以太坊区块空间市场观察：权益证明与区块提议者

以太坊区块空间市场观察

由 Kubi M.( Gattaca / Titan Builder)、Alex T. ( Ultrasound Relay)、Kevin L. ( ETHGas) 和 Justin D. ( 以太坊基金会) 合著。

特别感谢 Drew V. ( Commit-Boost)、Michael M、Thomas T. ( EF)、Ladislaus v D. ( EF)、Jason V. ( Fabric)、Ben H.( BTCS)、Quasar Builder、Sebastien R. ( Kiln)、Ben T. ( Figment)、Murat ( Primev)、0xprincess ( Nuconstruct)、Sam J. (EMF) 和 Matt C. ( Blocknative) 的评论和审阅。

以太坊的核心业务是生产和销售区块空间：一种稀缺的可验证计算和数据存储商品。通过经济安全、地理去中心化和客户端多样性，以太坊生产出当今可用的最高等级区块空间。区块空间如何定价、分配、交换和消耗，直接决定了用户体验，并影响协议提供的整体效用。

区块空间的消费者涵盖广泛的用户，包括使用智能合约驱动应用程序（如交易所和借贷市场）的用户、结算批量交易并依赖数据可用性的 Rollup，以及实现全球支付的稳定币发行者。虽然还有无数其他用例，但每种需求都各不相同，必须得到最优服务，以最大化以太坊提供的效用。

通过质押资本并执行核心协议职责（证明和提议），验证者赚取费用并共同生产区块空间（供给）；用户发起交易并支付费用（需求）；各种基础设施提供商实现了区块空间的价格发现、分配和交换。这三类利益相关者之间的互动构成了以太坊区块空间市场的微观结构。

在过去的十年中，以太坊的区块空间市场经历了显著的演变，这由硬分叉和持续的发展所塑造。如今，超过 90% 的区块空间通过这种微观结构出售，这种结构通常被称为提议者-构建者分离（PBS）。PBS 通过允许提议者（下文中的提议者和验证者可互换使用）将区块构建（即计算密集型的区块空间分配）外包给专门的构建者，并由中继协调批发拍卖，成功保持了以太坊验证者的去中心化。

尽管 PBS 是稳健的，但今天的区块空间市场结构仍然存在挑战。

目前有几项持续的努力来改善当前的市场结构：BuilderNet 使用 TEE 来减少信任假设并实现共享订单流；ETHGas 探索加密经济支持的预先确认和期货，以对包含风险进行定价并平滑费用；mev-commit 开发用于包含的预先确认和区块定位出价；TOOL 通过开放的协作环境瞄准子 Slot 驱动的早期执行确认；还有其他实验正在进行中。

这篇文章呼吁社区持续参与，以推动边界、发展当前市场结构并应对新兴挑战。 它聚焦于当前的问题，但仅仅是一个起点。后续跟进和工作会议将优先处理经济学、鲁棒性、性能和服务方面的问题，并开始提供解决方案。最后，我们概述了一套引导和评估解决方案的原则。为保持范围清晰，重点放在协议外的区块空间市场：它如何定价、分配、交换和消耗，以及这些选择如何影响协议的整体效用。协议内的区块空间生产和共识机制被视为假设背景而非分析对象。

解析当前区块空间市场的状态

协议外的 PBS 实现 MEV-Boost 成功缓解了核心协议上的一些中心化压力。尽管取得了这些进展，但现有的挑战依然存在，新的挑战也在出现。我们将这些挑战分为四个核心领域：经济学、鲁棒性、性能和服务。

经济学

当前市场结构中的关键挑战围绕着交易发起者、中继和构建者的激励机制。

价格发现和激励不匹配

一个关键挑战是区块空间访问的公平价格发现，以及生产者和消费者之间的固有矛盾：生产者希望通过出售区块空间最大化收入，而消费者希望最小化其支付。如今，价格发现通过一系列拍卖进行。用户向订单流拍卖（OFA）和构建者发送交易并支付费用，以表达对特定状态的优先访问。构建者根据所需状态访问和费用支付分配区块空间后，参与由中继托管的全区块拍卖，以批发购买区块空间（每个 Slot 的整个区块）。由于状态访问无法精确定价，发起者倾向于多付以保证包含和优先级。他们进一步有动机将订单流发送给单个构建者：如果发送给多个构建者，聚合的优先费用会在中继拍卖期间被竞争消耗。通过独家发送，构建者可以保留部分优先费用，而不是全部传递给验证者，并可以将保留的部分费用返还给发起者。总体而言，独家交易可能占获胜区块支付总费用的高达 84%（参见 Andrea (COW) 和 Thomas (EF)）。因此，发起者的有效费用是支付的总优先费用减去收到的任何退款。这是一个低效的价格发现过程，具有多种负面二阶效应，其中一些将在以下部分讨论。

区块空间收入减少和分配低效

前述低效价格发现过程的一个二阶效应是交易访问在构建者之间碎片化。并非所有交易都能包含在给定区块中，因此获胜构建者从部分视角分配区块空间。未观察到的交易将溢出到后续 Slot，增加包含时间并提高包含成本。此外，由于构建者不知道这笔交易，导致区块空间利用不理想，优先费用和执行盈余未被收取，从而降低了该 Slot 的已实现区块空间收入，并在总体上降低了整体收入。总结来说，用户遭受包含质量下降，验证者获得较低的区块奖励。

错误的参与者可能承担波动性和不确定性风险

Slot 内拍卖擅长捕捉最后一刻和状态依赖的价值，而远期市场可能更适合管理管道内的风险——表达持续需求、对冲波动性或可预测延迟。一个稳健的市场设计可能需要这两个组件协同工作，而不是仅仅依赖 Slot 内机制。

此外，当前设计将风险推给了最终用户。一个开放问题是，这部分风险是否应该转移到专门的参与者、区块空间批发商或流动性提供者身上，他们通过标准化的区块空间期货积极管理需求。这样的金融工具可以让用户和应用程序更有效地对冲执行风险，减少波动冲击。这些机制在大多数市场中很常见，并且作为有效工具已被研究了几十年。

关键参与者缺乏经济激励

在当前的 PBS 设计中，构建者和验证者之间存在公平交换挑战。因此，引入了中继来执行关键功能：它们通过充当可信对手方来解决构建者和验证者之间的公平交换问题，降低构建者的进入门槛，并运行计算密集的全区块拍卖，使验证者保持轻量和简单。

然而，中继没有既定的激励。协议不补偿中继运营，要求它们实际上作为公共物品运作，依赖捐赠或在其他地方提取价值（见下文）。结果是经济脆弱性和降级的以太坊，例如：中继关闭减少了活跃集，仅剩少数运营商；对性能和鲁棒性的投资不足；集中风险增加和相关性故障；较弱的地理和网络覆盖，延迟差异更大；以及监控和透明度方面的迭代较慢。

作为回应，一些中继引入了货币化以维持生存，例如，通过添加订阅费或对交易收费（例如，出价调整）。这些策略将中继收入置于最大化区块空间利用之上，进一步复杂化了价格发现，并削弱了鲁棒性（例如，收费中继优化其相对于出价的费用，而不是真实的区块价值）。

最后，我们注意到有一些提案（例如 ePBS）移除了中继的信任功能。然而，当观察当前的中继市场时，信任是一个给定的要求，而不是推动中继采用的因素。信任关系可以提高效率，但必须立足于奖励性能的竞争性市场。如今被采用的中继提供高度功能性的服务，例如延迟和取消出价，或协助价格发现。

鲁棒性

以太坊的核心协议具有无与伦比的活跃性保证，生产高等级区块空间。这种鲁棒性只有在协议外消费路径（当前是 PBS 交易管道）提供可比较的保证时才能端到端保持。更多样化和去中心化的运营商集合将缓解许多问题；然而，这些角色是资源密集型的，并表现出赢家通吃的经济特征。在我们看来，最好的前进道路是在保持去中心化属性的同时接受这种基本动态。需要新颖的方法。我们专注于三个属性：活跃性、公平访问（包含保证）和提议者能动性。

活跃性

这里的鲁棒性旨在实现与协议内生产相当的持续区块空间消费。赢家通吃动态和每个 Slot 的验证者垄断将区块空间分配和拍卖集中在一个小型运营商集合中。此外，脆弱的中继经济学减少了参与。尽管有技术努力，订单流网络效应增加了进入壁垒。这种集中增加了相关性故障风险，包括：客户端和实现单一文化（例如，围绕 Reth 或 Intel TDX）、共享基础设施和数据中心宕机、网络事件以及司法管辖压力（监管压力、强制关闭等）。最后，当主导运营商丢失区块拍卖时，与该运营商绑定的订单流面临延迟包含和中断。我们认为任何设计的关键特征必须仍能保留规模优势，同时减少单一运营商的关键性，并使广泛、多样化的参与成为可能。

公平访问

鲁棒性还取决于对区块空间的非歧视性、抗审查访问。如果访问被限制或交易被审查，高正常运行时间是不够的（合并后，有段时间高达 78% 的区块被审查）。包含列表 和相关机制改善了对无需隐私的公共内存池交易的保证。对于有隐私需求的发起者（例如 DeFi 用户）以及针对竞争状态执行的交易，仍然存在缺口。如果找不到为私有交易提供公平访问保证的路径（例如，无法通过 区块合并 等机制整齐地放入包含列表的交易），可用性变得有条件，影响用户体验，更重要的是，以太坊的整体鲁棒性降低。

无需信任

区块空间市场应遵循透明的规则，这些规则可以在不信任任何特定方的情况下执行。虽然酌情信任可以提高效率，但它不应成为必要或默认状态。具体来说，交易的包含必须以可验证的方式遵守公平访问原则，并且交易在传输过程中不得暴露不必要的信息泄露。如今，执行主要依靠声誉，虽然构建者和中继的不当行为可能带来惩罚（即交易流减少），但这种动态有利于既定参与者，因此可能导致中心化。

应适当利用可以最小化信任的机制和技术，例如基于经济和共识的系统或 TEE、MPC 和 FHE。

提议者能动性

支持鲁棒性的以太坊最伟大特征之一是其多样化的验证者集合。作为其中的一部分，保持区块空间提议者轻量化，同时保留对区块空间如何分配和访问的有效控制至关重要。资源密集型任务可以外包给专门实体，但提议者必须保持能动性：选择和轮换提供商、执行分配和排序策略、监控审查以及在委托失败时安全恢复的能力。

没有这种控制，协议外的消费可能与协议的中立性和可靠性产生偏差，嵌入依赖关系，随着时间的推移增加切换成本。如果出现问题时，恢复速度会更慢。提议的以太坊协议升级（如 FOCIL）解决了审查问题，并赋予提议者更多控制权，而 提案者-证明者分离（"APS"） 则清晰地将验证者与交易管道解耦，但时间表尚不明确。

性能

性能应是以太坊区块空间市场的一阶要求。它决定了延迟敏感的应用程序能否存在，设定了在给定时间约束内可处理的上限，并驱动了确定性的用户成本：当包含缓慢或波动时，用户多付以对冲不确定性，区块空间未被充分利用，整体经济价值下降。

我们应该在保持去中心化属性的同时，拥抱高性能专业化；机制必须限制邻近租金（例如，共址优势必须设限），保持提供商可替代，并避免降低协议整体效用。

热路径延迟

热路径是交易发起者 → 区块构建和分配 → 全区块拍卖 → 验证者签名（对区块的承诺） → 网络传播到证明委员会。

今天，该路径上的排队和调度是隐式的。订单流在特定场所的积压队列中等待，然后被分配；构建者持续接收和重新洗牌交易，直到 Slot 截止时间，没有公开的截止时间或优先级规则，因此晚到的交易被不可预测地丢弃或推到下一个 Slot；签名分派（例如，承诺头部和签名）与其他验证者职责竞争；传播随后继承网络抖动，如同此通信链每一步的通信一样。结果是长尾延迟和不稳定的包含时间，用户以更高的费用来定价。

此外，为了评估排序基础设施的改进，应该设定更明确的服务水平目标（SLO）——例如，p95 和 p99 包含时间、突发负载下的最大可容忍积压，或预先确认交易的保证延迟窗口。建立可衡量的目标将使协议设计者和市场参与者能够理解和比较性能权衡。

容量管理

在突发需求（包括 Rollup 数据可用性峰值）下，吞吐量必须保持稳定。如果没有明确的交易和数据 blob 接纳策略，突发会通过区块构建、中继拍卖、提案者签名分派和区块传播，将短峰值变成多 Slot 延迟。

改善容量管理需要明确的 Slot 预算：例如，只在 t_slot − δ 之前接受新捆绑包，并发布接纳队列深度、排出速率和下一个符合条件的 Slot，以便钱包和 Rollup 可以调节速度。明确、可观察的接纳预算可以防止突发级联，稳定尾部延迟，并保持广泛的包含。

可移植性，避免邻近锁定

高性能不需要永久共址在少数设施中。设计应限制持续的邻近优势（例如，通过时间窗口和轮换），使路由和测量跨场所可移植，并保持运营商可替代，无需定制集成。竞争优势应来自可衡量的服务质量，而非地理位置。

服务

服务是区块空间市场的核心层。一个能够保持核心属性、协调激励并提供性能的市场结构，还必须培育无需许可的创新，允许新团队通过预先确认和基于经济学的包含保证等功能来改善区块空间的消费方式。如今，协议外的中介机构控制着服务的创建，扼杀了创新，降低了用户体验，并减少了网络价值。目标是构建一个开放、可编程、可验证的服务层，同时保持与上述经济、鲁棒性和性能约束的兼容性。

开放性和可编程性

在当前协议外的设计中，构建者和中继充当看门人。团队必须说服这些中介机构支持任何新服务，而不是暴露一个正式接口，使服务可以直接表达。这集中了决策权，提高了集成成本，并延长了反馈周期。一个更健康的市场暴露标准的、中立的接口来定义和发现服务，这样发起者、钱包和应用程序可以请求特定行为，提供商可以竞争来满足这些行为。例如，预先确认、优先级包含保证、固定费用通道和意图执行策略。在市场边缘形式化这些原语，而不是与单个分配或拍卖场所进行双边谈判，可以在不牺牲安全性的情况下增加实验。

此外，当 PBS 刚开始时，还没有一个强大的 L2 社区。现在 L2 蓬勃发展并帮助扩展以太坊，这个管道必须找到提供服务的途径，以提供诸如可组合性（同步和异步）之类的功能，并努力提供专门满足其需求和痛点的服务（例如，更快的 L1 确认时间）。最后，随着服务被广泛采用，我们应该努力改进和标准化这些服务（类似于更广泛的交易流）。

可验证的保证和用户体验

像任何服务一样，产品和功能必须可信。通过验证者、中继或构建者之间的临时安排，网络在抗审查、包含优先级、延迟等级或成本可预测性方面留下了不可执行的保证。服务需要可移植的语义和更可衡量或理想情况下可验证的结果。例如，具有明确故障处理和退款的加密经济支持的预先确认，或具有可衡量截止日期的包含保证。另一个例子是定价工具，如远期或期货，有助于跨时间对冲 Gas 成本。通过共享定义和交付证明，钱包和应用程序可以跨提供商依赖这些服务。

可移植性和竞争

服务质量应由性能和问责制决定，而非排他性关系。如今，供应商锁定以及与特定区块构建或批发拍卖场所的定制集成限制了可移植性并巩固了中介机构。一个跨场所可发现、具有开放一致接口的服务层，让发起者能够以低集成成本切换提供商，让区块空间生产者采用或停用产品而无需硬耦合。然后竞争转向可衡量的指标，如延迟和退款准确性，从而提高分配效率和包含时间。

目标是建立一个降低进入壁垒、鼓励快速迭代、允许区块空间生产者可信地提供专业化属性同时保持中立性的服务市场。通过使服务开放、可编程、可验证和可移植，区块空间市场可以在不牺牲去中心化的情况下发展。

改进以太坊区块空间市场的原则

本节旨在概述可以指导以太坊区块空间市场发展的原则。提案应改善价格发现和区块空间分配效率，使关键协议外基础设施提供商的激励明确且可持续；加强鲁棒性和活跃性，保持客户端和地理多样性，使验证者保持轻量化同时保留监督和安全故障切换路径；提供可预测的性能且无邻近锁定；支持开放、可验证、可移植的服务层。更改必须增量部署、可逆、可观察，并具有明确的问责制。目标是增加以太坊区块空间的效用，同时保持协议的可信中立性和去中心化。

1. 透明的价格发现和高效的分配

   区块空间定价映射到指定的状态访问；多付最小化。分配提高利用率并改善包含时间，增加已实现收入。

2. 端到端鲁棒性和活跃性对等

   区块空间消费路径达到生产级连续性；降低相关性故障风险；保持客户端和地理多样性；故障隔离，快速恢复。

3. 公平访问、抗审查和隐私

   访问必须是非歧视性的，涵盖公开和私有订单流，包括有争议的状态，包含保证跨场所可移植。设计应通过偏好隐私保护的订单流和执行来最小化信息泄露和不对称可见性。

4. 关键参与者的可持续激励

   关键市场基础设施提供商具有明确的、持久的激励机制，不扭曲中立性或价格发现，不依赖公共物品资金。

5. 轻量验证下的提议者能动性

   验证者保持轻量化，同时保留策略控制、提供商轮换和安全故障切换，避免对任何单一中介的硬依赖。

6. 热路径延迟和容量纪律

   交易管道上的排队、接纳和截止时间是明确的。接纳是一个有界资源，具有发布的能力信号；过载以可预测和公平的方式处理，以防止多 Slot 级联，且包含时间稳定。

7. 可移植性，无邻近锁定

   持续的邻近租金有限；多客户端、多区域参与仍然可行。

8. 开放、可编程、可移植的服务，具有可验证保证

   中立接口公开服务；语义标准化且可审计；切换成本低，因此竞争集中在可衡量的 QoS 而非排他性关系上；建立明确的数据管道来衡量指标。

9. 可观察性、问责制和增量部署

   运营商发布足够的指标和证明，以便独立验证和归因。更改是分阶段、可逆且可衡量的，并明确故障责任。可观察性可能有助于为以太坊协议升级提供信息。

10. 关键基础设施的治理

    治理必须明确、负责且抗俘获。定义关键基础设施的角色和升级路径，具有无单一机构否决权等特征。

结论

以太坊生产高等级区块空间；协议外市场现在决定有多少价值被实现。PBS 保留了验证者的中立性，但在定价、激励、集中度、延迟和服务开放性方面留下了结构性缺口。本文映射了这些缺口，涵盖经济学、鲁棒性、性能和服务，并制定了解决这些问题的原则。

前进道路是那些拥抱高性能专业化同时保持去中心化属性、端到端协调激励、使保证可移植和可验证、并通过增量、可观察的变化迭代的机制。我们期待进一步的讨论并致力于解决方案。这些原则有潜力在不损害以太坊可信中立性的情况下增加已实现的区块空间价值。

• 原文链接： ethresear.ch/t/an-observ...
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