時間、時隙和以太坊權益證明中事件排序

4月2日，一名惡意參與者利用 mev-boost-relay 漏洞竊取了約2000萬美元。隨後幾天，開發人員發布了五個補丁來修復這個問題。結合現有的網路延遲和驗證器策略，4月6日以太坊網路出現短暫不穩定。重組對網路健康不利，會降低區塊生產率和結算保證。

本文探討 mev-boost 與共識的相互作用、揭示以太坊權益證明機制的微妙之處，並討論一些可能的發展方向。

mev-boost 概述

mev-boost 是一個旨在緩解最大可提取價值(MEV)對以太坊網路負面影響的協議。它包括三個角色:

• Relays:連接提案人和區塊構建者的中介
• Builders:構建區塊以最大化 MEV 的實體
• Proposers:以太坊權益證明驗證器

mev-boost 的重要性在於它使所有提案人都能公平獲取 MEV,無需與構建者或搜索者建立信任關係,有助於以太坊的長期去中心化。

以太坊分叉選擇規則與 mev-boost

以太坊權益證明(PoS)中的分叉選擇規則決定了網路如何就鏈頭達成共識。時間在這個過程中起着重要作用。

以太坊 PoS 將時間劃分爲12秒的時隙。每個時隙中,一個驗證器被指定爲提議者來提議區塊。其他驗證器則通過應用分叉選擇規則來投票支持鏈頭。

時隙中最關鍵的時刻是 t=4 秒時的認證截止時間。如果驗證器在此之前沒有看到區塊,就會投票給之前的鏈頭。區塊發布越早,積累的證明就越多。

從網路健康的角度看,最佳的區塊發布時間是 t=0。但由於區塊價值隨時間增加,提議者有動機延遲發布以獲取更多 MEV。

爲了鼓勵按時發布,引入了"誠實重組"機制。它允許誠實的提議者重組認證權重低於20%的區塊。這種機制只在特定條件下觸發,以避免極端網路延遲情況下中斷出塊。

針對解綁攻擊的修復

4月2日的攻擊後,中繼和核心開發團隊發布了多個補丁:

1. 檢查已知惡意提議者
2. 檢查是否已將完整區塊傳遞給 P2P 網路
3. 引入隨機延遲
4. 驗證信標區塊有效性
5. 檢查網路上是否有等價區塊

這些變化增加了區塊發布延遲,與誠實重組機制結合導致網路不穩定。

意外後果

補丁引入的額外延遲導致區塊可能在認證截止時間後才發布。結合誠實重組機制,這些遲到的區塊會被重組,導致分叉數量急劇增加。

在最嚴重時期,每小時約有4.3%的區塊被重組,是正常情況的5倍。隨着中繼撤銷部分修改,網路逐漸恢復穩定。

目前最有效的修復是信標節點區塊驗證和發布前等價檢查。但中繼仍容易受到更普遍的等價攻擊。

未來方向

針對這些問題,可以考慮以下方向:

• 實現"headlock"機制保護 mev-boost
• 增加漏洞賞金計劃
• 擴展模擬以探索子時隙定時影響
• 優化中繼區塊發布路徑
• 將 mev-boost 整合進共識客戶端(ePBS)
• 增加相關測試
• 鼓勵中繼客戶端多樣性
• 調整等價懲罰措施

總的來說,這次事件讓我們深入了解了延遲、mev-boost 和共識機制之間的關鍵關係。我們期待協議能不斷強化和完善。