DAOrayaki：详解“提案者-构建者”分离的本质价值

原文作者：Robust Incentives Group @ethereum--Barnabé Monnot

原文编译：DAOctor@DAOrayaki.org

原文标题：Notes on Proposer-Builder Separation (PBS)

提案者-构建者分离（Proposer-Builder SeparationPBS）是一个被热议的话题，这是一个广泛的设计理念，强调协议和非协议行为者之间的关系，以维护和运营区块链。虽然讨论已经进行了一年多，但 Merge first 和 Devcon second 为 PBS 带来了更多的资源和关注。本篇文章，将关注 PBS 的状态、本质价值和挑战。

什么是 PBS？

除了单一的机制规范或实现之外，PBS 首先是一种设计理念，它认识到协议参与者可能会在他们的共识职责过程中调用来自第三方的服务。“协议参与者”是指在以太坊权益证明中的任何受约束且活跃的验证者，预计将履行各种职责，包括提出区块、产生证明或参与当前的同步委员会。

Pre-Merge：捆绑搜索器和 mev-geth

在某种程度上，PBS 在合并和以太坊转向权益证明之前就开始了。我们认为“默认行为”是区块生产者的行为，它简单地从他们的交易池中获取一组交易，并尽可能高效地将它们打包到一个区块中。第一次偏离这种默认行为是因为一些矿工开设了直接的私人线路与交易发起人的沟通，他们将在链下就包含交易的条件达成一致。

虽然此类合约是私下建立的，但由 Flashbots 开发的 mev-geth 很快就在区块生产者和交易发起者之间开辟了一个市场。市场依赖于矿工（在 PoW 中作为矿池组织）和被称为搜索者的实体之间的信任关系。搜索者通常从公共交易池或他们运营的某些私人服务中获取用户交易。用户交易与搜索者自己的交易捆绑在一起，以从用户交易中提取价值，例如，通过套利跟随用户交易，或通过清算程序跟随 预言机 更新。

捆绑包以明确的方式传达给市场参与者，并承诺如果包含捆绑包，则搜索者向区块生产者付款。然而，市场仅限于已知的区块生产者，主要矿池的白名单，以防止捆绑盗窃。复制搜索者策略的区块生产者，将搜索者的付款替换为自己的全额付款，将被检测到并随后被踢出市场，未来可能会损失大量付款。PBS 在这里表示为块生产者从搜索者那里接收捆绑包以包含在其块的顶部。

Post-Merge：区块构建者和 mev-boost

合并之后，随着不加入质押池的独立验证者的引入，为市场维持一个白名单被证明是不可行的。独立验证者不经常提出区块，以目前协议中绑定的验证者数量，预计每两个月一次。这改变了游戏的性质，从重复互动的游戏与对偏差的惩罚威胁到与通常更“单发”的玩家的游戏。

对此约束的解决方案是从验证者那里获得对特定区块内容的承诺，而验证者无需了解内容是什么。该市场现在被称为 mev-boost，并将由区块构建者创建的区块的标题以及构建者的出价转发给区块提议者，承诺向提议者支付一定金额以选择他们制作的区块。市场的中心是中继器，负责检查构建者所建区块的有效性，即该区块是否是 EVM 有效的，并且确实向提议者支付了承诺的金额。

为了接收参与 mev-boost 市场的构建者的报价，验证者与他们的共识和执行客户一起运行 mev-boost 程序。验证者选择要连接的中继，每个中继在它们转发给连接的验证者的块上执行自己的条件（稍后会详细介绍）。

合并后的块构建，来自 Devcon 演示

迈向“协议内”PBS

面对中继故障的前景，例如验证或活性故障，以及从系统中消除新的单点故障（本质上是一个集中因素）的机会， Vitalik 引入了“协议内”PBS 设计。在这些设计中，验证者再次盲目地承诺使用构建者提供给他们的区块。但是，协议本身提供了两种保证，而不是代理协议的中继：

对构建者而言，提议者已做出承诺，并且该承诺只能通过共识失败（例如，重组或具有单槽终结性的 安全 故障）来恢复；

对提议者而言，无论构建者做什么，构建者的支付承诺都会兑现，例如最终未能释放区块内容或释放无效区块。

协议内 PBS 的一种可能设计，具有两轮协议：一轮确保提议者承诺的安全，另一轮确保构建者的披露安全

PBS 和委托-代理问题

在最近与 AltLayer 的 Yaoqi Jia 的播客中，我认为，与其说 PBS 是我们需要的东西，不如说 PBS 是协议必须做出反应的一种约束。在合并之前或之后，区块生产者愿意在协议之外采购他们区块的一部分，这意味着协议的目标可能被颠覆。

从历史上看，这不是第一次了。一个重要的协议目标是奖励的公平性，或者说，相对于他们的规模而言，协议参与者都能在预期中获得相同数量的奖励。虽然这在工作证明中是正确的，按照给网络带来的 hashrate 的比例获得奖励，但奖励的差异很大，足以激励大多数（如果不是所有）矿工加入采矿池，与他们的成员分享利润。然而，并不能保证矿池制作的区块会尊重矿池成员的偏好，除非区块的建设在矿池成员之间分配。如果资金池的行为违背了其成员的意愿，仍然有权利退出资金池，这也是退出的重要原因。

任何时候，只要协议参与者将他们对区块建设的部分控制权外包出去，就会出现一个新的委托-代理问题的实例。在这样的框架下，委托人要求代理人采取一些行动，但委托人和代理人的动机可能并不完全一致。雇主希望他们的雇员尽可能地完成工作，但雇员希望尽量减少他们的努力，所以适当的补偿结构有助于重新调整激励。一个区块提议者希望交易被包括在内，但构建者可能希望审查这些交易，所以强制提议者偏好的机制有助于重新调整激励。

市场结构和分配机制

在我看来，以模块化方式考虑 PBS 是有意义的，以更好地欣赏其设计空间。这种方法让我们更清楚地考虑委托代理问题的结构，以及协议干预解决问题的程度。

PBS 作为市场结构/法律体系。该协议定义了提议者在区块构建期间可以与第三方互动的条件。例如，该协议提供了协议的可执行性，例如，强制执行提议者或第三方做出的付款承诺。该协议还为第三方提供了一种工具，以识别提议者做出的承诺。该设施来自协议的共识机制，该机制做出安全的承诺，即防止承诺被撤销。

PBS 作为一种分配机制/业务逻辑。该协议定义了提议者和第三方可以签订的合约的空间。例如，协议确定只能出售出块的全部权利，并组织拍卖分配这些权利。

在 mev-boost 下，协议不会干预委托代理问题。它不承认构建者作为与提议者交互的实体的角色。充其量，共识层客户端为质押者提供了盲目签署区块头的能力，也许还有其他服务，例如本地利润转换，但这些都不是协议的一部分（为了说服自己，只出现了“建造者”这个词在共识规范回购的初步“分片”部分）。

这种不干预意味着不存在信任最小化的、协议内的方法，当市场的另一方不履行他们的协议时，提案人可以得到补偿。这是否是协议的责任，完全值得商榷。我对此的看法是多元的。

一方面，寻求最大利润的提议者可能会从事危险的行为，例如推迟区块的发布或召集外部实体帮助他们创建区块。协议可能不屑于支持这种活动，事实上，可能希望尽可能地防止道德风险。

另一方面，区块建设和区块验证之间的不对称性（在 Vitalik 的 Endgame 帖子中讨论过）确实开启了设计的可能性，如果不呼吁外部实体，就无法实现。如果我们打算完全靠拢 PBS 的设计理念，例如要求强大的建造者生产 Danksharding 区块，那么与这样的第三方对接的要求将由协议强加给提案人。如果一些提议者不能履行协议要求的职责（特别是在资源有限的环境中的提议者），而在此基础上，当这些提议者不可避免地调用第三方来代表他们履行职责时，这将是一个粗暴的交易。

如果构建者在履行承诺方面不太受信任，那么与提议者充分参与履行职责的协议相比，我们最终可能会得到一个实现更小的社会福利的协议。我并不担心这部分。首先，即使在竞争激烈的市场中，建筑商也是盈利实体。他们关心他们的区块以使其进入协议，特别是当付款已提交并且无论他们的表现如何都会发生时。第二，虽然由于构建者的失败而错过了一个区块，对协议来说是一种损失，如果只是因为现实世界的延迟较大，那么总是有可能 "弥补 "失去的时间，例如，用一个累积的、基于时间的 EIP-1559 。

无论如何，回答这些问题将回答以太坊作为一种协议是或应该是什么。它对演员有什么要求？对于围绕协议职责的经济组织，它的世界观是什么？它关注的边界是什么？

在系列 2 中，我们将讨论在寻找以太坊的最终形式时可能考虑的一些机制。