La Valeur Maximale Extractible (MEV) est un sujet important depuis sa formalisation dans le document Flashboys 2.0 en 2019. Cependant, la question “quelles sont les façons de décentraliser la construction de blocs?” n'a suscité une attention significative qu'avec l'introduction de la séparation du proposant-constructeur peu de temps après la fusion.

Récemment, une proposition passionnante qui promet de résoudre le problème a été trouvée, et nous aimerions en parler — BuilderNet. Mais avant cela, explorons le paysage actuel de construction de blocs sur Ethereum et comparons-le à l'impact que BuilderNet apporte.

Flashbots & PBS

Dans le scénario classique du validateur Ethereum, les transactions sont récupérées depuis la mempool et ordonnées dans un bloc en fonction des frais de priorité. Le bloc est ensuite proposé pour être ajouté à la chaîne canonique, ce qui implique de le signer, de le diffuser à ses pairs et de recevoir des attestations.

La séparation entre les constructeurs et les proposants (PBS) divise le processus de création de blocs en permettant aux constructeurs de créer et d'offrir des blocs aux proposants, qui sélectionnent l'option la plus rentable sans en voir le contenu. Cette séparation est cruciale car la construction est une tâche spécialisée nécessitant des logiciels et du matériel performants, et le fait de confier cette tâche aux validateurs pourrait nuire à la décentralisation. Les constructeurs exécutent souvent des algorithmes pour maximiser l'extraction de valeur de chaque bloc, tandis que les proposants paient des frais aux constructeurs avant de diffuser le bloc sélectionné.

La séparation des constructeurs de blocs et des proposants rend non seulement la censure des transactions plus difficile, mais elle contribue également à garantir une participation plus large à l'extraction de la MEV. Sans un marché des constructeurs, seuls les validateurs disposant du matériel nécessaire pourraient participer, laissant les plus petits détenteurs de parts et les validateurs solo désavantagés. PBS contrarie également les effets de centralisation de la MEV, où les grands validateurs pourraient exploiter les économies d'échelle, réinvestir les bénéfices dans un meilleur matériel et des algorithmes propriétaires pour maximiser les revenus de la MEV.

Cela finirait par mener à la centralisation, car les petits validateurs deviennent soit non rentables, soit éclipsés par les plus grands. De plus, en donnant aux proposants le pouvoir de restreindre les constructeurs de blocs grâce à des listes d'inclusion, PBS réduit le risque de censure, garantissant que les constructeurs de blocs ne peuvent pas décider unilatéralement quelles transactions seront incluses dans les blocs.

Flashbots a introduit MEV-Boost, un middleware open-source permettant aux validateurs de s'impliquer dans un marché de construction de blocs compétitif. C'est la mise en œuvre la plus populaire de PBS pour Ethereum. MEV-Boost a créé un marché ouvert pour les constructeurs de blocs, améliorant la concurrence et la résistance à la censure sur Ethereum.

Source : https://buildernet.org/blog/introducing-buildernet

Au premier coup d'œil, MEV-Boost, développé par Flashbots, semble être une solution parfaite pour la construction de blocs sur Ethereum. Cependant, il présente plusieurs inconvénients et domaines à améliorer.

Problèmes de construction de blocs Ethereum

Actuellement, plus de 90% des blocs Ethereum sont construits par seulement deux entités : Beaverbuild et Titan Builder. Cette concentration significative, qui a triplé depuis 2022, est un problème largement reconnu.

Source : https://mevboost.pics/

Des accords exclusifs hors-chaîne entre les fournisseurs de flux de commandes et les constructeurs ont enraciné un duopole, sapant la neutralité, la résistance à la censure et la résilience d'Ethereum. La construction de blocs fait face à un risque important de centralisation complète, en particulier en l'absence de listes d'inclusion qui permettent aux proposants d'inclure de force des transactions spécifiques, accordant ainsi à quelques constructeurs le contrôle sur le contenu des blocs. En outre, la construction de blocs suit une distribution de loi de puissance, rendant les monopoles difficiles à perturber et une centralisation accrue inévitable sans mesures proactives pour décentraliser la production de blocs.

Pour contrer cela, Flashbots et ses collaborateurs ont passé deux ans à explorer des moyens de décentraliser la construction de blocs, notamment la confidentialité programmable (MEV-Share), la construction de blocs distribuée (MEVM) et des solutions matérielles sécurisées (Environnement d'Exécution de Confiance). Comme Ethereum améliore la résistance à la censure grâce à des modifications du protocole telles que les listes d'inclusion, il doit également décentraliser la construction de blocs pour renforcer ses défenses.

Ethereum promet une plateforme résiliente et sans permission pour la finance et l'innovation mondiales. L'ajout de nouveaux blocs à ce registre est mieux géré par des constructeurs de blocs sophistiqués qui optimisent les besoins complexes des utilisateurs et des applications. En répartissant la construction des blocs sur un large réseau, nous pouvons éviter les points de congestion, favoriser la coordination mondiale et créer plus de valeur pour les utilisateurs, les applications et les portefeuilles.

BuilderNet & avantages

BuilderNet permet de construire des blocs de manière collaborative, offrant une alternative ouverte et neutre à la concurrence coûteuse et inefficace de l'ordre des flux. En simplifiant la participation, il permet aux constructeurs, aux chercheurs et aux applications de se concentrer sur l'efficacité, l'innovation et la valeur pour l'utilisateur plutôt que de se soucier de la résistance à la censure et des fuites de MEV.

Les applications et les portefeuilles visent à intérioriser le MEV et à offrir aux utilisateurs des transactions abordables et simples. La première version de BuilderNet utilise une règle de remboursement open source pour compenser les utilisateurs pour leurs contributions aux blocs. Les futures mises à niveau affineront cette règle pour prendre en charge des cas d'utilisation diversifiés, rendre les remboursements entièrement sans autorisation et compenser équitablement tous les participants du réseau, y compris les opérateurs TEE.

Actuellement, atterrir un bundle sur Ethereum nécessite de faire confiance à un tiers ou d'exécuter votre propre constructeur de blocs. BuilderNet change cela en utilisant des TEEs pour garantir la confidentialité et l'intégrité, tout en offrant des remboursements aux chercheurs qui contribuent à ses blocs. Cela crée un terrain de jeu équitable, donnant aux chercheurs indépendants les mêmes résultats financiers et la même confidentialité que les chercheurs-constructeurs intégrés.

Pour les validateurs, BuilderNet n'affectera pas initialement leur économie, car les constructeurs de blocs retiennent déjà de la valeur des validateurs. Cependant, avec le temps, BuilderNet vise à changer le marché, permettant aux fournisseurs de flux de commandes de conserver plus de MEV et de créer un marché du gaz plus simple et plus transparent.

Flashbots a déjà retiré ses constructeurs de blocs centralisés et a déplacé le flux de commandes et les remboursements vers BuilderNet. Beaverbuild fera de même à l'avenir, en fusionnant leur logiciel, leur infrastructure et leur flux de commandes avec le réseau décentralisé. Beaverbuild commence en exécutant des instances de constructeur dans des environnements d'exécution sécurisés, permettant une adoption progressive de la décentralisation avec une perturbation minimale pour les utilisateurs. Cela servira de modèle pour l'intégration d'autres constructeurs de blocs avec BuilderNet.

Source:https://www.relayscan.io

Architecture BuilderNet

La première version de BuilderNet introduit un système multi-opérateur, permettant à plusieurs parties d'exploiter le même constructeur de bloc. Chaque opérateur exécute une instance d'un constructeur open source dans un environnement d'exécution sécurisé (TEE), permettant aux fournisseurs de flux de commandes de vérifier et d'envoyer des flux de commandes chiffrés.

La raison principale pour laquelle BuilderNet utilise des TEE est de permettre à plusieurs parties d'exploiter des blocs constructeurs tout en maintenant la confidentialité et l'intégrité. Les TEE garantissent que les données chiffrées ne sont pas divulguées aux opérateurs et fournissent des garanties d'intégrité grâce à des attestations à distance, permettant aux fournisseurs de flux d'ordres de vérifier l'utilisation correcte du logiciel. De nouveaux TEE comme Intel TDX offrent ces avantages sans sacrifier la vitesse. Cependant, les TEE présentent certains inconvénients, notamment une surcharge de performance due aux mesures de sécurité, une dépendance à un matériel spécifique et des vulnérabilités aux exploits ciblant les TEE.

Toutes les instances de construction de bloc BuilderNet s'exécutent actuellement dans TDX, et le système utilise une chaîne de démarrage vérifiable et un environnement d'exécution protégé en intégrité, garantissant une vérification reproductible des images de VM et des instances attestées.

Chaque instance partage le flux de commandes reçu avec d'autres dans le réseau et soumet des blocs aux relais MEV-Boost comme d'habitude. Lorsqu'une instance BuilderNet remporte un bloc, les remboursements sont calculés et distribués aux fournisseurs de flux de commandes en fonction de la valeur qu'ils ont apportée.

Source :https://buildernet.org/docs/architecture

Le mécanisme de remboursement de BuilderNet partage de la valeur avec ceux qui contribuent à ses blocs, dans le but de fournir un moyen efficace et transparent pour que les fournisseurs de flux de commandes internalisent MEV et soutiennent les opérations du réseau.

Les utilisateurs, portefeuilles, applications et chercheurs qui soumettent des transactions ou des bundles à BuilderNet recevront des remboursements en fonction de leur contribution à ses blocs. Les remboursements sont calculés à l'aide d'une règle open source, qui évalue la valeur ajoutée de chaque transaction au bloc en simulant le bloc avec et sans elle. Le reste est partagé de manière proportionnelle entre les utilisateurs en fonction de leur contribution. Les transactions envoyées à Flashbots Protect, Flashbots Bundle Relay ou directement à un nœud BuilderNet recevront automatiquement des remboursements, mais les transactions publiques de la mempool ne le feront pas. À l'avenir, la règle de remboursement compensera également les opérateurs pour leurs coûts de calcul.

Avenir de la construction de blocs Ethereum

La première version de BuilderNet est un pas vers la décentralisation de la construction de blocs sur Ethereum. Elle introduit des garanties clés aujourd'hui et expose les plans pour les futures mises à jour.

À l'avenir, chaque opérateur BuilderNet pourra définir sa propre politique de conformité, lui permettant d'exclure certaines transactions de ses blocs. Cela renforce la résistance à la censure, car différents opérateurs peuvent inclure des transactions que d'autres excluent. Avec le temps, BuilderNet prévoit de permettre aux opérateurs d'étendre les blocs les uns des autres, garantissant qu'un seul opérateur non censeur peut empêcher la censure. Cela rendra BuilderNet plus résistant à la censure que le marché actuel MEV-Boost.

Actuellement, tous les constructeurs de blocs sont exploités par des équipes centralisées. BuilderNet permet à plusieurs équipes d'exploiter des instances du même constructeur, augmentant la décentralisation. Au lancement, tous les flux de commandes envoyés à Flashbots seront également partagés avec BuilderNet, élargissant le nombre d'équipes impliquées. Cependant, BuilderNet n'est pas encore entièrement décentralisé ; il dépend toujours d'une infrastructure centralisée et nécessite une autorisation pour rejoindre. Les versions futures rendront tous les rôles sans autorisation et décentraliseront la gouvernance.

Finalement, BuilderNet créera plus de valeur que les constructeurs centralisés en permettant aux opérateurs de sous-traiter des calculs à des chercheurs privés et des programmes de fusion de bundles, augmentant ainsi la valeur du bloc et la capture de MEV.

Conclusion

BuilderNet représente une étape importante vers la décentralisation de la construction de blocs sur Ethereum, en répondant aux principaux défis de l'EMV et de la résistance à la censure. Bien qu'il en soit encore à ses débuts, cette approche offre une voie prometteuse vers une infrastructure de blockchain décentralisée. À mesure que de plus en plus de constructeurs et de fournisseurs de flux d'ordres rejoignent le réseau, BuilderNet continuera d'évoluer, garantissant une répartition plus équitable de l'EMV et une blockchain Ethereum plus forte et plus durable.

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