Время, временные слоты и сортировка событий в аттестации Ethereum

2 апреля злонамеренный участник использовал уязвимость mev-boost-relay для кражи около 20 миллионов долларов. В последующие дни разработчики исправили эту уязвимость с помощью пяти патчей, но в сочетании с существующими задержками сети и стратегией валидаторов это привело к кратковременному нестабильному состоянию сети Ethereum 6 апреля. Реконструкция вредна для здоровья сети, снижает скорость создания блоков и гарантии расчетов.

В данной статье рассматривается взаимодействие mev-boost и консенсуса, раскрываются тонкости Ethereum PoS и предлагаются некоторые возможные направления для улучшения.

краткое введение в mev-boost

mev-boost является протоколом, направленным на смягчение негативного влияния максимальной извлекаемой ценности (MEV) на Ethereum. Он включает три роли:

• Реле: надежный аукционист, соединяющий предложителей и строителей
• Строители: сложные сущности, создающие блоки для максимизации MEV
• Предложители: Ethereum PoS аттестаторы

Каждый блок проходит примерно следующий процесс:

1. Строители принимают транзакции из различных источников для создания блоков
2. Строители отправляют блоки в Relay
3. Реле проверяет действительность блока и рассчитывает плату, выплачиваемую предложителю.
4. Relay отправляет "заслепленный" заголовок и значение платежа текущему предложителю временного интервала
5. Предложители оценивают все ставки и подписывают наивысшую плату за слепую голову
6. Предложитель отправит заголовок подписи обратно Relay
7. Relay публикует блок через локальный узел сигнала и возвращает его инициатору

mev-boost является ключевой инфраструктурой, поскольку она позволяет всем предложителям справедливо получать MEV, не устанавливая доверие с строителями или искателями, что способствует долгосрочной децентрализации Эфира.

Правила выбора форков Ethereum и mev-boost

В PoS Ethereum время делится на временные слоты по 12 секунд. В каждом слоте случайным образом назначается один валидатор в качестве предложителя. 12 секунд делятся на три этапа по 4 секунды.

Ключевым моментом во временном интервале является срок доказательства t=4. Если валидатор не увидел блок до этого момента, он проголосует за предыдущую вершину цепи. Чем раньше блок будет опубликован, тем дольше время распространения и тем больше накопленных доказательств.

С точки зрения здоровья сети, оптимальное время для создания блока — t=0. Однако из-за увеличения стоимости блоков со временем, у предложителя есть мотивация задерживать публикацию, чтобы накопить больше MEV.

Для содействия переходу от рационального поведения к честному, была введена механика "честной реорганизации".

Повышение предложений и честная реорганизация

Введены два новых понятия:

• Повышение инициатора: предоставить инициатору возможность выбора "повышения", эквивалентного 40% полного веса аттестации, только на один временной промежуток.
• Честная реорганизация: позволяет честным предложителям использовать повышение принудительной реорганизации ниже 20% весов аттестации блоков.

Честная переработка может быть избегнута в некоторых особых случаях, таких как период границей эпохи и т.д.

Исправление для атаки на отсоединение

После атаки 2 апреля, команды реле и основных разработчиков выпустили несколько патчей:

1. Проверка известных злонамеренных предложений
2. Проверьте, была ли передана полная блокировка в P2P сеть
3. Введение случайной задержки перед публикацией
4. Проверка валидности блоков узлом-ретранслятором
5. Проверьте, есть ли эквивалентные блоки в сети

Эти изменения увеличили задержку публикации реле, что привело к тому, что блоки могут пропустить срок доказательства. В сочетании с честной перестройкой это привело к резкому увеличению количества форков.

Будущее направление

Научное сообщество должно оценить количество "приемлемых" реконструкций и учесть общий риск эквивалентных атак. Направления, которые активно исследуются, включают:

• Реализовать защиту "headlock" mev-boost
• Увеличение программы вознаграждений за уязвимости
• Расширенное симуляционное программное обеспечение
• Оптимизация пути публикации ретранслятора
• Включить mev-boost в клиент аттестации (ePBS)
• Добавить больше тестов
• Поощрение разнообразия реле-клиентов
• Корректировка эквивалентных мер наказания

В общем, атаки на разделение и меры по их смягчению позволили нам понять ключевую связь между задержкой, mev-boost и механизмом консенсуса. Мы надеемся, что протокол сможет продолжать укрепляться.