BitMex:OFAC 制裁VS以太坊 PoS 技术上的细微差别

在这篇文章中,讨论了在美国财政部外国资产控制办公室(OFAC)最近决定批准以太坊上的 Tornado Cash 合约的背景下,合并后以太坊的审查阻力程度。本报告侧重于股权证明系统的技术特征和规范,以及如果利益相关者选择遵守它们,这些如何与制裁相互作用。我们还研究了合并后 MEV 拍卖系统的变化,以及这将如何影响网络上的审查阻力水平。我们最后认为,在 PoS 下,审查制度比PoW要复杂得多。我们还得出结论,用于合并的升级后的 MEV 拍卖架构使情况变得更糟。

概述

2022 年 8 月 8 日,美国财政部宣布批准 Tornado Cash 混合智能合约。我们不会在这里讨论是非对错,相反,本报告将重点关注一些技术方面的考虑,特别是关于以太坊在合并后将如何变化并切换到权益证明 (PoS) 方面。

首先要注意的是,无论是在工作量证明 (PoW) 还是 PoS 系统中,矿工和质押者在面临这些制裁时的选择都不是简单的二元选择。这不是一个决定:禁止 OFAC 交易或无视 OFAC 禁令。还有比这更多的细微差别。可以说有三个主要的选择:

无视 OFAC 规则

拒绝在你生成的区块中包含 OFAC 禁止的交易

拒绝建立在包含 OFAC 禁止交易的链之上

选项 2 被认为是比选项 3 更保守或更温和的选择。许多人认为选项 2 也是完全合法的,毕竟区块的生产者应该可以自由地在其中包含他们喜欢的任何交易。如果他们想排除某些交易,这是他们的自由选择。另一方面,选项 3 是一个更极端的选项,许多人认为这是对网络的攻击。如果那些参与选项 3 的人只有少数算力,则很可能导致审查失败,并导致审查员的大量资本损失。另一方面,如果审查员占多数并成功,则网络处于重大危机中并且可能已经失败。

权益证明的复杂性

当我们考虑以太坊的权益证明系统时,情况就更加微妙了。面对这些法规,我们不仅确定了三个重要的选择,还确定了至少八个选择。实际上,还有更多的选择,但我们不会在这里讨论它们。

1. 拒绝在你产生的区块中包含“OFAC 禁止”交易

2. 拒绝证明包含 OFAC 禁止交易的区块

3. 产生并证明符合 OFAC 规则的区块,即使它们与不合规的区块发生冲突

4. 拒绝在包含 OFAC 禁止交易的区块之上生成区块

5. 拒绝证明包含 OFAC 禁止交易的链中的块

6. 拒绝在您生成的区块中包含对 OFAC 禁止交易的区块的证明

7. 拒绝在您生成的区块中包含对 OFAC 禁止交易的链中区块的证明

8. 无视 OFAC 规则

以太坊社区中的许多人认为这种审查制度的前景是一个主要问题。特别是,大部分股权 集中在大型金融机构,通常在 Coinbase 等美国管辖范围内。所以很多人提倡采取特殊行动,例如紧急 UASF/HF,以删除参与此类审查的验证者的股份。事实上,据说这是 PoS 的一个主要优势。从验证者池中退出可能需要很长时间,如果有大量的质押,至少需要几个月的时间。因此,以太坊社区有时间安排更改协议以惩罚行为不端的质押者。在 PoW 下,只惩罚行为不端的矿工要困难得多,相反,如果社区改变协议,所有矿工都可能需要受到惩罚,而不仅仅是邪恶的矿工。

选项 1 – 拒绝在您生成的区块中包含“OFAC 禁止”交易

无论如何,正如我们上面提到的,质押者进行什么样的审查是非常细微的。上面的选项 1 相当温和。在我们看来,如果大型质押者选择选项 1,则不太可能出现 UASF/HF。这里唯一真正的影响是审查员的收益会出现少量损失,这可能会导致市场份额的损失. 即使这些审查员控制了总股份的 50%,这也可能意味着那些处理 Tornado Cash 的人只需等待预期的 24 秒,他们的交易就会进入区块,而不是 12 秒。(假设费用高到足以进入下一个区块)。这似乎并没有太大的干扰。同时,区块生产者可以自由地将他们喜欢的东西放入他们的区块中。因此,这一行动可能被视为合法,而作为回应的 UASF/HF 可能被认为是不合理和不道德的。我们认为,这种方法(选项 1)可能最有可能在中短期内出现。这当然是猜测,但 Coinbase 和美国财政部可能会达成妥协并选择选项 1。但是,向监管机构解释这些细微差别可能非常困难。

选项 2 – 拒绝证明包含 OFAC 禁止交易的区块

选项 2,拒绝证明具有 OFAC 禁止交易的区块,要复杂得多,并且有很多影响。首先,有人认为这个选项在理论上是不正确的。尽管从技术上讲,您可以争辩说,当您证明一个区块时,您只选择了一个区块,即头部区块。如果该区块有 OFAC 禁止交易,您可能看起来违反了 OFAC 规则。另一方面,从本质上讲,这并不是 Staking 过程的真正运作方式。质押者正在对源块、目标块和头块进行投票,理论上,质押者实际证明的是最后一个最终确定的块和头块之间的所有交易。在证明中引用了头块的事实仅仅是技术性的。事实上,例如,链分裂可能在过去三个区块中发生,然后可能有两条长度相等的竞争链,然后验证者必须通过在同一插槽的两个头块之间进行选择来选择选择哪一边。在这种情况下,为什么 OFAC 只关心头块中的交易?他们不应该也关心链分裂和头块之间的交易,因为这是投票实际上决定的吗?当然,我们高度怀疑美国财政部官员目前正在努力解决这些令人困惑的问题。但是,它确实说明了选项 2 在理论上可能存在一定缺陷。为什么 OFAC 应该只关心头块中的交易?他们不应该也关心链分裂和头块之间的交易,因为这是投票实际上决定的吗?当然,我们高度怀疑美国财政部官员目前正在努力解决这些令人困惑的问题。但是,它确实说明了选项 2 在理论上可能存在一定缺陷。为什么 OFAC 应该只关心头块中的交易?他们不应该也关心链分裂和头块之间的交易,因为这是投票实际上决定的吗?当然,我们高度怀疑美国财政部官员目前正在努力解决这些令人困惑的问题。但是,它确实说明了选项 2 在理论上可能存在一定缺陷。

尽管存在这个缺陷,但如果选择了选项 2,从表面上看,这似乎是一个温和的选择,就像选项 1 一样。该行动不涉及导致链重组,并且质押者应该可以自由选择他们所证明的区块,这是他们的自由选择。因此,这种形式的审查可以被视为合法的,UASF/HF 的回应可以被视为不公平或极端,就像选项 1 一样。

但是,如果我们假设大多数区块都包含 OFAC 禁止的交易,那么选项 2 的后果可能会非常严重。因此,参与这种审查做法的验证者将很少参与网络并获得零收益。实际上,他们将不得不为不活动支付罚款。这将使质押几乎完全没有意义。当您可以退出时,为什么就坐在那里被罚款?因此,在我们看来,UASF/HF 对于少数验证者选择选项 2 的威胁可能既不道德也没有必要。还应该注意的是,即使在合并之前,您也可以退出质押池,因此可以避免闲置费。只是你无法将这些资金撤回到执行层。这种完全撤出可能在合并后12个月左右,即所谓的第二次合并。

如果审查验证者池足够大,整个网络可能无法最终确定区块,并且基本上网络将停止工作。因此,大型非活动池可能会获得越来越大的罚款,随着时间的推移而增加。因此,和以前一样,选择选项 2 几乎没有意义,相反,验证者还不如退出系统。另一方面,如果这些池很大并且还参与审查选项 1,情况可能会更加模糊。现在,不时会出现符合 OFAC 的区块,如果审查员在正确的委员会中,当机会出现时,审查池可能能够证明某些区块。很难确定这里的结果会是什么。审查验证者池的收益将受到负面影响,但是他们在某些时期仍然可以赚钱,这可能取决于审查池和非审查池之间的百分比分配。即使审查池占多数,尚不清楚使用 Tornado Cash 的用户是否真的输了,他们可能需要等待更长的时间才能确认,但最终确定应该和其他所有人一样快。因此,审查制度本身可能在很大程度上仍然是无效的。也有可能网络在完成区块时速度较慢,这可能是一个问题。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。它可能取决于审查池和非审查池之间的百分比分配。即使审查池占多数,尚不清楚使用 Tornado Cash 的用户是否真的输了,他们可能需要等待更长的时间才能确认,但最终确定应该和其他所有人一样快。因此,审查制度本身可能在很大程度上仍然是无效的。也有可能网络在完成区块时速度较慢,这可能是一个问题。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。它可能取决于审查池和非审查池之间的百分比分配。即使审查池占多数,尚不清楚使用 Tornado Cash 的用户是否真的输了,他们可能需要等待更长的时间才能确认,但最终确定应该和其他所有人一样快。因此,审查制度本身可能在很大程度上仍然是无效的。也有可能网络在完成区块时速度较慢,这可能是一个问题。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。他们可能需要等待更长的时间才能得到确认,但最终确定应该和其他人一样快。因此,审查制度本身可能在很大程度上仍然是无效的。也有可能网络在完成区块时速度较慢,这可能是一个问题。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。他们可能需要等待更长的时间才能得到确认,但最终确定应该和其他人一样快。因此,审查制度本身可能在很大程度上仍然是无效的。也有可能网络在完成区块时速度较慢,这可能是一个问题。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。因此,如果发生这种情况,以太坊开发人员和社区可能会选择 UASF/HF。然而,在我们看来,这里的协议更改仍然不太可能,我们不相信 UASF/HF 是合理的。 

你也可以在这里做一些基本的数学运算。如果 50% 的股份参与选项 1 和选项 2 审查,情况可能如下:

50% 的质押者(“行为良好”的质押者)100% 的时间作证

50% 的质押者(审查员)在 50% 的时间内证明,仅在符合 OFAC 的区块上

因此,平均网络认证参与率为 75%

如果 100% 的验证者审查,所有区块都符合 OFAC,并且所有区块都可以被证明。如果 0% 的验证者审查,所有区块都可以被证明。50:50 的情况,也许是“最坏的情况”,导致潜在的 75% 的证明率。因此,75% 是在这种情况下可以获得的最低平均证明参与率。由于 75% 高于 66.7%,看起来该链应该有些可行并继续向前发展。当然,这些计算中有很多假设,因为在实践中它永远不会像这样完美地工作。似乎在这些情况下,无论百分比分解如何,只要有很大一部分验证者是诚实的,审查就不会特别有效。

理论平均网络认证参与率 资料来源:BitMEX 研究

注意:假设总有一笔交易被审查员禁止包含在区块中。假设审查员: i. 永远不要在他们的区块中包含被禁止的交易,并且 ii. 永远不要用被禁止的交易来证明一个区块。

上图说明了在中间存在一个平衡点的可能性,网络在此继续运行,并有一些审查。如果审查验证者的比例太低,例如低于 25%,则不活动惩罚可能太高,审查者将被迫离开。然后 100% 的剩余验证者将是诚实的。除了这种情况,可以说网络可以在这种有限的审查制度下继续存在一段时间。从理论上讲,任何人都不需要修理任何东西。然而,审查员的收益仍然较低,并且可能在某个时候想要离开。

有一种观点支持审查员获胜。如果有一些审查证明者,即使是少数,区块生产者可能会担心,如果他们包括 OFAC 禁止的交易,他们进入获胜链的机会就会更小。因此,使用“最不宽容的胜利”类型的逻辑,为了安全起见,许多区块生产者可以遵守 OFAC 的制裁。制裁可能会有些效果。

上面显示的是选项 2 可能非常混乱和令人困惑。虽然它的逻辑变体选项 5 拒绝证明包含 OFAC 禁止交易的链中的块,可能自最后一个完成的块以来,可能更简单。使用选项 5,审查池永远不会证明区块,它们只会收到巨额罚款,除了离开之外别无其他合理选择。因此,可能不需要 UASF/HF。

选项 3——生成并证明符合 OFAC 规则的区块,即使它们与不合规的区块发生冲突

这个选项比较极端,很可能被以太坊社区的许多人视为攻击。它可能导致连锁重组。然而,削减仍然是可以避免的。此操作可能会导致 UASF/HF 协议更改和攻击池的权益损失。它还可能导致持续的链分裂,特别是如果稳定币托管人选择符合 OFAC 的链。我们在这里不再赘述。

结论

我们不会在本报告中涵盖所有审查选项。我们试图说明的一点是,审查场景比工作量证明更复杂。对于以太坊来说,这种复杂性可能会变成积极的,甚至是消极的。一个潜在的积极因素是监管机构可能不知道要采取什么行动,这可能会导致监管行动减少。一个潜在的负面因素是选项 2 可能会导致很多问题,尽管它只是一个非常温和的选择,不会导致重组,因此很难将其视为攻击。还应该注意的是,这些形式的审查可能需要新客户和大量技术工作。据我们所知,这项工作尚未完成。

至于这种潜在的审查和监管行动的整体影响。中期最可能的结果如下:

较慢的网络完成时间

对目标用户没有实际有效的审查,只是体验稍有延迟

大型金融机构的质押较少,代币质押的总体水平较低,从而导致更高的收益率

MEV 拍卖流程/Flashbots

我们之前在2022 年 5 月的报告中解释了 MEV 拍卖/Flashbots. 当时,对于合并后的 MEV 拍卖过程会发生什么,并没有明确的计划。在过去的几个月里,已经取得了重大进展,基础设施已经建成。首先要注意的是,在以太坊合并之后,执行层客户端(例如 Geth)和共识层客户端(例如 Prysm)是有区别的。目前,执行层客户端做所有事情,处理所有交易和智能合约,并决定遵循哪条链。合并后,用户需要运行两个客户端来跟踪和验证链,执行客户端处理交易,共识客户端产生区块并确定拥有最多权益的链。因此,在合并前,执行客户端 (Geth) 被适配为添加 Flashbot 功能。合并后,

据我们所知,所有五个相互竞争的共识层客户端都已经使用称为 MEV-Boost 的系统实现了 Flashbots 类型系统作为标准功能。这与合并前的世界略有不同。要在合并之前运行 Flashbot,矿工必须下载一个特殊版本的 Geth,称为 MEV-Geth。现在,MEV-Boost 似乎已成为标准配置。请记住,MEV 拍卖系统有一个受信任的集中式中继服务器,因此有人可能会争辩说,将 MEV-Boost 作为标准可以增加集中化。但是,Flashbots 中继服务器 URL 似乎并未作为标准包含在我们查看的共识层客户端中,而是需要手动配置。然而,Flashbots 服务器的 URL 包含在用户指南和设置说明页面中,我们已经查看了共识层客户端。因此,确定集中化增加了多少,是一个悬而未决的问题。

还应该注意的是,据我们所知,Flashbots表示中继服务器已经符合 OFAC 并审查交易。2022 年 8 月 17 日,为了帮助缓解此问题,Flahsbots宣布它正在加速使中继服务器代码开源的过程。这应该意味着更多的人可以运行中继服务器,然后矿工/质押者可以手动选择要选择的中继。因此,如果一台中继服务器进行审查,用户可以切换到另一台中继服务器。然而,正如我们在 2022 年 5 月的报告中提到的,中继服务器周围有许多集中力量:i。运行它非常复杂,需要大量资源和专业知识,并且 ii. 必须信任服务器运营商,以确保它不会抢占搜索者或参与其他不诚实行为。因此,到达一个有多种、充满活力和大量中继服务器选择的目的地可能具有挑战性。特别是,这不太可能在合并之前发生。

新的 MEV-Boost 架构是“全有或全无”

从中心化和审查阻力的角度来看,我们认为新的 MEV 拍卖基础设施有些问题,甚至比中继服务器问题更重要。在我们 2022 年 5 月的 Flashbots 报告中,我们说:

参与 Flashbots 系统的矿工也可以自由地将任何非 Flashbot 交易包含在他们的区块中,他们也可以通过连接到公共交易内存池来获得这些交易。订阅 Flashbot 交易的矿工需要运行 Geth 的特殊修改版本,称为 MEV-Geth。在我们看来,采矿节点也必须连接到“正常”内存池并考虑添加这些事务是至关重要的。这与任何声称由于 Flashbots 是中心化并被矿工广泛采用的任何人的主要对立面,因此以太坊存在单点故障。

据我们所知,新的基础设施似乎不再出现这种情况。不再可能使用传统的方法从内存池中添加事务到来自MEV拍卖系统的事务和事务包中。现在看来,要么全有,要么全无。区块生产商必须使用由MEV拍卖系统建造的整个区块。在我们看来,这是一个主要弱点,增加了集中化风险。我们不确定为什么会出现这种情况,但是,这似乎不是PoS的固有弱点。这可能仅仅是因为mev-boost正在按照紧张的时间表进行开发,还没有实现这个特性。因此,在未来的某个时候,这个功能可以被添加,这个主要问题可以被修复。虽然再次,据我们所知,这是不太可能发生在合并之前。

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