时间、时隙和以太坊权益证明中事件排序

4月2日，一名恶意参与者利用 mev-boost-relay 漏洞窃取了约2000万美元。随后几天，开发人员发布了五个补丁来修复这个问题。结合现有的网络延迟和验证器策略，4月6日以太坊网络出现短暂不稳定。重组对网络健康不利，会降低区块生产率和结算保证。

本文探讨 mev-boost 与共识的相互作用、揭示以太坊权益证明机制的微妙之处，并讨论一些可能的发展方向。

mev-boost 概述

mev-boost 是一个旨在缓解最大可提取价值(MEV)对以太坊网络负面影响的协议。它包括三个角色:

• Relays:连接提案人和区块构建者的中介
• Builders:构建区块以最大化 MEV 的实体
• Proposers:以太坊权益证明验证器

mev-boost 的重要性在于它使所有提案人都能公平获取 MEV,无需与构建者或搜索者建立信任关系,有助于以太坊的长期去中心化。

以太坊分叉选择规则与 mev-boost

以太坊权益证明(PoS)中的分叉选择规则决定了网络如何就链头达成共识。时间在这个过程中起着重要作用。

以太坊 PoS 将时间划分为12秒的时隙。每个时隙中,一个验证器被指定为提议者来提议区块。其他验证器则通过应用分叉选择规则来投票支持链头。

时隙中最关键的时刻是 t=4 秒时的认证截止时间。如果验证器在此之前没有看到区块,就会投票给之前的链头。区块发布越早,积累的证明就越多。

从网络健康的角度看,最佳的区块发布时间是 t=0。但由于区块价值随时间增加,提议者有动机延迟发布以获取更多 MEV。

为了鼓励按时发布,引入了"诚实重组"机制。它允许诚实的提议者重组认证权重低于20%的区块。这种机制只在特定条件下触发,以避免极端网络延迟情况下中断出块。

针对解绑攻击的修复

4月2日的攻击后,中继和核心开发团队发布了多个补丁:

1. 检查已知恶意提议者
2. 检查是否已将完整区块传递给 P2P 网络
3. 引入随机延迟
4. 验证信标区块有效性
5. 检查网络上是否有等价区块

这些变化增加了区块发布延迟,与诚实重组机制结合导致网络不稳定。

意外后果

补丁引入的额外延迟导致区块可能在认证截止时间后才发布。结合诚实重组机制,这些迟到的区块会被重组,导致分叉数量急剧增加。

在最严重时期,每小时约有4.3%的区块被重组,是正常情况的5倍。随着中继撤销部分修改,网络逐渐恢复稳定。

目前最有效的修复是信标节点区块验证和发布前等价检查。但中继仍容易受到更普遍的等价攻击。

未来方向

针对这些问题,可以考虑以下方向:

• 实现"headlock"机制保护 mev-boost
• 增加漏洞赏金计划
• 扩展模拟以探索子时隙定时影响
• 优化中继区块发布路径
• 将 mev-boost 整合进共识客户端(ePBS)
• 增加相关测试
• 鼓励中继客户端多样性
• 调整等价惩罚措施

总的来说,这次事件让我们深入了解了延迟、mev-boost 和共识机制之间的关键关系。我们期待协议能不断强化和完善。