鬆地參與，而無需加入大型質押池，從而提高了去中心化程度。提交-公開方案 和 盲化區塊 確保建構者的區塊不會被驗證者搶跑或盜竊。這種安全性消除了與大型驗證者池進行鏈下交易的需要。如果沒有它，建構者可能更喜歡與受信任的驗證者合作，以避免丟失其區塊內容。使用交易捆綁包為搜尋者提供了重要的保護。通過將捆綁包直接傳送給建構者，而不是將交易廣播到公共記憶體池，搜尋者可以保護其策略的隱私。這有助於防止其他搜尋者或驗證者複製或搶跑他們的交易。此外，諸如 Poisoned Sandwich 之類的專門用於欺騙搜尋者的攻擊不再以相同的方式有效。這些隱私保護措施提高了公平性並降低了在 MEV 領域競爭的搜尋者的風險。MEV-Boost 的風險雖然 MEV-Boost 解決了某些問題，但它也帶來了一些風險和缺點。活性風險如果中繼器離線，驗證者將會回退到從公共記憶體池建構區塊。但我們仍然存在一個風險場景：如果整個網路連線到同一個中繼器，並且該中繼器是出價最高的中繼器 - 這意味著驗證者將選擇它，並且中繼器保持線上並將區塊頭提供給驗證者進行簽名，但在獲得簽名後未能將整個區塊發佈到網路。這種設計帶有一種稱為“區塊扣留攻擊”的風險。如果該中繼器變得惡意或出現故障，它可能會欺騙驗證者簽署永遠不會發佈的區塊。如果它出現故障，我們可以預期它將立即關閉或修復。但是，如果它是惡意的，它可以故意提交最高的出價，以便其他建構者無法競爭，因為它不是真正的出價。這會導致錯過插槽，這意味著以太坊不會產生新的區塊，這被稱為“活性風險”。為了防止這種情況，驗證者應檢測並及時刪除惡意中繼器。由受信任的第三方運行的 中繼器監視器 跟蹤中繼器性能，並且可以指示驗證者從他們的配置中刪除行為不端的中繼器。由於如果沒有配置中繼器，驗證者會回退到本地區塊生產，因此這種方法不會有錯過插槽的風險，並且無法強制將新的中繼器加入到配置中。但是，此系統尚未完全實施，目前僅由 Flashbots 提出作為潛在的解決方案。** ](https://hackmd.io/@ralexstokes/BJn9N6Thc) 內建於信標節點中，不依賴於第三方。如果節點檢測到連續錯過了太多插槽，它將與建構者網路斷開連接，並恢復為本地區塊生產。每個共識客戶端都為此機制實施自己的閾值和行為。選擇正確的閾值是關鍵 - 太低可能會導致誤報，而太高可能會延遲恢復。中繼器的問題在當前的 MEV-Boost 模型中，很大一部分的交易流由幾個主要的中繼器處理。隨著活躍中繼器的數量減少，或者如果一兩個中繼器變得過於佔主導地位，則中心化的風險會增加。這種中心化可能會導致以太坊網路的嚴重問題。https://www.relayscan.io/overview?t=7d一個主要的風險是 審查 - 佔主導地位的中繼器可能選擇不將某些交易包含在區塊中，這可能是由於監管壓力或其他動機。另一個問題是 MEV 操縱 的可能性，強大的中繼器可能會以犧牲網路其餘部分為代價，偏袒某些建構者或交易，從而使一小部分人受益。由於中繼器在區塊建構者和驗證者之間佔據關鍵位置，因此過度依賴少數中繼器會使整個 MEV 供應鏈變得更加脆弱和不太值得信任。為了維護以太坊去中心化和中立性的核心價值，增加中繼器多樣性並減少對任何單個實體的依賴至關重要。建構者中心化建構者中心化對以太坊的核心原則：網路中立性和抗審查性構成了重大威脅。這意味著每個支付費用的有效交易都應加入到區塊鏈中，而不會被阻止。https://www.relayscan.io/overview?t=7d該問題的根源在於當前 MEV 系統的運作方式。如上所示，少數高度專業化的建構者建立了以太坊上的大多數區塊。這使他們掌握了很大的權力。它使這些建構者有權為區塊的製作方式設定自己的規則。因此，他們可以拒絕在區塊中包含某些交易。這可能是因為交易對他們來說不夠有利可圖，或者更令人擔憂的是，這可能是出於審查原因。這種情況違背了以太坊對所有人開放且不受審查的承諾。從本質上講，這意味著一小群人可以決定誰的交易可以進入區塊鏈，誰的交易不能進入區塊鏈。這削弱了以太坊去中心化的核心理念，並且隨著時間的推移，可能會損害使用者的信任和網路的整體健康狀況。BuilderNet 是由節點營運商運行的開放原始碼的區塊建構者實例，旨在緩解建構者中心化。這些實例通過共享訂單流和協調他們的出價進行協作，從而為區塊建構營造一個合作的環境。訂單流提供商的一個關鍵優勢是能夠自己驗證建構者軟體並安全地將訂單流傳送給他們。由於 Trusted Execution Environments (TEEs)，交易仍然可以被證明是私有的，從而保護了敏感資訊。BuilderNet 還會根據訂單流提供商對區塊的貢獻價值來計算並向他們分配退款。有關更多資訊，你可以訪問 此連結。PBS 的未來：風險緩解Enshrined PBS（內嵌 PBS）內嵌 PBS 旨在將“區塊提議”（由驗證者）和“區塊建構”（由專門的建構者）的分離直接納入以太坊協議本身。這意味著區塊鏈的核心協議將強制執行這些規則，從而使系統更加安全和去中心化。它將消除對外部、受信任的中介（如當前的中繼器）的需求，從而顯著降低審查風險，並通過設計而非依賴外部軟體，使整個 MEV 過程更加透明和公平。SUAVEFlashbots 對 MEV 未來的願景是 SUAVE（Single Unifying Auction for Value Expression，單一的價值表達統一拍賣）。該項目旨在為包括以太坊在內的任何區塊鏈建立一個通用的、去中心化的 MEV 市場。SUAVE 被設計為“即插即用”記憶體池和區塊建構者，從根本上改變了交易的排序和包含方式。它解決了長期存在的挑戰，包括區塊建構者的中心化、排他性訂單流引起的問題以及跨鏈 MEV 機會的複雜性。通過建立一個真正中立的市場，SUAVE 旨在防止權力鞏固，從而促進更去中心化和公平的加密生態系統。SUAVE 通過多元件架構實現其目標。使用者可以表達對其交易的精確偏好。“執行者”（專門的建構者）然後競爭以滿足這些偏好，在安全、保護隱私的環境中最佳化區塊。這些最佳化的區塊在傳遞到各自的目標區塊鏈之前，會整合到 SUAVE 鏈中。這個過程使 MEV 民主化，為使用者提供更大的控制權，並旨在通過使該過程在所有受支援的鏈上更加透明、公平和抗審查來減少 MEV 提取的負面影響。crListcrList (Censorship Resistance List)（抗審查列表）是一種提議的機制，旨在對抗 MEV 供應鏈中的審查。它基本上是一個交易列表，驗證者（提議區塊的人）希望確保這些交易包含在他們的區塊中，通常是因為他們懷疑建構者可能會審查這些交易。驗證者發佈此列表，並且任何希望向該驗證者提議區塊的建構者_必須_包含這些特定的交易。如果建構者不這樣做，他們的區塊可能會被拒絕，從而使審查在經濟上對他們來說是昂貴的。 (登鏈社區)
