MEV:一文了解以太坊路線圖的實施進展

原文作者：domothy,

原文編譯：DeFi之道

注：本文檔旨在作為以太坊路線圖上各個項目的入口點，為那些想要深入研究的人提供快速的摘要以及鏈接。

它是一份動態文檔，請如果此處提供的任何信息不清楚、不準確、過時或缺少更好的鏈接，請隨時與我聯系。

正如路線圖上的箭頭所示，列出的各個階段不是首尾相接的，各種努力是并行發生的。

一、合并

目標：擁有一個理想的、簡單的、健壯的以及去中心化的權益證明共識。

已經完成了什么

1、2020年12月1日-信標鏈啟動。

引入由驗證者質押的ETH保護的以太坊共識層；

在共識規范中稱為階段0；

2、2021年10月27日-預熱分叉(Altair)-共識客戶端開發人員試運行了一次協調硬分叉升級。

Altair引入了同步委員會來支持輕客戶端，并調整了一些懲罰措施；

Altair公告；

Altair規范；

關于Altair的“What’snewinETH2”文章；

3、2022年9月15日-合并！不再有PoW——共識層和執行層在區塊高度達到15,537,394時進行了大合并。

下一步是什么

1、提款–使驗證者能夠提取全部或部分質押ETH權益。

Capella分叉指定共識層的變化；

EIP-4895指定了執行層的變化；

TimBeiko關于提款的常見問題解答；

帶有其他信息的提款元規范；

2、分布式驗證器——引入多重簽名，其中n個人共享同一個驗證器，m-of-n必須就其行為方式達成一致。

通過防止意外罰沒使其更易于訪問來增強質押；

DRPC為以太坊Dapp推出去中心化RPC網絡:金色財經報道，以太坊基礎設施提供商 DRPC 為基于以太坊的應用程序推出了去中心化 RPC 網絡，以提高加密空間中去中心化應用程序的安全性、成本效益和可靠性。[2023/3/23 13:22:26]

這不是協議內的事情，SSV和Obol等團隊正在為此而努力；

3、視圖合并——調整分叉選擇規則(驗證器投票的方式)，以減輕一類攻擊。

本質上使誠實的驗證者能夠“強加”他們對鏈的正確head的看法，以減少惡意驗證者分裂投票并在之后按照自己的意愿重組區塊的機會；

ethresear.ch帖子有很多研究背景；

4、改進聚合——以太坊努力支持盡可能多的驗證者，但讓每個驗證者對每個區塊進行投票過于占用帶寬。下一個最好的事情是聚合簽名，但這也有其局限性，并且可以做得更好。

關于BLS聚合好處的科普貼；

潛在候選方案：Horn；

5、單slot最終性——每個slot確定鏈，而不是按epoch來確定。

通往SSF的路徑；

除了改進的簽名聚合，我們還需要解決另外兩件事:

SSF共識算法——現有與SSF兼容的算法是不夠的，我們想要一個即使超過1/3的驗證器離線，也能保持鏈活躍的算法；

SSF驗證者經濟學——如果我們最終不得不限制驗證器的數量，我們如何限制參與，我們會做出什么犧牲？

6、秘密leader選舉

今天，被選中提議一個區塊的驗證者會提前被知道，這使得潛在的DoS攻擊能夠專門針對即將到來的區塊的leader。

ethresear.ch關于隨機洗牌的單一SLE協議的帖子：除了leader自己，沒有人知道誰將成為slot的leader，直到他們揭示他們的區塊以及他們的領導力證明。

非單一秘密leader選舉也可能是一種選擇。

以太坊基金會團隊EF Next Billion將于6月份啟動一項獎金計劃:金色財經報道，以太坊基金會團隊EF Next Billion宣布將于6月份開始啟動Next Billion Fellowship cohort 3獎金計劃，該獎金計劃面向以太坊上的項目變革者、遠見者、實用主義者和創意者，旨在幫助改善數十億人的生活。符合條件的申請人將獲得相關專家的指導、以太坊基金會和以太坊社區的資源、資金支持等。用戶目前可在4月28日之前提交申請。[2023/3/17 13:10:16]

7、支持更多的驗證器——持續的長期努力：安全地支持更多驗證器總是可取的。

8、量子安全的聚合友好簽名——使以太坊免受量子計算機攻擊。

眾所周知，以太坊所使用的BLS簽名方案背后的密碼學被量子計算機破解了，但已知的量子安全的替代簽名方案不如BLS簽名方案那樣有效地聚合；

兩種領先的量子安全方法是基于STARK以及基于Lattice；

9、實施EIP-4844——將EIP-4844應用到以太坊主網。

將需要一個“儀式”來創建可信設置：解釋、預計時間表、規范；

EIP-4844實施時間表概述；

10、基礎rollup擴容——依賴于以下內容：

EIP-4844-由于“每個節點下載所有數據”的性質限制了blobspace的可用容量，擴容仍然被認為是基本的/有限的；

Rollup有限的輔助輪；

11、完整rollup擴容——依賴于以下內容：

數據可用性采樣的P2P設計：涉及對數據分片所需網絡的所有努力和研究

DA采樣客戶端：開發輕量級客戶端，可以通過幾千字節的隨機采樣快速判斷數據是否可用

高效的DA自我修復：能夠在最惡劣的網絡條件下有效地重構所有數據

摘除輔助輪的rollup：完全去中心化的排序器、無需信任的欺詐證明者、不可變的合約等。

數據：逾1400枚WBTC從FTX US轉出至新地址:11月7日消息，派盾（PeckShield）監測顯示，1406枚WBTC（約2937萬美元）已從標記為FTX US的地址轉移到新地址0xa4Aa...fF1。[2022/11/7 12:26:58]

12、量子安全以及無可信設置的承諾——讓以太坊免受量子計算機影響。

雖然多項式承諾(KZG)高效而強大，但它們不是量子安全的，并且需要一個可信設置。對更理想的長期承諾的研究正在進行中，最終目標是在底層“熱插拔”KZG；

二、TheScourge

目標：確保可靠可信的中立交易包含，并避免MEV的中心化以及其他協議風險。

相關鏈接：

以可靠的中立為指導原則；

關于MEV的各種推特帖；

關于MEV和PBS的文章；

關于PBS的鏈接列表；

已經完成了什么

1、協議外MEV市場——MEV-Boost中間件允許普通驗證者從MEV中獲利，而無需自己運行復雜的MEV策略。

該解決方案本身并不完整，因為它存在審查問題；

請參閱彈性成本以及SUAVE，了解使這些協議外市場更具彈性的想法和計劃；

下一步是什么

1、包含列表或替代方案——讓區塊提議者對區塊構建者施加限制，即強制他們包含交易。

包含列表注釋；

研究在不給區塊提議者增加負擔的情況下約束區塊構建者；

2、協議內PBS–將區塊構建者的市場直接納入協議中。

3、MEV銷毀——讓區塊鏈捕獲從鏈上經濟中提取的價值。

通過提議者拍賣的直接銷毀MEV提案；

委員會驅動的MEV平滑將使協議能夠感知MEV；

通過經濟激勵限制驗證者集，將通過負發行間接燃燒MEV；

本周以太坊全網算力第一大礦池已拒絕將Tornado Cash相關交易打包入塊:8月20日，據社區消息，以太坊全網算力第一大礦池Ethermine過去一周已經拒絕將Tornado Cash相關交易打包入塊。[2022/8/20 12:37:09]

4、應用層MEV最小化——不直接與L1相關，該項目涉及開發人員在設計dapp時將MEV考慮在內。這里是一些采用MEV最小化策略的dapp示例。

分布式builder軌道

隨著區塊提案保持去中心化，我們現在有一個單獨的問題，即區塊構建變得中心化。即使路線圖上的所有其他項目，都旨在最大限度地減少集中式區塊構建的最壞可能負面影響，但能夠跨多個節點分發區塊構建仍然是一個主要的好處。

Blob構建-尋找方法，以減輕在普通消費硬件可以運行的多個節點上進行數據分片的高帶寬和處理需求；

預確認服務-給用戶強有力的保證，他們的交易將被包括在下一個區塊；

領先保護-最大限度地減少有的MEV，例如三明治交易，以保持分布式構建可靠的中性；

它仍然是一個活躍的研究領域，具有非常開放的設計考慮，因此不清楚前兩項是否應該包含在協議當中。

以下是一些相關鏈接：

談合并后的區塊構建，其中提到了去中心化的區塊構建：https://www.youtube.com/watch?v=KP5ppCRH0iM

談談去中心化區塊構建者：https://www.youtube.com/watch?v=fAgrIdyWIqc

關于分布式區塊構建的一些想法：https://github.com/flashbots/mev-boost/issues/139

三、TheVerge

目標：驗證區塊應該超級簡單——下載N字節數據，執行一些基本計算，驗證一個SNARK就完成了。

Circle開始支持Polygon USDC:金色財經消息，穩定幣USDC發行方Circle宣布開始在其支付平臺支持PolygonUSDC，另外，開發者將能夠構建從法定貨幣到Polygon USDC的自動化流程，也能使企業、交易所和機構交易者訪問Polygon USDC，包括可在其他八個區塊鏈網絡中將其兌換為原生USDC。（prnewswire.com）[2022/6/8 4:09:25]

這個階段本質上是通過最終實現輕客戶端來填補“客戶端空白”：不是每個人都想或能夠運行一個全節點。TheVerge的目標是引入無需信任或信任最小化的替代方案，這些替代方案易于運行且不需要大量存儲和帶寬。TheVerge的最終目標是讓這些輕客戶端提供與今天的全節點相同的安全保證。

一切都依賴于零知識技術，例如SNARKs和STARKs，而它們本身依賴于多項式承諾方案。以下是一些相關鏈接：

大概介紹zk-SNARKs是如何實現的；

關于STARK的剖析；

如果你懂一些數學和編程，這篇文章就可以讓你明白什么是zk-SNARKs；

關于多項式承諾方案在擴容以太坊中的作用；

已經完成了什么

1、解決了最嚴重的EVMDoS問題——主要是gas定價問題，已在柏林升級中修復。

2、基本的輕客戶端支持——多虧了同步委員會，很容易構建遵循共識層的輕客戶端。

查看Helios客戶端如何利用同步委員會

下一步是什么

1、SNARK/STARKASIC——專為創建證明而構建的硬件。

2、Verkle樹-用更高效的數據結構替換用于全局狀態的數據結構：

關于Verkle樹的鏈接列表；

關鍵的好處是擁有非常短的證明，輕客戶端可以輕松地驗證這些證明，以僅使用區塊頭來驗證賬戶余額之類的東西——他們已經可以利用同步委員會來驗證給定的區塊頭實際上是主鏈的一部分；

依賴于找出正確的規范，如何安全過渡，以及它將如何影響更新/編輯狀態的EVMgas成本；

3、基于SNARK的輕客戶端–SNARKify同步委員會過渡以快速證明當前同步委員會由哪些驗證者組成

4、完全SNARKed的以太坊–以下3項加在一起構成了以太坊擁有極其高效和無需信任的區塊驗證終局階段的一個重要里程碑：

用于Verkle證明的SNARK——通過將Verkle證明合并到一個SNARK中，區塊將包含一個關于它們修改的部分狀態的簡短獨立證明，因此無需驗證區塊N-1的整個狀態來驗證區塊N是否正確修改了它。

用于共識狀態轉換的SNARK——從信任最小化的同步委員會轉移到對共識層上發生的一切進行完全無需信任的驗證。

L1EVM的SNARK——通過將zk-EVM直接集成到L1中，利用rollup團隊在zk-EVM上所做的努力。

5、增加L1gas限制——通過消除今天“每個節點都需要存儲所有東西”的負擔以無需信任的方式驗證區塊，擁有更大的區塊將更容易獲得更多的L1可擴展性

6、轉向量子安全的SNARK——使以太坊免受量子計算機攻擊。

四、ThePurge

目標：簡化協議，消除技術債務，并通過清除舊歷史限制參與網絡的成本。

已經完成了什么

1、消除大部分gas退款——柏林升級中完成的所有gas重新定價。

2、信標鏈快速同步——所有的開發工作都是從最近完成的epoch開始同步，而不是從起源同步(在大多數共識客戶端中稱為“檢查點同步”)。

3、EIP-4444規范—參見EIP規范。

下一步是什么

1、歷史過期——通過讓舊歷史過期來減少存儲要求、同步時間以及代碼復雜性。

看這個推特貼；

依賴于EIP-4444的實現，這取決于通過其他方式訪問替代歷史記錄

Vitalik關于歷史到期的AMA；

2、狀態過期——解決關于狀態的整個“支付一次，數據永久存儲”問題。

這個想法是自動使狀態的未使用部分過期，并且只保留一個verkle樹根，用戶可以在需要時使用它來恢復過期狀態；

Vitalik關于狀態過期的AMA；

依靠：基本狀態到期規范——我們實際上是如何做到的，查看潛在的路線圖；

地址空間擴展——將地址大小從20字節增加到32字節，以防止沖突并添加有關狀態周期的數據；

應用程序分析——找出它可能如何破壞當前的應用程序/合約以及它們如何適應；

3、日志改革——簡化事件日志的工作方式，以更有效地搜索歷史事件。

4、序列化協調——執行層使用RLP進行數據序列化，而共識層使用SSZ，這將擺脫RLP，而在所有地方使用SSZ。

5、刪除舊的事務類型——停止支持舊的事務類型，以從客戶端刪除代碼復雜性(以一些向后兼容為代價)。

6、EVM簡化軌道。

禁止SELFDESTRUCT——這個操作碼是許多問題的根源；

簡化gas機制——涉及刪除此處提到的許多與gas相關的EVM特性；

預編譯——>EVM實現——擺脫預編譯合約，支持直接EVM實現；

五、TheSplurge

目標：修復其他一切

所有更高優先級升級所不需要的美好改進，都屬于TheSplurge。最大的改進項目是帳戶抽象，但也是對現有事物的小調整。

已經完成了什么

1、EIP-1559——這個著名的EIP除了燃燒ETH之外還有很多好處。

2、ERC-4337規范——該ERC旨在在不修改核心協議的情況下引入賬戶抽象。

下一步是什么

1、最終階段的EIP-1559–通過多維增強EIP-1559。

2、EVM改進軌道以及從ThePurge到EVM最終階段的簡化軌道。

EVM對象格式(EOF)—一組EIP，允許在部署EVM字節碼時進行驗證和版本控制。請看這篇解釋文章和推特帖；

大模塊化運算——路線圖中的很多密碼學都依賴于非常大的數字進行模運算，這可以直接在EVM中更有效地完成；

進一步的EVM改進——任何其他值得添加以改進EVM的東西——或者為了消除復雜性而刪除的任何東西；

3、導致最終階段帳戶抽象的帳戶抽象軌道。有關詳細信息，請參閱Vitalik對以下項目的描述：

ERC-4337–開發真正獲得采用的兼容智能錢包；

自愿EOA轉換——通過EIP，讓普通賬戶不可逆地添加代碼將其轉換成合約賬戶，即成為符合4337標準的智能錢包；

協議內轉換——使所有現有帳戶都必須進行上述轉換；

4、可驗證延遲函數——本質上是“不可并行的工作量證明”，它將增強PoS以及其他事物的隨機性

5、探索粉塵賬戶的解決方案——拯救“粉塵資金”，這些資金的移動成本高于其價值。

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