Применена MEV-защита с использованием порогового шифрования Shutter

Понимание MEV и его влияние на пользователей блокчейна

Прозрачность — одна из основных характеристик блокчейнов, однако она дала возможность извлекать ценность за счет контроля порядка и включения транзакций в блок, что известно как MEV, или максимально извлекаемая ценность.

Эта проблема характерна для большинства блокчейнов и связана с публичной природой mempool — журнала, в котором хранятся данные о неподтвержденных транзакциях. Эта информация позволила производителям блоков и другим участникам получать выгоду за счет фронтраннинга транзакций.

MEV особенно широко распространен в Ethereum, где его продолжают извлекать со скоростью, эквивалентной 11% вознаграждений за блок. Данные показывают, что почти $300 000 было потеряно в результате сэндвич-атак в сентябре. Это свидетельствует о том, что MEV — это повторяющаяся скрытая комиссия, а не незначительная неэффективность, и она сильнее всего бьёт по крупным сделкам на волатильных рынках.

Пороговое шифрование Shutter как решение проблемы MEV

Среди различных мер по снижению MEV были предложены несколько криптографических решений, включая пороговое шифрование и гомоморфное шифрование. Эти технологии шифруют содержимое транзакций до их попадания в mempool и сохраняют их в секрете до окончательного определения порядка транзакций. Это не дает производителям блоков извлекать MEV путем манипулирования последовательностью транзакций. Однако большинство архитектур mempool с шифрованием пока находятся на стадии исследований.

Shutter стал первым протоколом порогового шифрования, специально разработанным для борьбы с MEV. Сегодня он выделяется как единственный подход на основе порога с фактическим развертыванием, работающий в основной сети Gnosis Chain.

Пороговое шифрование — это криптографический метод, при котором ключ для расшифровки делится между комитетом держателей ключей, чтобы ни одна сторона не могла расшифровать транзакцию самостоятельно. В большинстве систем порогового шифрования mempool комитет сначала запускает процесс распределенной генерации ключей (DKG) для создания публичного ключа и приватных долей для каждого участника. Пользователи затем могут зашифровать свои транзакции этим публичным ключом и отправить шифротексты в сеть.

Предлагающие блоки упорядочивают эти шифротексты в блок, и как только блок подтверждается или достигается условие раскрытия, каждый член комитета публикует свою долю для расшифровки. Необходимое количество валидных долей от комитета затем объединяется для восстановления исходной (открытой) транзакции. Как и в мультиподписной схеме, квалифицированного большинства участников комитета достаточно для этого. После того, как транзакции упорядочены и расшифрованы, они исполняются виртуальной машиной сети.

Пороговый комитет действует как offchain-сервис, который работает параллельно с блокчейном. Такая архитектура делает ее независимой от консенсуса, что позволяет использовать ее в большинстве блокчейнов без изменения правил консенсуса. Тем не менее, важно помнить, что в отличие от набора валидаторов, комитет обычно является строго разрешенной структурой, которой необходимо доверять. В Shutter участники комитета, так называемые Keypers, выбираются посредством управления протоколом.

Изначально в Shutter использовалось шифрование по эпохе, когда пользователи шифровали транзакции под текущую эпоху основной цепи. Это было задумано для повышения эффективности и сокращения задержек за счет распределения ресурсоемкой процедуры расшифровки между многими транзакциями. Однако этот подход содержал критическую уязвимость: когда ключ эпохи восстанавливался, все транзакции этой эпохи становились публичными, даже те, которые еще не были включены в блоки. Это могло подвергнуть некоторых пользователей сети риску MEV.

Этот недостаток был устранен в фактическом внедрении в Gnosis Chain, где Shutter применяет шифрование для каждой транзакции отдельно. Shutterized Beacon Chain в Gnosis Chain сейчас работает как альтернативная RPC-точка, которая шифрует транзакции и транслирует шифротексты в контракт-секвенсер. Следуя стандартной процедуре порогового шифрования, после включения транзакций в блок и их проверки, они расшифровываются и исполняются.

Шифрование каждой транзакции упрощает архитектуру в ущерб эффективности, так как нагрузка на комитет растет линейно с ростом числа транзакций, вместо того чтобы оставаться примерно постоянной, как при шифровании по эпохе. Дальнейшее развитие порогового шифрования mempool может улучшить этот компромисс.

Команда Shutter ожидает, что батчированное пороговое шифрование (BTE) может стать решением недостатков обоих подходов — по эпохам и по транзакциям. BTE удерживает нагрузку на комитет почти постоянной, сохраняя приватность для транзакций, которые не были включены в блок.

Помимо Shutterized Gnosis Chain, команда Shutter работает над модулем шифрованного mempool для OP Stack, который уже запущен в тестовой сети Optimism. Этот модуль поддерживает шифрование по эпохам и устраняет проблему начального дизайна Shutter, поскольку транзакции привязываются к конкретному блоку. Транзакция содержит информацию о целевом блоке, и контракт проверяет текущий блок при исполнении, поэтому транзакция проходит только если оказывается именно в этом блоке. Если она не попала в целевой блок, проверка не проходит и транзакция откатывается, после чего ее можно повторно отправить для нового блока.

Несмотря на потенциал для снижения MEV, Shutter пока не является полностью trustless-решением, поскольку пользователи полагаются на разрешенную группу keyper-ов. Еще одним ограничением является высокая задержка в текущей реализации на Gnosis: хотя блоки Gnosis создаются каждые пять секунд, включение транзакций Shutter в среднем занимает около трех минут из-за ограниченного числа Shutterized-валидаторов и keyper-ов. Команда Shutter планирует реализовать практический путь и внепротокольную дорожную карту к полностью зашифрованному и более минимизированному по доверию mempool в Ethereum. Этот этап потребует поэтапной работы с кошельками, RPC, релеями, билдерами и стимулами для валидаторов, а затем — поддержки на уровне протокола, после чего те же модули смогут расшириться на другие EVM-цепи.

Данная статья не содержит инвестиционных советов или рекомендаций. Любое инвестиционное и торговое решение связано с риском, и читатели должны проводить собственное исследование перед принятием решения.

Данная статья носит исключительно информационный характер и не является юридической или инвестиционной рекомендацией. Мнения, мысли и взгляды, выраженные здесь, принадлежат исключительно автору и не обязательно отражают взгляды Cointelegraph.

Cointelegraph не поддерживает содержание данной статьи или какие-либо упомянутые здесь продукты. Читатели должны самостоятельно проводить исследования, прежде чем предпринимать какие-либо действия, связанные с любым продуктом или компанией, и несут полную ответственность за свои решения.

• #Шифрование
• #Mempool
• #DeFi
• #Статьи Cointelegraph Research