展望以太坊的未来 - 路径去实现提议者-建造者分离（ePBS）

ELI5

想象以太坊是一座繁忙的城市，建设者们在城市规划者（提案者）给出的地块上建造建筑（区块）。目前，少数几家公司对建造拥有大部分控制权，这对我们城市的未来并不理想。本文讨论将这一过程作为城市的规则的一部分，以便每个人都有公平的机会进行建造。这就像确保城市以对每个人都最有利的方式发展，而不仅仅是大玩家的利益。

TLDR

封存提案者-建设者分离（ePBS）指的是将PBS机制直接整合到以太坊区块链协议本身，而不是通过外部服务或附加功能进行操作。该整合旨在正式化和标准化提案者和区块建设者在核心协议规则中的角色分离，提高系统的效率、安全性和去中心化程度。

什么是 PBS

提案者-建设者分离（PBS）是区块链网络中的一种设计哲学^1和机制，特别是在以太坊的背景下，旨在解耦提案区块（提案者）和构建这些区块内容（建设者）的角色。这一分离解决了区块生产中与证明持币（PoS）系统相关的各种挑战和低效，特别是在最大化可提取价值（MEV）的背景下。

以下是角色的细分及其背后的理由：

提案者

• 角色：由协议选择的验证者，向区块链提议新的区块。

• 传统挑战：在没有PBS的系统中，提案者必须同时选择要包含在区块中的交易并为其排序。由于提案者需要深入理解区块链的当前状态，以识别最有利可图的交易，关联到MEV，因此这一任务变得日益复杂和专业化。

建设者

• 角色：负责构建区块的专业化参与者。他们监听网络中的交易，将其以最大化从区块中提取的价值（MEV）的方式排序，并竞标其区块以便被提案者选择。

• 理由：建设者是专业的，具备先进的策略和算法，以有效地对交易进行排序，从而最大化MEV。他们的专业化使得区块构建比一般提案者能更高效和盈利。

分离的好处

• 去中心化和安全性：通过允许提案者保持为不复杂的实体，PBS帮助维护更为去中心化的网络。它降低了成为提案者的门槛，因为他们不再需要优化事务排序以实现MEV的基础设施或知识。

• 效率和专业化：角色的分离使每个参与者可以专注于各自的任务，从而提高区块构建的效率，潜在地提高网络吞吐量。

• 公平和MEV分配：PBS可以帮助创造一个更具竞争力和公平的MEV提取环境，因为多位建设者在竞争被提案者选择的区块。

历史上下文中的PBS

• Pre-MEV-Geth时代：在MEV-Geth出现之前，提案者与矿池操作员和工人之间分工有一种形式的PBS。矿池操作员负责构建区块主体，而工人则进一步进行哈希。这个分工还涉及到了一个揭露和承诺的方案。

• 合并之前（工作量证明时代）：在MEV-Geth的世界中，PBS的概念变得更加明显，因为几个大型矿池掌控着相当大部分的哈希率。MEV-Geth允许搜索者将捆绑包发送给矿工，而不必担心矿工会偷取它们，因为矿工的信誉比盗取捆绑包内容的潜在收益更有价值。这种互动因区块生成者数量较少而更为简单。

• 接近合并时：随着合并的临近，围绕PBS作为一般方法进行大量讨论。这个想法曾被考虑纳入合并硬分叉中，但最终因其将为软件和规范带来的复杂性而被抛弃，这可能会拖慢合并进程。

• MEV-Boost的引入：

  • 2022年4月：Flashbots的Stefan发布了初始的MEV-Boost规范，概述了提案者如何与外部区块构建网络进行互动。在2022年阿姆斯特丹的Devconnect会议上，关于MEV日的背景工作开始，最终确定所有必要的API。

  • 2022年夏季：进行了努力，以交付基于开源软件的无权限中继，允许其他中继操作员运行。这在合并前恰好完成，包括无权限建设者访问。

• MEV-Boost作为软件解决方案：MEV-Boost促进了提案者与建设者之间的竞标，确保建设者生产的区块有效且准确支付给提案者。这是通过在提案者和建设者之间设置的中继促进竞标过程实现的。

• 合并后的当前状态：合并后，运行的中继大约有三到四个。现在，大约有8-10个中继，促成了大部分MEV-Boost区块。约95%的验证者连接到这些中继中的一个，并利用它们的连接来获取区块生产。

PBS从根本上承认区块链生态系统中的不同角色可以具有不同的能力和激励，分离这些角色可以导致提高效率、安全性和公平性（劳动分工）。该概念已以各种方式进行探讨和实施，包括通过以太坊中的外部服务如MEV-Boost，该服务促进提案者与建设者在核心协议之外的互动。

ePBS概述

ePBS是以太坊的一项协议级增强，旨在制度化提案者和区块建设者之间的劳动分工。与现有的诸如MEV-Boost的离线解决方案不同，后者通过信任模型和中继运行，ePBS将这种分离直接整合到以太坊的核心协议中，旨在简化和保障该过程。

ePBS和当前机制如MEV-Boost之间的主要区别在于协议直接支持分离，从而消除了外部中继来调解交易的必要性。这种封存旨在降低信任要求，增强透明度，并通过在协议本身中正式定义角色和互动，提升整体网络效率^2。

在ePBS框架中：

• 提案者是负责向网络提议新区块的验证者。他们的角色仅限于选择提议哪个区块，无需自己构建区块。

• 建设者是组装区块的实体或算法，优化交易顺序以获取利润（例如，最大化MEV提取），并通过透明的竞标机制向提案者提供这些区块。

• 中继在传统的MEV-Boost背景下，作为促进提案者和建设者之间通信的中介。在ePBS下，对外部中继的依赖减小或重新定义，因为协议本身促进提案者与建设者之间的直接互动。中继的角色将与今天的概念显著不同。

从mev-boost过渡到ePBS

从MEV-Boost到ePBS的过渡代表了以太坊处理MEV和改善网络效率与公平方法的重大演变。在下一部分中，我们将详细讨论为什么需要ePBS以及生态系统将从这一协议内方法中获益的内容。

ePBS的案例

从当前的MEV-Boost系统过渡到ePBS的动机有几个关键原因，与以太坊去中心化、安全性和效率的核心价值观高度一致。ePBS的支持者强调将PBS直接整合到以太坊协议中以应对多个问题的紧迫性，这些问题源于依赖中继和协议外机制进行区块构建。以下是对这些方面的详细说明^4：

过渡到ePBS的主要原因

1. 去中心化：ePBS旨在通过将PBS机制直接嵌入以太坊协议来减少对少数集中中继的依赖。这一举措旨在将区块构建的责任分散到更广泛的参与者中，提高网络的韧性并减少中心故障点。

2. 安全性：通过将PBS整合到以太坊协议中，ePBS确保整个区块构建过程都受到保护其他网络方面的共识规则和安全保证的支配。这与当前系统形成对比，在该系统中，离线中继在没有以太坊共识机制的直接监管下运行。

3. 效率与公平：ePBS旨在创造一个更加透明和竞争市场的区块空间，潜在地减少与MEV提取相关的低效和不公正。它旨在确保验证者拥有更多控制权和可见性，以便提议他们所提出的区块，从而更公平地分配MEV奖励。

依赖中继与核心价值观的矛盾

• 中心化风险：当前对有限数量中继的依赖将中心化引入一个重视去中心化作为核心原则的网络。中心化中继可能成为单点故障或控制点，破坏网络的分布式性质。

• 安全漏洞：外部中继在以太坊共识规则之外的运行，可能受到操控或攻击，从而对网络构成安全风险。这种外部依赖与以太坊实现强大协议安全的目标背道而驰。

与协议外PBS的感知风险和低效

• 与MEV相关的操控：当前的PBS机制依赖于外部中继，可能无法充分保护以防范与MEV提取相关的操控行为，从而导致不公平的优势和潜在网络不稳定性。

• 不透明的操作：外部于以太坊协议中继的操作可能导致缺乏透明度和问责制，使有效监视和监管区块构建实践变得困难。

中继的可持续性担忧

• 运营可持续性：中继的长期运营可行性不确定，因为它们依赖于社区持续的参与和支持。中继服务的任何中断都可能对网络有效处理交易的能力产生重大影响。

• 财务模型：中继的财务可持续性也是一个问题。如果运营中继的成本超过其运营所产生的收入，则可能导致中继数量的减少，从而增加中心化风险并影响区块空间的竞争市场。

向ePBS的过渡涉及到关键经济和安全考量，尤其是在矿工可提取价值（MEV）及其如MEV烧毁的提案背景下。这些考量形塑关于ePBS的辩论，突出了其对以太坊生态系统潜在的影响。以下是这些方面的探讨：

经济考量

• MEV分配：主要的经济关切之一围绕MEV在验证者、建设者和用户之间的分配。ePBS旨在通过确保验证者公平获得他们提议的区块的补偿，创造一个更透明和公平的MEV市场。这可能会改变当前动态，其中某些参与者可能不成比例地受益于MEV。

• 市场效率：通过将PBS直接集成到以太坊协议中，ePBS预计能够促进一个更具竞争性和高效性的区块空间市场。这可能导致更好的交易包含定价机制，给用户带来更公平的交易成本，并可能减少导致网络拥堵的气体价格拍卖的流行程度。

• 中继的可持续性：ePBS通过潜在地减少在MEV提取过程中的角色，解决中继的运营和财务可持续性问题。协议级解决方案可以为处理MEV提供更稳定和可预测的框架，缓解对外部中继及其相关成本的需求。

安全考量

• 中心化风险：对有限数量的MEV-Boost中继的当前依赖引入了中心化风险，使网络更容易受到攻击或操控。ePBS旨在通过去中心化的区块提议和构建过程来缓解这些风险，与以太坊的安全理念保持一致。

• 操控性行为：外部中继和不透明的MEV提取机制可能导致操控性行为，例如交易重新排序或三明治攻击，破坏网络的完整性。ePBS旨在提供一个更加规范和透明的环境来处理MEV，从而增强整体网络安全性。

• 协议封存的安全性：将PBS直接纳入以太坊协议，确保区块构建遵循保护网络其他方面的相同严格共识和安全标准。这种统一的安全方法被视为在当前系统的显著改进，其中外部组件如中继在没有直接协议监管的情况下运行。

MEV烧毁

MEV烧毁的概念涉及将一部分MEV利润用于销毁以太币，减少整体供应，可能会提高剩余以太币的价值。这一机制被提议作为确保验证者、建设者和更广泛以太坊社区利益的一种方式，确保过度的MEV提取不会导致通货膨胀压力或某些网络参与者的不成比例利益。

• 通货膨胀压力缓解：通过烧毁部分MEV，以太坊可以有效控制因区块奖励的新以太发行所产生的通货膨胀压力。

• 经济稳定性：MEV烧毁可以通过确保MEV提取的收益更公平地分配到生态系统中，确保不直接参与MEV策略的以太币持有者也获益，从而促进以太坊的经济稳定性。

• 激励一致性：实施MEV烧毁机制可以帮助对齐多种网络参与者的激励，确保追求MEV不会妨碍网络安全或效率。

从当前MEV-Boost系统过渡到ePBS，围绕MEV分配、市场效率、中心化风险和中继的运营可持续性等经济和安全考量驱动。这一过渡的潜在实施进一步反映了以太坊在使经济激励与其去中心化、安全性和效率核心价值保持一致方面的承诺。这一过渡标志着以太坊演变中的一个关键时刻，潜在重塑交易排序和MEV提取的格局，以支持更安全、高效公平的生态系统。

反对ePBS的论点

围绕将PBS（ePBS）封存于以太坊协议中的讨论引发了重大的辩论，各种反对意见得到了批评者的提出^3。然而，ePBS的支持者为这些担忧提供了强有力的回应，倡导其必要性及与以太坊发展路线图的整合。此外，讨论还探讨了处理矿工可提取价值（MEV）的方法，权衡其充分性与提议的ePBS系统之间的比较^3。

反对ePBS的主要论点

• 复杂性和技术风险：批评者认为，将ePBS纳入以太坊核心协议显著增加其复杂性，引入新的技术风险，可能损害网络的稳定性和安全性。

• 网络性能担忧：人们担心ePBS可能会影响以太坊的网络性能，特别是延迟和区块传播时间，这可能会影响交易处理的效率。

• 减少验证者灵活性：有些人认为，ePBS可能限制验证者选择区块提议的灵活性，可能会使决策权集中于少数大型建设者手中。

• 提前优化：怀疑者指出，关注ePBS可能是一个提前优化的案例，分散了对以太坊发展路线图上更紧迫问题的关注和资源。

• 令人绕过的：令人绕过性是指以太坊生态系统中的参与者——无论是验证者、提案者、建设者或其他人——能够绕过或忽略ePBS建立的规则和机制。这可以通过协议外的协议、替代交易排序系统或其他在有效操作中避免ePBS设定约束的手段得到实现。该协议将没有简单的方法来对他们执行ePBS规则^8。

如果没有坏，就不修复 - 反对意见

“如果它没有坏，就不要修复它”的观点作为对ePBS的一个重要反对意见，而这一观点以谨慎和维护现状为基础，除非存在明确的变更必要性。以下是这种观点如何塑造针对ePBS的反对意见：

依赖现有系统

持这种观点的批评者认为，目前处理MEV的机制，包括MEV-Boost和中继系统，已经在其操作背景下被证明是有效的和功能性。他们建议这些系统不仅保持稳定，而且在以太坊生态系统中促成了某种平衡，在不必要进行深刻协议改造的情况下平衡了效率、安全性和验证者的自主性。

意外后果的风险

一个基本问题是，像ePBS这样重大的改变可能会给网络引入意外后果。这一观点强调了以太坊系统中的复杂性和相互依赖性，在协议级别的修改可能导致前所未有的脆弱性、安全风险或网络性能的妥协。该主张认为，实施ePBS的收益可能不足以弥补中断正常功能系统带来的风险。

开发重点和资源分配

从“如果没有坏，那就不要修复它”的角度来看，开发和实现ePBS的重视可能分散了价值资源和关注力，从而忽视了以太坊生态系统中其他需要立即关注的重要领域或提供更明确利益的领域。批评者建议，以太坊的发展重点应优先考虑可扩展性解决方案、第二层增强和其他直接有助于用户体验和网络容量的升级，而不引入ePBS相关的复杂性。

证明必要性的挑战

这一观点要求更高程度地提供ePBS必要性证明。批评者认为，对于如此重大变更的正当性，必须明确现有系统不仅仅是不理想的，而是在某种根本上的错位，直接妨碍以太坊的操作或原则。对ePBS的呼吁被视为在寻找问题而非答复关键需求的解决方案。

强调进化而非革命

最后，“如果没有坏，就不要修复它”论点倡导相对于以太坊协议的革命性变更偏向逐步改进。持这种观点的人倾向于在现有系统中进行逐步改进和优化，而不是进行全面的根本性变更，倡导更加谨慎的方法，重视稳定性和可预测性。

支持者的回应和对ePBS的宣导

• 减轻复杂性和技术风险：ePBS支持者认为，尽管该提案引入了协议的新元素，但这些是可管理的，并且它们的优势超过了增强公平性、安全性和MEV分配效率的好处。制定严格的测试和分阶段实施来减轻风险。

• 解决网络性能问题：支持者坚持认为，ePBS可以在设计时考虑网络效率，利用技术和协议工程的进步来最小化对延迟或区块传播的任何不利影响。

• 增强验证者决策：ePBS的支持者认为，通过更透明和竞争的建设者市场结构，验证者实际上拥有更多的信息选择，而不是更少，从而促进更健康的去中心化。

• 路线图的战略重要性：ePBS被其支持者视为不仅仅是一次优化，而是以太坊经济和安全模型基于根本改进。它解决与MEV提取实践相关的紧迫问题并与以太坊的长期去中心化和可扩展化目标相一致。

ePBS的替代方案及其评估

• 改进MEV-Boost和中继：一些人认为，优化现有的MEV-Boost系统和增强中继操作可以解决许多ePBS旨在解决的问题，无需进行协议级别的变革。

• MEV烧毁机制：另一种替代方案是实施MEV烧毁机制，其中MEV利润的一部分将被烧毁，从而可能降低操控性行为的激励。

• 第二层解决方案和去中心化中继：探讨第二层交易排序解决方案或开发去中心化中继网络也被认为是缓解MEV问题的方法，而不是更改核心协议。

ePBS的支持者认为，尽管这些替代方案提供了部分解决方案，但它们并没有全面解决ePBS旨在解决的公平性、安全性和去中心化的根本问题。此外，他们坚信ePBS是支持以太坊长期愿景的战略增强，主张在其他发展中优先考虑其实施。

关于ePBS的辩论体现出更大范围内以太坊未来方向的讨论，在创新与谨慎之间寻找平衡。尽管反对意见强调风险和替代方案，ePBS的支持者强调其与以太坊核心原则的一致性及其确保公正、安全和高效区块链生态系统的必要性^5。

设计ePBS

ePBS机制的期望属性

关于最佳ePBS机制和最低可行ePBS（MVePBS）概念的辩论围绕着识别该系统必须具备的核心特征和属性，以有效解决以太坊生态系统内所面临的挑战。这涉及到去中心化、效率、安全性和公平性的目标之间的平衡，同时考虑实施和采纳的实际影响。以下是这一辩论的中心方面及认为必要的最低可行ePBS的属性^6。

MVePBS的核心属性

• 去中心化和公平获取： MVePBS必须确保提议和构建区块的过程保持去中心化，防止任何单一实体获得不成比例的控制或影响。这包括为所有参与者提供公平获取MEV机会和区块空间，保持以太坊去中心化的理念。

• 安全性和完整性： 设计应不妨碍以太坊网络的安全性。这包括针对由于提案和建设角色的分离可能引起的攻击，如审查、双花或重新排序攻击，进行保护，以维护交易的完整性。

• 效率和可扩展性： MVePBS应增强，或至少不会显著削弱网络的效率和可扩展性。这涉及到最小化增加的计算和通信开销，以确保系统能够随着以太坊的增长和需求的增加而扩展。

• 透明性和可预测性： 该机制应提供交易排序和区块生产的透明度，使参与者能够理解ePBS框架内决策的产生方式。这种可预测性有助于以一致且公平的方式管理MEV。

• 降低信任要求： 通过将PBS封存入协议，系统旨在减少各方之间的信任依赖（例如，提案者与建设者、或用户与中继之间）。设计应减少能够绕过系统预期公平性的信任依赖机会。

• MEV分配的公平性：ePBS应旨在梳理MEV访问的平等，确保价值提取的机会在参与者之间公平分配。这涉及创建防止少量大型参与者对MEV机会垄断的机制。

• 最小信任假设：设计应减少参与者之间的信任需求。通过将PBS纳入以太坊协议，ePBS机制应利用加密学和博弈理论原则，以确保参与者能在最小信任的环境中运作。

• 经济可行性：ePBS机制必须对所有参与者经济上可行，包括提案者、建设者和验证者。这涉及确保参与ePBS生态系统（例如，质押要求、交易费用）的成本不会超过潜在利益，从而鼓励广泛参与。

• 灵活性和兼容性：ePBS框架应足够灵活以适应以太坊生态系统内未来的创新和变更，包括升级和新的第二层解决方案。它还应与现有基础设施兼容，以便平滑过渡。

• 降低用户复杂性：尽管ePBS在协议层引入了额外复杂性，但应努力最小化这种复杂性对终端用户和开发者的影响。系统应设计得使得与以太坊的互动保持尽可能直观和简单。

• 激励对齐：ePBS机制内的激励应设计得充分对齐所有网络参与者的利益，包括用户、提案者、建设者和验证者。这种对齐对确保网络的长期健康和稳定至关重要。

ePBS的最小无信任系统

整合这些约束条件提供了对ePBS设想的最小无信任系统的全面视图^6。它强调了为建设者和提案者提供强大保护的必要性，确保公平，减少对信任的依赖，保持以太坊的去中心化原则。这种优化的方法处理经济激励、安全考量和提高以太坊协议效率及完整性的总体目标之间复杂的相互影响。

• 诚实建设者发布安全性：这一约束确保遵循协议规则并及时发布区块的建设者可以保证其区块会被考虑纳入区块链，从而防止审查，并确保他们的努力得到承认。

• 建设者揭示安全性：保护建设者在揭示其竞标和区块时。这意味着即使在揭示其提议的区块内容后，他们也受到保护，以免提案者做出相矛盾的行为或其他可能侵犯其地位的行为。

• 强制诚实重组：强制要求区块链的任何重组遵循预定义规则，优先考虑诚实，阻止恶意重组，目的在于审查或剥夺有效交易以提取MEV。

• 建设者保留安全性：保证建设者在因网络情况或潜在审查而选择保留区块作为战略反应的情况下不会被不公正地惩罚，只要他们在协议的指导下行动。

• 无条件付款：确保建设者因其工作获得付款，无论外部因素如何（例如，他们的区块是否最终纳入链中），只要他们遵循协议。这通过使补偿机制透明和自动化来减小信任。

• 提案者安全性：通过确保提案者可以安全地承诺包含某个区块，而不会因错失交易费用或其他形式的补偿而受到损失，从而保护提案者。这鼓励积极参与区块提案过程。

• 诚实建设者付款安全性：这一方面保证被选中并根据协议期望履行其区块生产职责的建设者获得补偿。

• 无需许可性：保持以太坊开放参与的理念，允许任何实体在不必申请中心授权的情况下作为建设者或提案者，促进竞争和去中心化环境。

• 抵抗审查：确保块和交易不会被少数强大节点审查，维护网络的完整性和开放性，对以太坊的去中心化性质至关重要。

• 路线图兼容性：保证任何ePBS机制与以太坊的技术发展路径一致，支持与生态系统未来升级和变更的无缝集成。

此外，在这样的最小无信任系统中，提案者无权将其区块出售给建设者借以逃避协议外的形式进行操作。

讨论最佳机制

关于最佳ePBS机制的讨论涉及不同设计选择的权衡与这些核心属性进行比较，这些通常需要权衡^9。

• 拍卖机制：对如何进行区块空间和MEV机会的拍卖存在广泛讨论——是采用第二价格拍卖，还是采用更复杂的机制如频繁拍卖。每种机制在公平性、效率以及对操控的易感性方面都有影响。

• 建设者选择和质押：决定如何选择建设者提议区块——是通过质押、声誉系统还是随机选择——会影响去中心化和安全性。例如，质押可以提供经济安全，但也可能将机会风起财富集中在较为富裕参与者中。

• 包含和抵制审查能力：确保系统能够抵抗审查，并公平地包含交易至关重要。这可能涉及匿名交易提交的机制或承诺包括某些交易的机制（例如，包含列表），并平衡可能带来的垃圾邮件或恶意交易的潜力。

• 兼容性与适应性：ePBS必须与现有以太坊基础设施兼容，并能够适应未来变更以满足路线图要求，包括分片或新的第二层解决方案等升级。

确定最低可行ePBS涉及到这些属性的微妙权衡，需要一种促进去中心化、确保安全和效率、维持透明度与公平性并降低对信任依赖的机制。以太坊社区中的持续讨论和研究对优化这些概念及在最佳ePBS机制上形成共识至关重要。

ePBS解决方案

两区块头锁（TBHL）提案

两区块头锁（TBHL）设计代表了一种创新的方法，将提案者-建设者分离（PBS）整合进以太坊协议中，旨在解决矿工可提取价值（MEV）提出的运营和战略问题^4。该设计是在前期提案的基础上进行的细致迭代，结合了Vitalik Buterin的双槽设计，并通过头锁机制增强了对建设者的保护，防止提案者的行为不一致。以下是TBHL的关键组成部分及其操作机制的深入解析。

TBHL设计概述

TBHL修改了以太坊的传统槽结构，在单一槽时段内引入了双区块系统，有效产生提案者区块和建设者区块。该系统保留单次执行负载每个槽的本质，尽管额外增加了一轮验证，可能会延长槽的持续时间。TBHL与以太坊现有的HLMD-GHOST机制密切对齐，并遵循六个指定设计属性，确保在以太坊生态系统中的兼容性和完整性。

槽解剖与操作阶段

图– TBHL的槽解剖。图片来源于mike neuder和justin drake。

TBHL的操作框架围绕四个关键时间戳构建，每个时间戳为提案者、建设者和验证者的特定操作划定：

1. t=t0 - 提议获胜投标： 提案者开始在竞标池中评估投标，一个点对点（P2P）主题，建设者在其中提交投标。在选择投标后，提案者发布提案者区块，随后进入下一阶段。

2. t=t1 - 提案者区块的承证截止期限： 此时，承证委员会评估提案者区块的及时性。他们为首次观察到的区块投票，或在缺少区块时为一个空槽进行投票。

3. t=t1.5 - 行为一致性检查： 负责建设者区块的承证委员会评估提案者区块的行为一致性。不一样的提案者区块会为相应建设者增强提案者增益，提升过程的公平性和完整性。

4. t=t2 - 建设者的验证与区块发布： 建设者验证其作为唯一获胜者的选择。在发生行为不一致的情况下，他们可以生成一个包含证据的区块以撤销他们的付款。否则，他们会发布包含事务内容的建设者区块。

5. t=t3 - 第二次承证截止期限： 在这一步，进行第二轮承证，此次是为了建设者区块的确认，从而巩固其在区块链中的地位。

满足ePBS设计属性

TBHL有效处理多个关键的ePBS设计属性：

• 诚实建设者发布与付款安全性： 保护机制确保建设者可以自信地发布区块，对于提案者的行为不一致进行保护。

• 诚实提案者安全性： 诚实提案者所作的承诺受到重视，区块会接收到必要的承证，除非有不一致的证据，付款应承诺继续进行。

• 无需许可性与抵制审查能力： 该设计推动建设者在开放且竞争的环境中，同时维持防止审查的措施。

• 路线图兼容性： TBHL能无缝集成于以太坊的路线图中，包括单槽最终性（SSF）和MEV烧毁机制，显示了其适应性的前瞻性，能够解决网络未来需求。

实现TBHL的工程挑战

实现TBHL提案引入了一些微妙的挑战和工程问题，这反映出以太坊的共识机制、动态的MEV环境和协议的整体设计哲学之间复杂相互作用所带来的挑战。根据ePBS讨论中的详细探索，以下是与TBHL相关的主要实现问题和工程缺陷：

• 增强的协议复杂性：TBHL通过在单槽中引入双区块机制显著改变了传统的槽结构，使共识过程变得复杂。这种复杂性源于需要管理不同类型的区块（提案区块和建设区块），并且需要增加验证的轮数以验证每个区块。检测和管理提案者区块的不一致性所需的强大机制也会加大复杂性，以确保建设者的安全和付款的保障。

• 槽时长与网络延迟：实施TBHL需要谨慎考虑槽时长，因为附加的承证轮数可能会延长槽的持续时间。这一调整影响网络延迟，可能会影响区块传播和承证聚合的及时性。确保网络能够高效处理这些过程而不会引入显著的延迟或脆弱性是一项重大工程挑战。此外，增加槽时间变化在合并后也是以太坊的一项重大工程项目，因为这需要改变共识层、执行层和其他智能合约层。

• 一致性与建设者安全机制：TBHL一个重要的组件是其管理提案者不一致性以保护建设者的角度。设计和实现强大的机制以检测不一致性、允许建设者提供证据并相应撤销付款，其复杂性也显著增加。这些机制必须是万无一失的，以防利用，并确保系统的完整性，需要进行严格的测试和发现漏洞后潜在的迭代。

• 无许可与抵制审查能力：虽然TBHL旨在继续维持无许可环境并对抗审查，但在新框架中实现这些目标是具有挑战性的。确保任何建设者可以提交投标并且提案者的区块能公正地代表竞争格局，要求透明和安全地处理竞标池。此外，将前向包含列表或其他抵制审查机制整合入TBHL结构内也需要增加协议层面的考虑，以防止操控或排斥性行为。

• 与现有和未来以太坊特性的兼容性：TBHL必须与以太坊当前的协议特征无缝整合，并能适应未来创新，例如单槽最终性（SSF）和MEV烧毁机制。确保与以太坊生态系统的这些不断演变的方面兼容，要求设计和实施必须展现出前瞻性的构思，以能够容纳调整和优化，而不削弱TBHL框架的完整性或有效性。

• 资源和计算开销：TBHL的引入带来新的计算和资源开销，特别是与增量数据量管理有关的开销，这源于双区块机制和额外的承证轮数。有效优化协议以管理这些需求，同时不会显著增加验证者的计算负担或妨碍网络性能，是一项重要的工程关注。

TBHL提案是精细化以太坊PBS机制的持续努力的见证，力图在运营效率、安全性和去中心化美德之间寻找平衡。通过处理提案者-建设者动态，和引入强有力的保障，TBHL标志着以太坊协议设计的一个重大进步，提供了一条改善MEV挑战同时增强网络韧性和完整性的重要路径。

负载及时委员会（PTC）

负载及时委员会（PTC）提案是将提案者-建设者分离（ePBS）封存于以太坊协议中的一种设计。它代表了一种确定区块有效性机制的演变，并包括一组投票区块负载的及时性验证者^7。

高级概述

sequenceDiagram
    autonumber
    rect rgb(240, 237, 225)
    participant V as Validator (Proposer)

    participant C as Attesting Committee
    participant B as Builder
    participant PTC as Payload-Timeliness Committee
    participant N1 as Next Proposer (Slot N+1)

    rect rgb(255, 190, 152)
    Note over V: Slot N begins
    V->>V: Proposes CL block <br>with builder bid at t=t0
    Note over V: Block contains no ExecutionPayload
    end
    rect rgb(219,188,157)
    Note over C: Attestation deadline at t=t1
    C->>C: Use fork-choice to determine chain head
    C->>V: Attestation
    end
    rect rgb(212,202,205)
    Note over B: At t=t2 Broadcast of <br>Aggregate Attestations 
    C->>C: Begin broadcasting <br>aggregate attestations
    B-->>V: Publishes execution payload <br>if no equivocation seen
    end
    rect rgb(177,176,159)
    Note over PTC: At t=t3 Cast vote for <br>payload timeliness
    PTC->>PTC: Votes on payload <br>release timeliness
    end
    rect rgb(203, 134, 143)
    Note over N1: At t=t4 Propagation <br>of next block
    N1->>N1: Publishes block based on <br>PT votes and attestations
    end
    end

负载及时委员会流程

该提案引入了新的槽解剖，其中包含一个附加阶段，用于负载及时性（PT）投票的传播目标。其目的是细化提案者与建设者在区块创建过程中的角色，确保提案者保持轻量级和不复杂的实体，以实现去中心化，而专业的建设者则能高效创建高价值区块。

1. 区块传播：由选举出的权益验证者提案，是提案者，首先在其槽的开始（t=t0）广播CL区块。该区块包含一个建设者投标但不包含实际负载（即交易）。

2. 承证聚合：在承证截止日期（t=t1），验证者称为承证者，根据各自的本地分叉选择规则对代表链头进行投票。

3. 聚合和负载传播：建设者看到CL区块并发布执行负载。验证者委员会开始广播聚合的承证。

4. 负载及时性投票传播：在（t=t3）时，负载及时委员会对负载的及时发布是否进行投票。

5. 下一个区块的传播：在（t=t4），下一个提案者发布其区块，决定是基于观察到的PT投票构建的完整区块还是空区块。

诚实承证行为诚实的证明者在投票时会考虑有效载荷的时效性。他们的行为围绕着 PT 投票，这些投票影响随后的区块选择。这些投票指示有效载荷是否存在、是否不可用，或者建设者是否存在矛盾。对分叉选择中全块或为空块的权重是基于这些 PT 投票。

属性和潜在新攻击向量

属性：

• 诚实建设者支付安全性：如果建设者的竞标被处理，他们的有效载荷将成为规范性的。

• 诚实提议者安全性：如果提议者及时提交单个区块，他们将获得支付。

• 诚实建设者相同时隙有效载荷安全性：诚实建设者可以确保他们在某个时隙的有效载荷不会被同一时隙中其他有效载荷覆盖。

非属性：

• 诚实建设者有效载荷安全性：建设者不能确保他们的有效载荷会成为规范性；该设计并未保护免受下一个时隙分割的影响。

潜在新攻击向量：

• 提议者发起的分裂：提议者可以在截止日期附近发布他们的区块，造成证明委员会的观点分裂。

• 建设者发起的分裂：建设者可以选择性地向委员会的部分成员透露有效载荷，以影响下一个提议者的区块，甚至可能导致该区块在委员会的投票截然不同的情况下成为孤块。

建设者支付处理：

• 只有当建设者的有效载荷头部是规范链的一部分，并且没有提议者矛盾的证据时，支付才会被处理。

与其他设计的不同：

• PT 投票影响分叉选择权重，但并不产生独立分叉。
• 有效载荷视图为后续委员会投票提供信息，这通常与提议者的意见一致。
• 建设者不接收提议者的提升或明确的分叉选择权重。

PEPC - 协议强制提议者承诺

PEPC 是 PBS 的概念拓展与概括，为提议者（验证者）承诺建立区块提供了一种更灵活和安全的方式。与现有的 MEV-Boost 机制不同，后者依赖于提议者与建设者/转发者之间的协议外协议，PEPC 旨在在以太坊协议内固化这些承诺，提供无信任和无权限的基础设施。

PEPC 的好处

在以太坊生态系统中引入协议强制提议者承诺（PEPC）带来了诸多潜在好处，以及一些显著的不利因素，反映出在创新、安全、可扩展性和可用性之间复杂的平衡。以下是对这些方面的详细分析：

增强的安全性和无信任性：

PEPC 的主要优势在于其能够在以太坊协议内部强制执行提议者与建设者之间的协议，从而降低信任假设。这种承诺的内部化通过使外部方更难操控交易包含或利用提议者与建设者的关系，增强了安全性。

区块构建的灵活性增加：

通过允许提议者和建设者之间的可编程合同，PEPC 引入了高度的灵活性。这可以适应多种区块构建场景，从完整的区块到部分的区块和未来的时隙拍卖，使区块空间的使用更加高效。

MEV 机会的去中心化：

PEPC 有可能导致最大可提取价值（MEV）机会在验证者之间的更公平分配。通过将多样化的承诺机制嵌入协议，降低了这些机会集中在少数大型运营者手中的风险。

可扩展性和效率改进：

该系统旨在优化区块构建和验证的过程，潜在地减少与这些任务相关的开销。这可能有助于改善以太坊网络的整体可扩展性和效率，符合其长期目标。

经济创新：

PEPC 为以太坊内的经济创新开辟了新途径。通过启用不同类型的交易和区块构建合同，它可能促进新型经济模型和激励措施，增强以太坊经济的动态性和多样性。

PEPC 的缺点

复杂性和实施挑战： PEPC 的灵活性和广义性给以太坊协议带来了显著的复杂性。设计、实施和维护这样的系统构成了实质性的技术挑战，增加了漏洞、缺陷和意外后果的风险。

计算开销增加： 在协议中强制执行提议者承诺可能导致验证者的计算开销增加，从而影响网络性能。这可能需要更强大的硬件或复杂的优化技术以保持效率。

可能的中心化风险： 尽管 PEPC 旨在去中心化 MEV 机会，但其复杂性可能无意中偏向于能够驾驭系统复杂性的较大、技术上精通的运营者。这可能抵消进一步去中心化网络的努力。

经济不确定性： PEPC 的引入可能会打乱以太坊内部现有的经济模型和激励措施，导致不确定性。适应新的交易包含和区块构建机制可能需要时间，潜在地影响网络的稳定性和用户体验。

在灵活性与安全性之间平衡的困难： 找到 PEPC 提供的灵活性与维持安全、可靠网络所需的平衡是具有挑战性的。过大的灵活性可能使系统难以管理和保护，而过少的灵活性则可能抑制创新和效率。

PEPC 实施的权衡

在以太坊中实施 PEPC 涉及几个权衡，反映出在推进协议能力与管理新的复杂性和风险之间的平衡。这些权衡突显了在负责任地发展以太坊基础设施时所需的微妙考量：

权衡 1：灵活性与复杂性

• 灵活性：PEPC 引入了一个高度灵活的框架，允许提议者和建设者之间进行多样化的定制和可编程承诺。这种灵活性可以带来更高效的区块空间利用和创新的经济安排。
• 复杂性：随着灵活性的增加，协议设计、实施和操作的复杂性也随之提高。这种复杂性可能增加验证者和建设者的准入门槛，从而可能导致参与的中心化，集中在那些拥有显著技术资源的人手中。

权衡 2：安全性与开销

• 安全性：通过将提议者承诺直接嵌入协议，PEPC 增强了区块构建的无信任性和安全性，减少了对外部方的依赖，降低了操控的潜在风险。
• 开销：在以太坊协议内实施这些承诺会增加计算和操作开销。验证者可能面临更高的处理和存储需求，从而影响网络的效率和可扩展性。

权衡 3：经济创新与稳定性

• 经济创新：PEPC 为以太坊内的新经济模型和激励结构打开了大门，可能改善 MEV 的分配，促进一个更动态和公平的生态系统。
• 稳定性：这些新的经济模型引入了不确定性，可能打乱现有的收入流和参与激励。适应这些变化可能对验证者、建设者和用户构成挑战，从而影响网络的稳定性和可预测性。

权衡 4：MEV 的去中心化与中心化风险

• MEV 的去中心化：通过使更广泛的提议者与建设者协议成为可能，PEPC 旨在在参与者之间更广泛地分配 MEV 机会，与以太坊的去中心化目标一致。
• 中心化风险：导航 PEPC 的复杂性和技术需求可能无意中偏向于较大、精通技术的运营者，从而有可能集中控制，削弱了拓宽参与的目标。

权衡 5：长期可扩展性与短期性能

• 长期可扩展性：PEPC 的创新可能通过优化区块空间使用和启用更复杂的交易包含机制，促进以太坊的长期可扩展性。
• 短期性能：PEPC 的引入及其机制的过渡，最初可能会影响网络性能，因为验证者和基础设施需要适应增加的复杂性和计算需求。

PEPC 如何工作？

sequenceDiagram
    participant V as 验证者 (提议者)
    participant B as 建设者
    participant P as 协议
    participant N as 网络验证者

    V->>V: 定义提议者承诺 (PCs)
    rect rgb(240, 237, 225)

    V->>P: 生成包含 PCs 和有效载荷模板的提交区块
    loop 建设者提交
        B->>V: 提交满足 PCs 的区块/部分
    end
    end

    rect rgb(177,176,159)
    V->>P: 验证提交是否满足 PCs
    alt 提交满足 PCs
        V->>V: 将提交纳入区块
        V->>N: 发布已最终确定的区块
        N->>N: 验证区块 (共识和 PCs)
        N->>P: 将区块纳入区块链
    else 提交不满足 PCs
        V->>V: 拒绝提交
    end
    end

图 - PEPC 流程。

PEPC 的操作涉及几个关键组件和步骤，这些步骤一起确保其在以太坊生态系统中的无缝集成。以下是 PEPC 如何在实践中工作的概述：

步骤 1：提交阶段

• 提案创建：验证者（提议者）通过定义一组承诺来准备创建区块。这些承诺表示协议或合同，指定区块将如何构建。例如，这可能包括承诺包含特定交易、不包含其他交易或以特定方式构造区块。

• 提交区块生成：提议者生成一个提交区块，该区块包含这些提议者承诺（PCs）和通常的共识数据（如证明）。此提交区块尚不包含完整的执行有效载荷，而是指定一个有效载荷模板或基于承诺的预期内容的占位符。

步骤 2：透露阶段

• 建设者提交：建设者针对提议者发布的承诺，将其提议的区块或区块部分提交，以履行这些承诺。这可能涉及提交特定交易、执行有效载荷或其他按初始承诺定义的区块组件。

• 承诺验证：在收到建设者的提交后，提议者或协议本身验证这些提交是否满足提议者承诺。此验证过程确保只有那些符合预定义标准的区块或区块部分才会被考虑纳入。

• 区块最终确定：一旦从建设者收到的提交被验证满足提议者承诺，提议者通过将建设者的提交纳入在提交阶段定义的有效载荷模板或占位符，最终确定该区块。最终确定的区块随后被发布到网络中。

步骤 3：验证和纳入

• 网络验证：网络上的其他验证者验证最终确定的区块，确保其遵循以太坊协议规则和特定的提议者承诺。这一步骤可能涉及标准的区块验证程序，以及承诺履行的额外检查。

• 区块纳入：在成功验证之后，区块被纳入区块链。这一纳入的依据是区块满足以太坊通常的共识规则和在提交阶段列出的具体提议者承诺。

PEPC 的灵活性和安全性机制

• 可编程合同：PEPC 允许提议者与建设者签订各种可编程合同，从完整块到部分块，甚至未来时隙拍卖。这种灵活性允许定制的区块构建方法，最大化效率和优化区块空间使用。

• 原子性和无信任性：提交-揭示方案确保所有承诺的所有部分都得到履行，或者区块被拒绝，保持原子性。此过程由协议强制执行，减少对外部信任的依赖和操控的风险。

• 动态区块构建：通过实现动态的区块构建方法，PEPC 允许根据网络状况、用户需求和新兴机会（如 MEV 提取）实时调整区块内容。

PEPC 使用案例

PEPC 提供了几个引人注目的使用案例^11：

完整区块拍卖

• 验证者将构建整个区块的权利拍卖给建设者。这模仿了当前的 MEV-Boost 机制，但通过将拍卖嵌入以太坊协议，提高了安全性和无信任性。
• 确保了构建区块的透明公正过程，可能导致更有竞争力的竞标并为验证者带来更好的奖励。

部分区块拍卖

• 验证者可以将一个区块空间的部分拍卖给不同的建设者，允许多个方共同构建单个区块。
• 提高区块空间利用的效率，鼓励交易包含的多样性，减轻潜在的区块构建中心化。

并行区块拍卖

• 类似于部分区块拍卖，但该拍卖集中于区块空间的独立并行组件，使区块构建更加精细化。
• 为验证者提供了对区块内容和结构的更多控制，可能优化气体使用、交易优先级和 MEV 提取等各项因素。

时隙与区块拍卖

• 验证者提前承诺使用来自特定建设者的区块或区块部分，区分对“时隙”（谁来构建）与“区块”（构建什么）的承诺。
• 增加了对验证者和建设者的可预测性和规划能力，可能导致更具战略意义的区块构建和 MEV 提取机会。

未来时隙拍卖

• 验证者拍卖为未来时隙构建区块的权利，从而本质上创建区块空间的期货合约。
• 为市场参与者提供了更多的投机和对冲工具，可能稳定验证者的收入，并为建设者提供前瞻性的规划能力。

包含列表

• 验证者承诺在他们的区块中包含特定交易，无论是通过直接列出还是遵循第三方提供的列表。
• 提高交易包含的透明性和可预测性，可能减少气体价格波动并改善用户体验。

动态区块配置

• 验证者利用 PEPC 动态调整区块配置，以响应实时网络情况和需求。
• 增强网络的响应性和效率，可能改善吞吐量并减少高峰期的拥塞。

抵制审查

• 通过承诺包括某些交易或遵循特定包含模式，验证者可以提供抵制审查的保障。
• 加强以太坊的抵制审查特性，确保网络保持开放和可访问。

协议升级和特性测试

• PEPC 可以在无需危害网络稳定性的情况下，用于测试以太坊协议中新的特性或升级，通过承诺包含利用这些特性的交易。
• 为以太坊协议内的创新和发展提供了更安全的路径，允许采用更实验性的发展方法。

PEPC 与 EigenLayer 的关系与差异

PEPC 和 Eigenlayer 之间存在互补关系，各自解决以太坊的可扩展性、安全性和去中心化的不同方面，同时共享了增强网络效率和灵活性的共同目标。

• 安全层次：Eigenlayer 引入了一种机制，将以太坊的安全性扩展至额外的层和服务。而 PEPC 则专注于在以太坊协议内嵌入更复杂和灵活的承诺机制。Eigenlayer 试图从外部增强以太坊的安全模型，而 PEPC 则旨在加强以太坊主链的内部工作，特别是在区块提案和交易包含过程方面。

• 验证者承诺：PEPC 和 Eigenlayer 都涉及验证者作出某些承诺，但这些承诺的性质和范围有所不同。在 Eigenlayer 中，验证者可能承诺通过重新抵押 ETH 来安全另一些层或服务。而在 PEPC 中，验证者则承诺构建区块，例如包括某些交易或遵循特定的区块构建标准。

• MEV 与交易包含：这两个项目都间接解决了与 MEV 及交易包含公平性相关的问题。Eigenlayer 可以促进缓解 MEV 负面影响的解决方案，或通过额外的共识层改善交易包含。PEPC 通过允许更动态和可编程的提议者-建设者协议，可能导致 MEV 机会的更公平分配以及更加透明的交易纳入机制。

经济与 Eigenlayer 的安全性绑定

原则上，如果 Eigenlayer 所保证的活动或资产的价值超出以太坊中抵押 ETH 的价值，经济激励可能会潜在地脱节，导致对提供的安全性的担忧 ^11。

在更宽泛的以太坊生态系统背景下，PEPC 和 Eigenlayer 可以被视为互补的，其中 Eigenlayer 扩展了以太坊核心协议之外的安全和实用性，PEPC 则在核心协议内部提升了效率和灵活性。实施两者可能导致一种情景，其中以太坊不仅在处理交易和区块构建方面变得更高效和可适应，同时也将其安全保证扩展到更广泛的去中心化应用和服务。

ePBS 中的开放问题

迈克在将 PBS（ePBS）固化在以太坊协议中强调了一些有趣和具有挑战性的开放问题^5。

绕过能力意味着什么？

绕过能力凸显了过渡到 ePBS 的一个关键挑战：验证者和建设者可能仍会依赖于外部中继或解决方案，而不是固化的协议。这里存在两个方面的担忧：首先，如果网络参与者中的重要部分选择退出，这将质疑 ePBS 的有效性；第二，它质疑是否能够设计一个不被绕过的系统，而不对验证者的自主权或以太坊的去中心化精神施加不合理的限制。

固化旨在达成什么？

固化 PBS 旨在推出一个中立、无信任的中继机制，在以太坊协议内标准化和保护提议者-建设者关系。此倡议寻求缓解像 MEV-Boost 这样的协议外解决方案中固有的中心化风险，加强抵制审查的能力，并可能作为更系统性解决 MEV 相关问题的基础步骤。尽管存在绕过能力，固化 PBS 可能提供一个可靠的后备机制，鼓励更多验证者直接与协议互动，并与长期目标（如 MEV 再分配机制，例如 MEV-burn）保持一致。

不固化的确切意义是什么？

选择不固化 PBS 实质上将大量对区块构建和 MEV 分配的控制权交给外部系统，可能会加剧中心化和安全漏洞。这一让步可能需要优先为中立中继提供资金和支持，以维持公平竞争环境并抵御 MEV 市场中的垄断行为。

对 ePBS 的真正需求是什么？

ePBS 在以太坊生态系统中的真正需求源于多个因素，这些因素解决了当前的局限性并为网络的可扩展性、安全性和去中心化做好保障。这些需求源于以太坊区块生成的不断变化的格局以及 MEV 机会日益复杂的特性。量化 ePBS 的真正需求是一个巨大的挑战，但它反映了以太坊社区在解决当前挑战和预见未来需求方面的广泛需求。

我们对利他主义和社会层的依赖程度有多大？

社会层、以太坊社区的规范和价值观在引导协议机制无法强制执行的行为方面发挥了关键作用。尽管利他主义或长期自身利益可能会促使一些大的 ETH 持有者支持固化方案，但仅依赖这些动机是不可靠的。以太坊的完整性和去中心化理想上应由可信赖、可执行的机制支持，而不是对理想的自愿遵守。

在拥有 L2 和 OFA 的未来中，L1 ePBS 有多重要？

随着以太坊路线图的发展，L2 解决方案的活动增加以及 OFA 的发展，L1 MEV 的直接影响可能会减少。然而，ePBS 设定的原则和基础设施仍然可能在塑造安全和去中心化的 MEV 管理机制中发挥关键作用，维护 ePBS 在多层生态系统中的相关性。

考虑到其他协议升级，ePBS 应该处于何种优先级？

考虑到复杂的局面以及以太坊 MEV 动态的显著变化，ePBS 相对于其他升级（例如，增强抵制审查能力、单时隙最终性）的优先级设置需要战略性的思考。社区可能考虑重点关注具有更明确直接收益和更低实施风险的升级，同时继续研究和开发 ePBS 框架，以便在需要变得更加紧迫时快速部署。

[参考文献]

• 原文链接： github.com/thogiti/thogi...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～