
以太坊区块构建的去中心化进程,无疑是当前面临的最核心挑战之一。随着以太坊在Glamsterdam升级中获得ePBS(Enshrined Proposer-Builder Separation),提议者可以将区块构建工作外包给一个自由、无需许可的市场,这有效防止了质押的中心化风险向区块构建者蔓延。但这也引出了更深层的问题:我们该如何应对区块构建者自身可能出现的中心化?在整个区块构建管道中,还有哪些其他问题亟待解决?
解决这些挑战需要协议内与协议外组件的共同努力,下面我们将逐一探讨几个关键的技术方案与未来方向。
FOCIL:协议内多参与者构建的第一步
FOCIL(Force-Inclusion of Chosen Inclusions List)是迈向协议内多参与者区块构建的重要尝试。其核心机制是:随机选择16名证明者,每位证明者可以选择一组交易,这些交易必须被包含在最终生成的区块中(否则该区块将被拒绝)。
这意味着什么?即便100%的区块构建工作都被某个恶意实体所控制,他们也无法阻止特定交易的被打包,因为FOCIL的参与者会将这些交易强制“推入”区块。这为抵抗审查迈出了坚实的一步。
“大FOCIL”:更具雄心的设想
“大FOCIL”是一个更具推测性但也已被广泛讨论的进阶方案。其目标是扩大FOCIL的规模,使其能够包含区块中的所有交易。为了避免交易被重复打包,设计上可以让第i位FOCIL参与者默认只包含两类交易:1) 发送者地址的第一个十六进制字符为i的交易;2) 在上一个Slot中已出现但未被包含的交易。
如此一来,在承受一个Slot延迟的代价下,只有那些被刻意审查的交易才会面临被重复打包的风险。将这个逻辑推向极致,区块构建者的角色可能会被简化为仅包含那些与MEV相关的交易(例如DEX套利)并执行状态计算。
加密内存池:从源头抵御“有毒MEV”
“有毒MEV”如三明治攻击和抢先交易,直接剥削普通用户利益。加密内存池正是为解决这一问题而探索的方案。其核心思想是:在交易被正式打包进区块之前,始终以加密形式在网络中传播。这样,任何中间节点都无法窥探交易内容,自然也就无法设计恶意的交易“包裹”来攻击用户。
技术上的挑战在于:如何设计一套既高效、对内存池友好,又便于最终打包的加密与有效性验证方案?同时,需要采用何种密码学技术来确保交易一定会在区块生成后(而非之前)被正确解密?
交易入口层:被忽视的隐私与安全战场
在讨论MEV和隐私时,网络层——即用户提交交易到交易进入内存池之间的环节——常常被忽视。如果一个恶意行为者在交易以“明文”形式传输时截获了它,将带来诸多风险:
- 三明治攻击:如果这是一笔DeFi或与MEV相关的交易,攻击者可以轻易实施三明治攻击。
- 恶意干扰:攻击者可以预先提交另一笔交易使你的交易失效,这并非直接窃取资金,却是一种“恶意骚扰”,导致你白白浪费时间和Gas费。
- 隐私泄露:即使你通过链上隐私协议发送敏感交易,链上记录是加密的,但如果你通过一个可被监控的RPC节点提交,或者交易在进入公共内存池时被大量分析节点捕获,你的行为模式仍然可能暴露。
近期,关于交易网络层匿名化的工作越来越多。例如探索使用Tor网络来路由交易,或构想构建以太坊专属的mixnet(混合网络)。也有像Flashnet这样非mixnet但延迟更低的设计(虽然带宽开销更大,但对于微小的交易来说可以接受)。这是一个开放的设计空间。可以预见,未来可能会有类似kohaku的倡议,致力于为这些协议提供可插拔的支持,就像它对链上隐私协议所做的那样。
在交易上链之前,也存在对交易进行良性、用户友好型操作的空间,这与DeFi尤其相关。理想情况下,我们希望将最优的订单匹配作为网络层的一个被动特性来实现,而不依赖任何中心化服务器。当然,如何在实现其益处的同时,杜绝三明治攻击等恶意行为,是一个需要密码学或其他安全机制来解决的重要挑战。对于这类前沿的网络/系统层创新与安全实践的探讨,开发者们时常会在技术社区进行深入交流。
长期愿景:像BitTorrent一样的分布式区块构建
一个更远大的梦想是,让以太坊能像BitTorrent那样真正实现分布式处理:能够处理比任何单一服务器本地聚合能力多得多的交易。这一愿景的挑战在于,以太坊的核心价值在于其同步的共享状态,理论上任何一笔交易都可能依赖于另一笔交易,这种全局依赖性是导致区块构建趋向中心化的根源之一。
“大FOCIL”方案部分解决了这个问题,它也可以通过协议外的方式实现,但你仍然需要一个中心化角色来对所有交易进行排序和执行。我们能否设计出彻底解决这一问题的方案?一个思路是重新审视我们对“状态”的执念:承认以太坊上超过95%的活动其实并不需要完全的全局互操作性,尽管那剩下的5%通常是高价值的。我们可以创建一类新的、全局性要求较低的交易类别,从而有利于完全分布式的区块构建,并大幅降低成本,同时保留现有(但相对更昂贵)的完全全局性交易类型。这也是一个开放且令人兴奋的长期设计空间。
以太坊区块构建的完全去中心化之路道阻且长,从FOCIL、加密内存池到对网络入口层的重塑,再到分布式构建的终极愿景,每一步都是对技术深度与去中心化初心的考验。这些讨论不仅关乎技术架构的演进,更关乎如何守护一个公平、抗审查、保护用户的开放网络生态。对于这些前沿话题的持续追踪和思辨,正是推动像以太坊这样的生态系统不断前行的动力。技术社区永远是这类思想碰撞和知识沉淀的沃土,例如在云栈社区这样的平台上,开发者们时常就类似的基础架构与安全议题进行深入探讨。