Ordem de tempo, intervalos e eventos na atestação do Ethereum

No dia 2 de abril, um participante malicioso explorou uma vulnerabilidade no mev-boost-relay e roubou cerca de 20 milhões de dólares. Nos dias seguintes, os desenvolvedores corrigiram a vulnerabilidade com cinco patches, mas a combinação da latência da rede existente e a estratégia dos validadores levou a uma breve instabilidade na rede Ethereum no dia 6 de abril. A reorganização é prejudicial à saúde da rede, pois reduz a taxa de criação de blocos e a garantia de liquidação.

Este artigo explora a interação entre mev-boost e o consenso, revelando as sutilezas do PoS do Ethereum e sugerindo algumas direções potenciais para melhorias.

introdução ao mev-boost

mev-boost é um protocolo projetado para mitigar o impacto negativo do valor máximo extraível (MEV) no Ethereum. Ele inclui três papéis:

• Relays: um leiloeiro de confiança que conecta proponentes e construtores
• Builders: entidades complexas que constroem blocos para maximizar o MEV
• Proponentes: validadores de Ethereum PoS

O processo geral de cada bloco é:

1. Builders recebem transações de várias fontes para criar blocos
2. Builders enviam blocos para o Relay
3. Relay valida a eficácia dos blocos e calcula a taxa a ser paga ao proponente.
4. Relay envia o cabeçalho "ofuscado" e o valor de pagamento ao proponente do slot atual
5. O proponente avalia todas as ofertas e assina a cabeça de pagamento mais alta de forma cega.
6. O proponente devolverá o cabeçalho da assinatura ao Relay
7. Relay publica blocos através de um nó de beacon local e retorna ao proponente

mev-boost é uma infraestrutura fundamental, pois permite que todos os proponentes acessem o MEV de forma justa, sem a necessidade de estabelecer confiança com construtores ou buscadores, ajudando na descentralização a longo prazo do Ethereum.

Regras de escolha de fork do Ethereum e mev-boost

No PoS do Ethereum, o tempo é dividido em slots de 12 segundos. A cada slot, um validador é designado aleatoriamente como proponente. Os 12 segundos são divididos em três fases de 4 segundos.

O momento mais crítico no intervalo de tempo é a data limite da prova em t=4. Se o validador não vir o bloco antes disso, votará na cabeça da cadeia anterior. Quanto mais cedo o bloco for publicado, mais longo será o tempo de propagação e mais provas acumuladas haverá.

Do ponto de vista da saúde da rede, o melhor tempo de bloco é t=0. No entanto, como o valor do bloco aumenta com o tempo, os proponentes têm o incentivo de atrasar a publicação para acumular mais MEV.

Para promover a transição de comportamentos racionais para comportamentos honestos, foi introduzido o mecanismo de "reestruturação honesta".

Proposta de elevação e reestruturação honesta

Introduzidos dois novos conceitos:

• Elevação do proponente: concede ao proponente uma escolha de "elevação" equivalente a 40% do peso de prova completo, durando apenas um intervalo de tempo.
• Reorganização honesta: permite que proponentes honestos utilizem a força de reorganização forçada abaixo de 20% do peso da prova dos blocos.

A reestruturação honesta pode ser evitada em certas circunstâncias especiais, como durante o período de bloco de fronteira da era.

Correção de ataque de desvinculação

Após o ataque de 2 de abril, a equipe de desenvolvimento do relay e do núcleo lançou vários patches:

1. Verificação de retransmissão de proponentes maliciosos conhecidos
2. Verifique se o bloco completo foi transmitido para a rede P2P
3. Introduzir atraso aleatório antes da publicação
4. O nó de beacon valida a eficácia do bloco
5. Verifique se há blocos equivalentes na rede

Essas alterações aumentaram o atraso na publicação do relay, fazendo com que os blocos possam perder o prazo de prova. Combinado com a reestruturação honesta, resultou em um aumento acentuado no número de bifurcações.

Direção futura

A comunidade de pesquisa deve avaliar o número de reestruturações "aceitáveis" e considerar o risco geral de ataques equivalentes. Direções que estão sendo ativamente exploradas incluem:

• Implementar a proteção "headlock" mev-boost
• Aumentar o programa de recompensas por vulnerabilidades
• Software de simulação de expansão
• Otimizar o caminho de publicação do relay
• Incluir mev-boost no cliente de consenso (ePBS)
• Adicionar mais testes
• Incentivar a diversidade de clientes de retransmissão
• Ajustar medidas de penalização equivalentes

Em suma, os ataques de divisão e as medidas de mitigação nos mostraram a relação chave entre latência, mev-boost e mecanismos de consenso. Esperamos que o protocolo possa continuar a se fortalecer.