Appointed Execution Proposers: Because the Proposer you know… - Proof-of-Stake / Block proposer

感谢 @swapnilraj, @linoscope, @barnabe, @Julian 和 @jcschlegel 在撰写本文过程中进行的详细交流。 还要感谢 Michal Zajac, @quintuskilbourn 和 @JustinDrake 他们对这个想法的评论。 这项工作由 Flashbots 资助。 所表达的观点是我自己的，不一定反映审阅者或 Flashbots 的观点。

简介

本文介绍了指定执行提议者（AEPs）的概念，这是一种提议者分配协议，允许基于委员会的共识机制（例如，权益证明）中的验证者指定专门的提议者代表验证者提出区块。AEPs 加入了一系列协议，这些协议将高门槛要求（如执行区块构建、大量可罚没的权益）与低门槛要求（如信标区块提议、证明）分离开来。我们在这方面遵循的协议包括 proposer-builder separation (PBS)、enshrined PBS、Execution Tickets 和 Rainbow Staking。

AEPs 可以引导到任何链上提议者市场结构，例如 Execution Tickets，ePBS，允许验证者对负责提议区块的实体持有观点。通过验证者要求，可以保护较小的市场参与者和用户免受自由市场允许和/或激励的垄断和恶意区块构建行为的影响。这相当于 antitrust 和质量控制。因此，AEPs 为 Ethereum 验证者提供了工具，以确保 Ethereum 区块提议市场的长期可持续性、其用户和整个生态系统。

重要的是，AEPs 将提议者市场限制为指定集合的条件是指定集合达到最小规模阈值。低于此阈值，AEPs 将恢复为默认的无需许可的提议者设置。通过达到此最小规模阈值，验证者毫无疑问地决定了他们想要使用指定的提议者集合。更重要的是，即使在 AEPs 的默认设置中，达到最小规模阈值的普遍威胁也可以阻止无需许可的提议者从事恶意活动；验证者和无需许可的提议者之间的核不扩散协议 (H/T @Julian)。

AEPs 建立在 Ethereum 上仅限无需许可的区块构建的现状之上。AEPs 使区块构建过程与多数人（验证者）的需求保持一致，引导少数人（有竞争力的区块构建者）先前不受控制的愿望。通过将 AEPs 与链上提议者市场相结合，Ethereum 可以改善自由市场方法对区块提议的好处，并解决其缺点。这里与自由市场的相似之处在于，对自由市场的一些监督通常是有益的。重要的是，AEPs 中的监管者是代表 Ethereum 的无需许可的验证者，具有任意透明和动态监管的范围。

AEPs 允许验证者表达超出可罚没权益要求和链上行为的提议者偏好。验证者可以识别和奖励/惩罚不可归因的良好/不良行为，例如审查/不审查，甚至及时提供 preconfirmations/缺乏这些。鉴于区块提议可能带来的丰厚利润，以及验证者可以随时撤销对提议者的任命，被任命的提议者有强烈的动机诚实行事并赢得任命。

术语

协议描述省略了实施和部署 AEPs 所需的关键阈值的具体数字。当这些“有待填补的漏洞”出现时，我们会用“gap”来强调它们。这些漏洞是 AEPs 技术规范的关键待办事项。

除非另有说明，否则我们假设底层区块链协议是 Ethereum PoS。我们借鉴了 Execution Tickets proposal 中的许多术语，因为该文章的目标受众也是我们的。感谢奶酪。

• Slot（槽）: 共识协议的单次迭代。
• Validators（验证者）: 根据 Ethereum 的权益实体。验证者负责证明执行区块、提议和证明信标链区块、在当选为信标提议者时指定包含列表，以及可选地投票指定执行提议者。
• Beacon lottery（信标抽签）: 一种随机过程，通过该过程从验证者集中选择信标提议者（以及可能的证明者）。
• Beacon round（信标轮次）: 提出信标区块的 槽 部分。
• Beacon block（信标区块）: 今天的 BeaconBlockBody，不包括 ExecutionPayload，但包括包含列表。
• Beacon proposer（信标提议者）: 被选为给定信标轮次的提议者（与今天相同）。
• Inclusion lists（包含列表）: 由信标提议者指定的包含在执行区块中的交易列表。
• Execution round（执行轮次）: 提出执行区块的 槽 部分。
• Execution block（执行区块）: 今天的 ExecutionPayload。这包括包含在链上的交易集。
• Execution proposer（执行提议者）: 拥有独家初始权利来构建和提议用于共识的执行区块的实体。提议者可以随后通过诸如 MEV-Boost 或 enshrined PBS 之类的构建者市场拍卖区块构建权。
• Block-builders（区块构建者）: 被执行提议者授权区块构建权的实体。区块链协议要求执行提议者签署此授权。
• In-protocol appointed proposer requirements（链上指定的提议者要求）: 核心的链上要求是提议者必须收到控制特定最低 % 的权益的验证者的任命。链上要求还可以包括提议者的最低可罚没权益，或者更一般地说，任何可以通过智能合约验证的链上属性。
• Out-of-protocol appointed proposer requirements（链下指定的提议者要求）: 这些要求在链下对指定的提议者强制执行，并且可以是任意严格或可归属的。
• Proposer Ejection（提议者驱逐）: 验证者可以随时收集代表验证者集的投票，以将提议者从指定的提议者集中删除。这些投票可以通过包含列表强制上链，或者直接上链到信标链操作。如果满足驱逐阈值，则指定的提议者将被从提议者集中驱逐。
• Target/Minimum number of appointed proposers（指定提议者的目标/最小数量）: 指定提议者的目标数量决定了每个验证者应指定多少个提议者。必须达到指定提议者的最小数量，指定的提议者集才能开始提议区块。低于此最小阈值，将使用默认的提议者选择机制。
• Appointed proposer（指定提议者）: 满足所有链上指定的提议者要求的实体。如果已满足指定提议者的最小数量，则指定提议者拥有被选为执行提议者的专有权。
• AEPs market（AEPs 市场）: 这是 AEPs 市场结构协议，用于决定为给定的 Ethereum 槽 选择哪个指定的提议者作为执行区块提议者。示例包括 first-price slot auctions 和基于抽签的 execution tickets。

协议草图

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AEPs 引入了一组指定的提议者，他们拥有提议执行区块的专有权。当指定的集合低于指定提议者的最小数量时，将使用默认的执行提议者选择机制，例如第二次信标式抽签，这是 AEPs 市场的无需许可的变体。

指定提议者集中需要validator控制的一些指定的最小权益量的任命投票。投票通过包含列表包含在链上。验证者可以投票指定每个验证者的特定数量的提议者。除了权益投票要求之外，还需要一种链上女巫攻击抵抗机制，候选人才能被考虑选举，例如最低提议者权益。区块链协议负责选择其自己的充分分散的验证者集。除了投票指定区块提议者之外，验证者还负责区块验证和抗审查性（直接通过某种形式的包含列表，或间接通过指定非审查提议者）。

如果包含在指定的集合中，则指定的提议者将参与AEPs市场，以获得提议区块的权利。在给定槽的所需区块提议时间之前的一段时间，根据AEPs市场规则选择该槽的执行提议者。正如在执行交易中一样，包含列表可以由信标链指定，执行提议者必须遵守这些列表以确保执行区块的有效性。

如果在指定的提议者集中观察到equivocation/liveness故障，验证者可以触发驱逐程序以驱逐指定的提议者。此驱逐程序可以是消息或一组通过包含列表强制包含在链上的消息。这样的消息可以采取例如可证明的故障的形式，或满足validator签名的驱逐阈值。如果不满足指定提议者的最小数量阈值，协议将回退到默认的提议者选择机制。

协议注意事项

• 由于 AEPs 不可知用于 AEPs 市场的确切市场结构，因此我们在此省略了有关提议者市场实施的任何详细信息。重要的是要注意，任何链上市场都很难实施。例如，最初的执行交易缺乏关于实体如何/何时进入执行提议者市场的确切规范，以及对其所依赖的抽签机制的激励分析。为了AEPs的直觉，可以设想一个基于简单拍卖、抽签或基于Harberger税的机制的市场（例如，此处为区块构建权此处提出，并适应AMM访问此处）。通过包含列表强制访问市场（包括或更新出价）。

• 验证者可以投票任命的确切提议者数量将取决于几个因素。一些重要的因素是指定的提议者集的目标大小，以及验证者和/或验证者投票的锁定（如果验证者可以快速上/下车，则新验证者可能需要延迟何时解锁他们的投票）。

• AEPs 市场的收益应在验证者之间共享，通过所有验证者的收益分成、指定获胜提议者的验证者以及销毁的某种组合。重要的是，无论选择何种分配机制，都要激励理性的验证者诚实地进行指定，并能够抵御验证者和提议者之间的链下协议。

  • 一种简单的实现方式是将指定提议者支付的所有收益返还给投票支持提议者任命的验证者。但是，这可能会对验证者指定竞争力较弱的提议者的激励产生负面影响。
  • 另一种实现方式是销毁 AEPs 拍卖的所有收益。只要指定需要相当高的投票要求（确保需要来自某些 % 的不与提议者勾结的验证者的投票），链下协议/贿赂应该是无效的。

• 为了保持指定的提议者集具有竞争力并防止垄断，可以强制执行对单个提议者在给定时间范围内可以提议的区块百分比的速率限制，例如，通过与产生的区块百分比成比例的税收。通过速率限制措施，AEPs 可以逐步降低 槽拍卖中占主导地位的提议者出价，并允许其他提议者提议区块。这确保了一个提议者不能产生所有区块，这将有效地消除竞争，然后允许垄断者提取租金。这在 AEPss 中是可能的，因为通过委托对提议者集执行了女巫攻击抵抗。如果没有对提议者集的女巫攻击抵抗（通过投票要求和目标大小实现），目前尚不清楚是否可以强制执行任何链上保护以防止中心化。

• 对于驱逐阈值，阈值太低，这可能会被一小部分恶意验证者用作恶意攻击媒介，阈值太高，阈值将不足以响应以删除恶意提议者。具有低阈值以暂停提议者和较高障碍以完全驱逐提议者的交通灯系统可能很有趣，尽管这需要进一步研究。

• 链下提议者要求的示例包括地理分布、承诺响应数据可用性采样请求（即，充当 DAS 提供商）、承诺提供超出数据可用性的永久数据存储、承诺运行受信任的硬件、承诺及时提供预确认；可能性是无限的。这些要求通过链上投票要求反映出来。

• AEPs 的第一个迭代非常依赖于包含列表。虽然其他强制链上投票、驱逐和市场行为的机制可能是可能的，但包含列表简化了对 AEPs 的解释。

指定执行提议者 vs. 不指定

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验证者惯性（什么都不做）使 AEPs 协议完全无需许可。如果最低阈值的验证者决定指定一个提议者，则这提供了一个明确的信号，表明验证者更喜欢指定的提议者而不是无需许可的提议者。本节探讨验证者为何选择一个选项而不是另一个选项。

为什么验证者要指定提议者？

Investopedia 提供了一个很好的介绍性文章，介绍了一些（验证者）监督如何维持为公众（区块链用户）服务的健康（提议者）市场。为了开始本节，我引用了同一篇文章中完全无需许可的“自由市场”的缺点。

• 竞争环境营造了一种适者生存的氛围，导致企业无视公众安全，以增加 bottom line。
• 财富分配不均。
• 贪婪和过度生产导致经济出现剧烈波动，从强劲增长时期到灾难性的 recessions。

我们现在专注于验证者指定提议者集的特定于区块链的原因。本节分为主要原因和次要原因。

主要原因

• 能够缓解/防止多 槽 MEV。 如果多 槽 MEV 变得足够有利可图，我们必须假设一组无需许可的参与者将尝试提取它。通过指定一组不同的/负责任的提议者，验证者可以强制执行关于指定的提议者提出区块的规则，假设他们不会提出后续区块，或者明确地将 槽 nn 的提议者从 槽 n+1n+1 的市场考虑中轮换出去。
• 改进的提议者声誉和保证（通常）。 与纯粹的无需许可的方法相比，拥有一组指定的提议者为协议及其用户提供了更高的诚实行为保证。鉴于恶意行为可能对指定集合的成员资格产生的不可撤销的影响，提议者受到强烈激励，以诚实/“对齐”的方式提出区块。
• 防止提议者市场不受控制的中心化。 在任何主要的基于链上市场的区块提议委托方法中，可能会出现二级市场，以允许提议者外包某些专业的提议角色，并在主要市场中保持竞争力。不幸的是，这些二级市场有明确的动机来最大化自身从区块提议利润中获取的份额。当主要市场无需许可时，主要市场和二级市场之间这种利润捕获的拉锯战是一边倒的。

当有机会提出区块时，预计无需许可的提议者将从最大化区块总价值的二级市场采购 bundles。如果某些二级市场/市场参与者成为主导，这些主导参与者可以从主要市场中提取租金，决定区块构建的格式，甚至可以决定哪些主要市场参与者最终可以在主要市场中竞争。

示例 1。 虽然预确认的提供可能看起来对所有人都有好处，但例如，由于复杂的定价和基础设施要求，预确认可能最终会成为执行提议者的亏损者。验证者可能需要在指定的提议者中强制执行预确认的提供，直到达到临界量的预确认价值。

示例 2。 可以想象，CEX-DEX 套利者/市场可能会变得如此占主导地位，以至于访问 CEX-DEX 套利允许提议者创建比任何不访问 CEX 的提议者更高价值的区块。这使得 CEX 可以在区块链协议的控制之外对提议者集进行许可。在这种情况下，CEX 将能够决定谁在无需许可的区块市场结构中提出区块。

• 参与指定集合的威胁可能就足够了。 我们认为使用指定集合是长期确保具有竞争力的提议者市场、同时防止多区块 MEV 并简化构建者声誉 -/-al 收益的最直接方式。但是，这些好处可能被社区希望保持提议者市场无需许可的愿望所抵消。AEPs 有效地与验证者和提议者市场达成一项核不扩散协议，验证者承诺如果提议者不从事任何/重复的恶意活动，则保持市场无需许可。
• 贿赂。 考虑到它带来的排他性、声誉和潜在的收益，获得任命非常有价值。必须期望从指定提议者中获得比不指定提议者更多的理性无需许可的验证者进行指定。考虑到离线贿赂带来的这种可能性，协议及其激励措施（包括 AEPs 市场的任何收入分配机制）应该在构建时考虑到这一点。

次要原因

• 激励不可归因的任务。 鉴于指定集合的存在，加入该集合以获得区块提议的访问权限是一种很大的激励。有了这种激励，可以有条件地指定一些/所有提议者执行有益于生态系统的不可归因的非区块提议任务。
• 更简单的拍卖过程。 通过限制竞标者数量和竞标需求，分布式拍卖得到了简化。女巫攻击抵抗是无需许可的拍卖中的一个痛点。。为了转述和简化，拍卖/抽签可能只有在竞标者数量有限/竞标纳入需求有限的情况下才有用。虽然审查仍然是 AEPs 中的一个问题，但固定数量的竞标和增加的攻击归因风险可以缓解审查问题并简化拍卖设计空间。
• 验证者硬件匮乏，但对齐丰富。 验证者有可能成为影响区块提议的完美候选人。人类仍然能够做机器和代码无法做到的事情。如果出现或怀疑不良的提议行为，验证者会感觉自己非常适合代表协议进行干预。这可以采取报告提议者进行驱逐的形式，或者指定与他们自己/他们对 Ethereum 的愿景更一致的提议者。

为什么验证者要维持无需许可的市场？

我首先介绍 Investopedia 文章中列出的完全自由市场的优势，该文章在前一节中引用。

• 由于每个人都可以自由选择生产或消费什么，因此它有助于政治和公民自由。
• 它有助于经济增长和透明度。
• 它确保了有竞争力的市场。
• 消费者决定需要哪些产品或服务。
• 供求关系创造竞争，并确保以公平的价格向消费者提供最好的商品或服务。

• 无需许可的市场 = 更多竞争。 这在任何给定的时间点都是正确的。但是，在足够长的时间范围内，完全无需许可的市场实际上可能会减少竞争（请参阅有关垄断的众多正在进行的大型科技公司诉讼）。更多的竞争带来了更紧的利润率，以及参与者在市场冲击中生存的脆弱性。在市场冲击之后，无需许可的市场可以补充竞争对手这一点并不明显。没有竞争对手，就没有竞争。

• 验证者策略应该只能进行编码。 验证者可能应该只被假定为能够硬编码他们的逻辑，以消除验证者任务中的主观性。这将限制验证者执行能力到可归因的任务。这里关键的开放性问题是，硬编码规则是否能够像大多数使用其权益加权的用户一样，适应以保护去中心化系统。当正在进行的损害系统的游戏（审查法，链下协议，卡特尔，垄断）在链下进行时，这一点尤其不清楚。

• 维护链上提议者要求的简单和容易。 Occam’s Razor。

• 如果没坏，就别修。 无需许可的提议者市场有可能最好地授权大多数用户。至少，通过创建大节点小节点分离，无论大节点市场结构如何，利用去中心化的小节点集应维持/改善抗审查性。这是在没有 AEPs 的情况下为执行交易提出的案例。

思考

有些人会认为 AEPs 可选地将区块提议限制为指定集合是一种不可行的方法，并且与 Ethereum 的无需许可的理想背道而驰。

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与之前的许多其他产品一样，AEPs 将验证与执行区块构建和提议分离。这保护了验证者集的去中心化。AEPs 更进一步，确保这组去中心化的协议代表可以在谁应该提出区块以及应该遵守哪些区块提议标准方面拥有有意义的发言权。让提议者对他们所代表的验证者和用户负责，可能就像它所得到的一样对齐。

• Three-Tier staking (3TS) - Unbundling Attesters, Includers and Execution Proposers

• 原文链接： ethresear.ch/t/appointed...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～