什么是提议者/构建者分离（PBS）？

由 Brady Werkheiser 审核

发布于 2022 年 8 月 4 日 6 分钟阅读

区块链的出现是为了解决运行数字经济所需信任的去中心化问题，传统上这种信任一直由中央机构管理。在区块链中，验证者网络协同工作以处理交易并将新区块添加到链中。

区块提议者 实际上可以控制哪些交易被包含在一个区块中，并可以利用这种权力来审查或以其他方式操纵交易流。研究人员提出了各种解决审查问题的方法，其中一种被称为提议者/构建者分离 (PBS)。

什么是协议内提议者/构建者分离（PBS）？

提议者-构建者分离（PBS）是区块链审查和 MEV 攻击问题的一个潜在解决方案，其中 区块构建（即区块的建立）和区块提议被分配给网络中不同的角色。

区块构建者创建“exec block bodies”，即排序的交易列表，并提交这些区块的竞标。提议者的工作只是接受出价最高的 exec block body。提议者/构建者分离将容易中心化的构建与高度去中心化的交易验证隔离开来。

与传统方法不同，提议者（和所有人）在选择赢得拍卖的头部之前，都无法看到 exec block body 的内容。这种“预确认隐私”对于防止能够控制区块中交易排序的各方窃取最大可提取价值（MEV）是必要的。

PBS 的长期计划是在以太坊中实现协议原生化。Flashbots 是一个研发组织，致力于减轻 MEV 攻击的负面外部性，目前正在领导制定协议标准。

什么是混合 PBS？

在混合 PBS 中，每笔交易都附带一个见证，以证明交易发送者的余额和 nonce。这些见证可以由中间节点（例如构建者）添加。此扩展允许验证者是无状态的，因为他们不再需要跟踪整个交易历史。

什么是区块提议者？

在今天的以太坊中，区块提议者 是指创建一个交易区块并将其传播到网络以便包含在区块链中的实体。区块提议者可以选择包含或排除区块中的交易，因为他们会查看以太坊 mempool 中哪些交易支付最高的优先费用。 合并后的以太坊的设计也是如此。

在 PBS 中，提议者转而依赖外部参与者（构建者）的市场，这些参与者生成包含完整区块内容的捆绑包，以及提议者的费用，提议者选择费用最高的捆绑包。

谁可以成为区块提议者？

在传统方法中，任何节点都可以成为区块提议者。

通过 以太坊合并，以太坊成为 PoS，验证者被随机选择为每个 slot 中的区块提议者。此验证者创建新区块并将其发送到网络中的其他节点。同时，随机选择一个验证者委员会，他们将投票确定提议区块的有效性。

在 PBS 提案下，关于谁将成为区块提议者还没有一个具体的答案，但由于提议者唯一需要做的就是选择最高费用的捆绑包，因此可以在一个简单的 MPC（多方计算） 中完成，以防止作弊。

什么是区块构建者？

区块构建者是指创建一个“exec block body”（一个交易列表）并将其与出价一起提交给以太坊网络的实体。 然后，区块提议者选择出价最高的 exec block body 以包含在新区块中。

在一个提议的 PBS 解决方案中，有两种类型的构建者：

1. 主要构建者是可以构建主要 exec block，并且可以看到他们正在构建之上的 pre-state 的区块构建者。

2. 辅助构建者是可以构建辅助 exec block 并且不知道他们正在构建之上的 state 的区块构建者。

谁可以成为区块构建者？

由于目前以太坊中存在帮助最终确定区块的委员会，因此这些相同的委员会很可能可以投票选出每个区块周期的构建者。可以拥有一组由网络投票选出的半信任构建者。

成为区块构建者需要什么？

Vitalik Buterin 解释说，提议者“完全可以成为自己的区块构建者”，但他们不必这样做。任何可以支付提议者费用并运行算法来创建 exec block body 的节点都可以成为构建者。

双 Slot PBS 如何工作？

在 two-slot PBS 中，每个 slot 都需要一个信标区块来包含由委员会证明的获胜 exec header。如果缺少信标区块，则下一个 slot 将切换为信标区块而不是中间区块。

提议者/构建者分离与 MEV 有何关系？

在当前的设计下，矿工可以通过选择将哪些交易包含在一个区块中来捕获大部分 MEV。这使得他们可以抢先其他用户或进行其他 MEV 攻击。

PBS 将通过将区块构建过程与区块提议过程分离来缓解此问题。构建者将通过他们愿意支付的最高费用来选择，而提议者将简单地选择具有最高费用的 exec header。

目前，PBS 只是一个研究想法。它没有在以太坊或任何其他区块链中使用。

MEV 的替代解决方案

还有其他替代 MEV 成本的解决方案，包括询价（RFQ）交易所和 TWAMM（时间加权 AMM）设计。

询价交易所使用链下报价来避免三明治攻击的问题，即实体将在受害者的交易周围包含两个交易，从他们的滑点容忍度中获利。使用 RFQ 交易所，客户端在准备好执行之前不会向市场透露他们的订单。这样，就没有其他方将他们的交易放在受害者周围的窗口。

TWAMM 还通过延迟执行交易来防止三明治攻击。在 TWAMM 中，订单的执行方式就像它们放置在区块之间一样。这样，攻击者需要跨越区块才能利用受害者的滑点容忍度，这比简单地将交易包含在受害者周围的风险更大。

PBS 如何与 danksharding 相关？

PBS 设计可以轻松地在其上实施 danksharding。Danksharding 是一种新的分片设计，它具有合并的费用市场，其中一个提议者选择进入 slot 的所有交易和数据。这会对验证者施加很高的系统要求。可以使用 PBS，以便构建者竞标选择 slot 内容的权利，而提议者只需选择出价最高的有效 header。

分离构建者和提议者如何帮助提高可扩展性？

PBS 通过允许无状态验证者来提高可扩展性。如果所有构建者都为每笔交易包含一个见证，那么提议者只需选择具有最高费用的 header，而无需处理任何数据。这意味着验证者不需要跟踪整个区块链历史。

分离构建者和提议者如何保护安全性和去中心化？

PBS 通过使区块提议者更难审查交易或操纵交易顺序来保护安全性和去中心化。通过将区块构建过程与区块提议过程隔离开来，PBS 使区块提议者更难以控制哪些交易被包含在一个区块中。

为什么区块提议者很可能变得中心化？

在选择下一个区块时存在可提取的经济价值。由于这种经济激励，矿池或其他中心化实体很可能会出现并控制区块提议者的角色。

PBS 的审查挑战是什么？

抢先交易，或者当一方提交交易以利用另一方的交易时，是当前交易排序方法的一个主要问题。

如果一个足够大的参与者试图审查一个特定的交易，他们可以将该交易所需的优先费用提高到如此高的金额，以至于对于其他任何人来说，将其包含在一个区块中变得不经济。参与者实际上通过支付更高的费用来控制哪些交易被包含。

PBS 需要减轻这种风险，以及以下抗审查要求：

拒绝服务（DoS）保护

无人支付的数据，从而使链膨胀，不得包含在一个区块中。例如，如果发现交易由于余额不足或其他问题而无效，则协议必须仍然向提议者收取将其包含在区块中的费用。

最小带宽

‍ 该解决方案不应要求在网络参与者之间交换过多的数据。例如，在网络上拥有许多冗余的 exec block body 会占用不必要的带宽。

没有重新引入中心化

‍ 该提案不应激励提议者变得更加复杂，从而与其他实体建立关系或加入矿池。

允许无状态提议者‍

如果验证者能够保持无状态，那将是理想的，因为这将进一步分散和扩展网络。

提议者/构建者分离要点

PBS 是区块链审查和 MEV 攻击问题的一个潜在解决方案，目前正在研究中。通过分离区块构建和提议的角色，PBS 可以创建一个更加分散、安全的网络。

但是，在实施之前，需要解决许多挑战，例如构建者中心化的风险和带宽的使用。此外，还有其他潜在的解决方案，例如询价交易所和 TWAMM 设计。

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📚 目录

• 什么是协议内提议者/构建者分离（PBS）？
• 双 Slot PBS 如何工作？
• 提议者/构建者分离与 MEV 有何关系？
• PBS 如何与 danksharding 相关？
• 分离构建者和提议者如何帮助提高可扩展性？
• 分离构建者和提议者如何保护安全性和去中心化？
• 提议者/构建者分离要点

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