Schutz der Nutzer im dezentralen Finanzwesen mit PROF
Erfahre, wie PROF die Risiken in der dezentralen Finanzen reduziert und gleichzeitig den Validierern zugutekommt.
Kushal Babel, Nerla Jean-Louis, Yan Ji, Ujval Misra, Mahimna Kelkar, Kosala Yapa Mudiyanselage, Andrew Miller, Ari Juels
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Inhaltsverzeichnis
- Das Problem mit den aktuellen Systemen
- Einführung von PROF
- Wie PROF funktioniert
- Bündelung von Transaktionen
- Zusammenführung von Bündeln mit Blöcken
- Anreize für Validatoren
- Vorteile der Nutzung von PROF
- Schutz für Nutzer
- Anreiz für Validatoren
- Effiziente Einbeziehung von Transaktionen
- Herausforderungen in aktuellen Systemen
- Mittelwegansätze
- Warum PROF einzigartig ist
- Einfachheit und Effektivität
- Analyse der Effektivität
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Dezentralisierte Finanzen (DeFi) sind ein spannendes Gebiet der Finanzwelt, das Blockchain-Technologie nutzt. Aber es gibt auch Risiken. Ein grosses Risiko ist die Manipulation von Transaktionsreihenfolgen, was für die Nutzer zu Verlusten führen kann. Dieser Artikel stellt ein System namens Protected Order Flow (PROF) vor, das darauf ausgelegt ist, diese Risiken zu minimieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass Transaktionen fair und effizient bearbeitet werden.
Das Problem mit den aktuellen Systemen
In DeFi sind Transaktionsreihenfolgen super wichtig. Nutzer können Geld verlieren, wenn ihre Transaktionen manipuliert werden. Ein Angreifer kann Transaktionen auswählen und die Reihenfolge bestimmen, was als maximal-extrahierbarer Wert (MEV) bekannt ist. Diese Manipulation kann ernste Folgen für einzelne Nutzer und das gesamte DeFi-Ökosystem haben.
Traditionell gibt es zwei Hauptansätze, um mit diesem Problem umzugehen. Der eine Ansatz versucht, MEV komplett zu eliminieren, indem er Transaktionsdaten bis zur endgültigen Bestätigung versteckt. Der zweite Ansatz akzeptiert, dass es MEV geben wird, und versucht, ihn auf eine ausgewogenere Weise unter den Teilnehmern zu verteilen. Aber beide Methoden haben ihre Probleme, besonders wenn es darum geht, sie in Systemen anzuwenden, die den Profit der Validatoren (die Entitäten, die Transaktionen verarbeiten) priorisieren.
Einführung von PROF
PROF ist eine neue Lösung, die darauf abzielt, diese Probleme zu lösen. Es schützt die Nutzer vor schädlicher Manipulation von Transaktionsreihenfolgen und befriedigt gleichzeitig die Gewinnmotivation der Validatoren. So funktioniert es:
Transaktionsbündel: PROF erlaubt es Nutzern, ihre Transaktionen in Gruppen, sogenannten Bündeln, einzureichen. Dieser Ansatz hilft, die Reihenfolge der Transaktionen privat zu halten.
Profit für Validatoren: Validatoren erhalten zusätzliches Einkommen aus diesen Bündeln, was die Teilnahme an PROF für sie attraktiv macht.
Integration in bestehende Systeme: PROF ist so konzipiert, dass es rückwärtskompatibel ist. Das bedeutet, es kann mit aktuellen und zukünftigen Systemen arbeiten, ohne dass erhebliche Änderungen erforderlich sind.
Keine neuen Vertrauensanforderungen: Das System verlangt kein zusätzliches Vertrauen von Nutzern oder Validatoren, was es einfach und sicher hält.
Flexibles Ordering: Verschiedene Algorithmen können für die Reihenfolge von Transaktionen innerhalb der Bündel verwendet werden, sodass massgeschneiderte Ansätze ermöglicht werden.
Wie PROF funktioniert
Bündelung von Transaktionen
Wenn Nutzer Transaktionen ausführen wollen, senden sie sie an einen PROF-Sequencer. Dieser Sequencer sammelt und organisiert diese Transaktionen in Bündel. Die Transaktionen bleiben privat, während sie zusammengefasst werden, was die Nutzer vor Front-Running schützt - einer Taktik, bei der ein böswilliger Akteur vorzieht, um sich einen Vorteil zu verschaffen.
Zusammenführung von Bündeln mit Blöcken
Sobald die Transaktionen gebündelt sind, werden sie mit dem besten verfügbaren Block kombiniert, den ein Validator nutzen kann. Dieser Zusammenführungsprozess erfolgt über einen Relay, der als vertrauenswürdiger Vermittler fungiert. Das Ergebnis ist ein neuer Block, der sowohl den ursprünglichen Block als auch das geschützte Transaktionsbündel enthält.
Anreize für Validatoren
Validatoren profitieren finanziell von der Einbeziehung von PROF-Bündeln in Blöcke, was sie motiviert, im Interesse der Nutzer zu handeln und gleichzeitig ihre eigenen Interessen zu verfolgen. Da PROF-Transaktionen nicht direkt mit anderen Transaktionen konkurrieren, haben sie eine hohe Wahrscheinlichkeit, im nächsten Block enthalten zu werden.
Vorteile der Nutzung von PROF
Schutz für Nutzer
PROF hält Transaktionen privat, bis sie vom Validator bestätigt werden. Das bedeutet, dass Nutzer vor möglicher Ausbeutung geschützt sind, bis der Punkt der Bestätigung erreicht ist, was das Risiko verringert, durch Manipulation an Wert zu verlieren.
Anreiz für Validatoren
Da Validatoren zusätzliches Einkommen aus der Einbeziehung von PROF-Transaktionen erhalten, sind sie motiviert zu teilnehmen. Das schafft ein gewinnbringendes Szenario für sowohl Nutzer als auch Validatoren.
Effiziente Einbeziehung von Transaktionen
Die Art und Weise, wie PROF gestaltet ist, ermöglicht eine hohe Wahrscheinlichkeit der Einbeziehung in Blöcke, ohne die Transaktionszeiten zu verzögern. Das bedeutet, dass Nutzer weniger Wartezeit haben und ihre Transaktionen effizienter bearbeitet werden.
Herausforderungen in aktuellen Systemen
Im bestehenden Umfeld haben mehrere Protokolle versucht, die Probleme im Zusammenhang mit der Transaktionsreihenfolge und MEV zu lösen. Viele dieser Systeme haben aufgrund erheblicher Hindernisse nicht weitreichend Fuss gefasst. Zum Beispiel erfordern einige Methoden vollständige Überholungen bestehender Systeme oder beruhen auf Vertrauensannahmen, die schwer durchzusetzen sind.
Mittelwegansätze
Neuere Lösungen haben versucht, die beiden Hauptansätze zu MEV auszubalancieren. Indem sie versuchen, Nutzer zu schützen und gleichzeitig Gewinne für Validatoren zu ermöglichen, haben diese Lösungen oft Probleme bei der Umsetzung. In vielen Fällen decken sie nicht vollständig die Bedürfnisse der Nutzer ab und beinhalten zusätzliche Komplexitäten, die den Prozess verlangsamen können.
Warum PROF einzigartig ist
PROF hebt sich hervor, weil es gelingt, die Risiken im Zusammenhang mit MEV zu senken und gleichzeitig für Validatoren attraktiv zu bleiben. Der Ansatz schützt nicht nur die Nutzer, sondern ermöglicht auch eine reibungslosere Integration in die aktuellen DeFi-Systeme.
Einfachheit und Effektivität
Das Design von PROF ist unkompliziert und vermeidet die Komplikationen, die mit vielen bestehenden Methoden verbunden sind. Indem es sicherstellt, dass Transaktionen privat bleiben, bis sie bestätigt sind, bietet es sowohl Sicherheit als auch Effizienz, was sowohl den Nutzern als auch den Validatoren zugutekommt.
Analyse der Effektivität
In verschiedenen Szenarien, einschliesslich Tests mit realen Daten, hat PROF vielversprechende Ergebnisse in der Verbesserung der Nutzerergebnisse gezeigt. Die Anreize, die es für Validatoren schafft, stimmen ihre Interessen mit denen der Nutzer ab, was es zu einer praktischen Lösung in einem gewinnorientierten Umfeld macht.
Fazit
Der Aufstieg dezentraler Finanzen bringt inhärente Risiken mit sich, die Nutzer schädigen können. Systeme wie PROF bieten jedoch einen Weg, um Nutzer zu schützen und gleichzeitig die Gewinnmotivation der Validatoren zu befriedigen. Durch das Bündeln von Transaktionen, die effiziente Integration in bestehende Systeme und das Bereitstellen eines einfachen Rahmens stellt PROF einen wesentlichen Schritt nach vorne dar, um die Herausforderungen zu bewältigen, die MEV in DeFi mit sich bringt.
Indem wir solche Systeme verstehen und implementieren, kann das DeFi-Ökosystem auf eine gerechtere und sicherere Zukunft für alle Teilnehmer hinarbeiten. Die potenziellen Vorteile von PROF könnten den Weg für eine grössere Akzeptanz dezentraler Finanzen ebnen, Risiken reduzieren und die Nutzererfahrungen in diesem sich schnell entwickelnden Bereich verbessern.
Titel: PROF: Protected Order Flow in a Profit-Seeking World
Zusammenfassung: Users of decentralized finance (DeFi) applications face significant risks from adversarial actions that manipulate the order of transactions to extract value from users. Such actions -- an adversarial form of what is called maximal-extractable value (MEV) -- impact both individual outcomes and the stability of the DeFi ecosystem. MEV exploitation, moreover, is being institutionalized through an architectural paradigm known Proposer-Builder Separation (PBS). This work introduces a system called PROF (PRotected Order Flow) that is designed to limit harmful forms of MEV in existing PBS systems. PROF aims at this goal using two ideas. First, PROF imposes an ordering on a set ("bundle") of privately input transactions and enforces that ordering all the way through to block production -- preventing transaction-order manipulation. Second, PROF creates bundles whose inclusion is profitable to block producers, thereby ensuring that bundles see timely inclusion in blocks. PROF is backward-compatible, meaning that it works with existing and future PBS designs. PROF is also compatible with any desired algorithm for ordering transactions within a PROF bundle (e.g., first-come, first-serve, fee-based, etc.). It executes efficiently, i.e., with low latency, and requires no additional trust assumptions among PBS entities. We quantitatively and qualitatively analyze incentive structure of PROF, and its utility to users compared with existing solutions. We also report on inclusion likelihood of PROF transactions, and concrete latency numbers through our end-to-end implementation.
Autoren: Kushal Babel, Nerla Jean-Louis, Yan Ji, Ujval Misra, Mahimna Kelkar, Kosala Yapa Mudiyanselage, Andrew Miller, Ari Juels
Letzte Aktualisierung: 2024-08-05 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2408.02303
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.02303
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://www.kurtosis.com/
- https://github.com/canonical/tdx
- https://relay.ultrasound.money/
- https://github.com/prof-anon
- https://github.com/prof-project
- https://github.com/Uniswap/permit2
- https://github.com/flashbots/geth-sgx-gramine
- https://github.com/flashbots/dowg/blob/main/fair-market-principles.md
- https://docs.flashbots.net/flashbots-protect/mev-share
- https://arxiv.org/pdf/2403.02525
- https://arxiv.org/pdf/2312.09654.pdf
- https://notes.ethereum.org/@mikeneuder/infinite-buffet
- https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7732
- https://research.eigenlayer.xyz/t/mev-boost-liveness-first-relay-design/15
- https://x.com/barnabemonnot/status/1687425808304906240
- https://arxiv.org/pdf/2207.11835
- https://mevblocker.io/
- https://blog.uniswap.org/uniswap-v3
- https://www.sushi.com/swap