PRO｜MEV-Burn 进展、比特币 PoWswap、Taproot Assets
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PRO｜MEV-Burn 进展、比特币 PoWswap、Taproot Assets
以太坊研究：自私挖矿、无状态账户、zkCasper
欢迎阅读第六期 ChainFeeds PRO Newsletter。本次内容将覆盖 MEV-Burn 更新、比特币协议进展、Celestia，以及每周更新内容：治理相关、链上数据、以太坊最新研究和进展、最新研究论文。
MEV-Burn 更新
以太坊基金会的研究员 Justin Drake 此前删除了一篇关于 MEV burn 的文章，于 5 月 15 日又重新发布了一篇。
MEV burn—a simple design
此提案介绍了 MEV burn 的机制，作为对现有 ePBS 机制的附加功能。MEV burn 通过烧毁一部分或全部的 MEV 收益来减少矿工从 MEV 中获取收益的动机，以降低 MEV的过度竞争。文章中描述了 MEV burn 的具体实现方式，并详细介绍了其带来的安全和经济方面的好处。
MEV burn 是对 enshrined PBS 的改进，它引入了 payload base fee 的概念，建设者在竞价过程中指定了有效 payload 和相应的小费，同时也需要指定 payload base fee（不能超过建设者的余额减去小费）。不论 payload 的有效性或是否及时揭示，payload base fee 都将被燃烧掉。此外，证明者会对 payload base fee 设置下限，下限设置为他在提议者选择出价之前的 D 秒内观察到的最高费用，以对建议者的竞价行为进行约束。
安全优势：
1）减少对 MEV 的过度竞争，遏制了矿工不当行为的风险；
2）提高共识稳定性，减少了提议者窃取 MEV 的动机，降低极端的 MEV 飙升给以太坊带来的系统性风险。
3）降低奖励变动，通过减少 MEV 的波动性，降低了提议者奖励的变动范围；
4）防止 rugpool，抵押外部运营商因 MEV 收益大于抵押物价值时产生的 rugpool 风险；
5）消除有害 MEV，将三明治收益、用户错误或智能合约漏洞等而产生的有害 MEV 燃烧掉。
经济优势：
1）减少验证者数量。EIP-1559 和 MEV burn 减少了总的 ETH 质押奖励，减轻信标节点的压力，防止过度抵押 ETH 导致其他应用的经济收益不足；
2）税务效率，EIP-1559 和 MEV burn 可以通过将收入转换为资本利得来提高一些地方的质押税务效率，以阻止抛压。
3）经济可持续性：EIP-1559 和 MEV 销毁是 ETH 持有者的独立收入来源，两者都有助于经济可持续性。多样性对冲了其中一个收入来源枯竭的风险。
MEV
Unbundling attacks on MEV relays using RPC
介绍了一种名为 RPC unbundling 的漏洞，该漏洞利用了通过 RPC 接收到的具有二义性的区块，从而使攻击者能够篡改网络的状态和产生非法的区块。文章提出临时解决方案和更全面的修复措施。临时解决方案是在 Lighthouse 客户端中实施的，通过延迟处理通过 RPC 接收到的块，确保恶意块不会获得提议者加权（proposer boost）。此外，还提出了修改分叉选择（fork choice）规范的建议，以确保只有在同一时间槽内首先处理的块才能获得提议者加权。这一修改旨在增强网络的安全性，并消除 RPC unbundling 漏洞的风险。
为什么三明治攻击在 Polygon 和 BNB 上很少见？
Polygon 上 99% 的区块是由连接到 FastLane 协议或仅使用内存池的验证器创建的。具有封闭/许可验证器集的链上的验证器几乎不捕获 MEV。因为在以太坊上，任何人都可以成为验证者。但是在 Polygon 和 BNB 上有一组封闭的验证器。他们中的绝大多数人彼此认识，如果验证者运行他们自己的三明治机器人，很容易被发现，受害者甚至可以在 linkedIn 上查找负责 CEO 的名字。并且三明治攻击存在失败的风险，如果三明治攻击者的 frontrun（买入）执行，但另一个搜索者最终赢得 backrun ，那么的三明治攻击者将损失矿池费和 gas 费等成本。所以从长远来看，伤害用户对链不利，对他们自己也不利。
Celestia
Achieving base layer functionality escape velocity without on-chain smart contracts, using sovereign ZK rollups
本文讨论了 Celestia 的设计选择和功能性逃逸速度（functional escape velocity）的概念。Celestia 是一个区块链系统，旨在最小化链上状态，提供一个开销最小化和功能最小化的数据可用性层。它不具备链上智能合约环境，而是通过让开发人员部署自己的结算层和共享安全集群，与 rollup 建立桥接关系。
为了让 rollup 成为 Celestia 的 L2 并形成信任最小化的桥梁，文章提出了一种通过添加「ZK验证密钥地址类型」的方式来实现功能性逃逸速度。这种方法利用了 zkSNARK 验证密钥的类似性质，将其作为一种新的区块链地址和「签名方案」，以实现资金的提取和存入条件。这样，rollup 可以通过一个轻客户端作为 ZK 程序来验证并限制资金的提取条件。
比特币协议进展
Bitcoin Optech Newsletter #250
此次通讯主要介绍了PoWswap，是由Thomas Hartman 与 Gleb Naumenko、Antoine Riard合作撰写，最初由 Jeremy Rubin 提出。PoWSwap协议允许创建与哈希率变化相关的可在链上执行的合约。该协议利用了时间和区块产生之间的协议强制关系，以及在时间或区块中表达时间锁定的能力。
一些可能的应用场景，包括：
1）哈希率增加保险，矿工可以与他人建立无需信任的合约，以在哈希率增加时抵消意外降低的收入。
2）哈希率减少保险，比特币持有者可以与矿工或第三方建立无需信任的合约，以保险比特币网络哈希率显著降低的情况。
3）汇率合约，矿工可以建立无需信任的合约，以应对比特币未来购买力的增减变化。
另外，Bitcoin Core 25.0rc1 已发布，是比特币核心的下一个主要版本的候选发布版。
Lightning Labs推出最新版本的 Taproot Assets
这是一种可扩展的协议，用于在比特币和闪电网络上发行资产。此版本提供给开发人员以链式效率方式将美元比特币化的核心功能集。Lightning Labs 呼吁所有比特币和闪电网络开发人员测试代码并开始在 Taproot 资产上构建，目前有 vPSBT 支持发送和接收、用于资产发现的 Universe API 以及多资产交易节省链空间。
Lightsaprk 推出钱包 SDK
此 SDK 是为闪电钱包提供动力的工具。Lightspark 钱包平台提供了简单的方法来创建和管理闪电钱包。企业和平台可以为其客户提供可互操作的闪电钱包，以快速安全地执行支付。
治理重点
This Week in Governance - May 11
Aragon 协会采取行动保护 DAO 免受攻击：Aragon 协会为应对治理攻击，采取了保护其财政和任务的措施。该协会重新利用了 Aragon DAO 作为新的赠款项目的一部分。最初有人担心协会控制 DAO 的财政，澄清表明，wANT 持有人完全控制 DAO。协会打算继续转移国库，由 ANT 持有人来管理。
Flipside Crypto 为 Aave 认可的代表提出框架： 来自Flipside Crypto 的 Fig 提出了一个 Aave DAO 中公认代表的框架。该框架旨在解决代表们在链上投票时产生的大量 gas 费。此框架概述了公认代表的角色、责任和带来的价值，包括持续参与、提供投票历史的理由，以及遵守代表行为准则。
GFX Labs 提议开启 Uniswap的费用开关： GFX Labs提出了在 Uniswap 实施协议费用的详细建议。该提案建议在所有 Uniswap v3 池中收取相当于池费 1/5 的费用，并启动 Uniswap v2 的费用转换。 GFX Labs 认为，Uniswap 有条件通过协议费产生大量收入。该提案涉及 v2 和 v3 的收费差异、预期收入、开发过程，并提出了与财务管理讨论分开的税收和法律问题。
链上数据
Dune Digest #79
Solana Decoding： Solana Decoding 现已在 Dune 上线，该平台允许对非 EVM 链进行解码。用户可以提交 Anchor 或基于 Native 程序的接口描述语言（IDL）来解码 Solana程序。
xNFT：xNFT（可执行的NFT）代表了对数字资产执行的所有权。xNFT Backpack是一个新的钱包，旨在支持可执行的 NFT。仪表板显示，已经有 9,404 个用户和 24,000个程序交互。目前有 59 个 xNFT 创建，Moongame 是最受欢迎的。过去一周最流行的xNFTs 包括 Solcial、Mad Pack 和 AssetDash。
Goerli：Goerli 是以太坊最流行的测试网之一，在过去的一年里，它的交易量超过 1.204 亿，用户数超过 900 万，2023 年的活动水平创下新高。然而，由于围绕网络的原生资产 GETH 价值激增的争议，一些关键指标最近开始下降。尽管有这种不确定性，Goerli 仍然很活跃。
以太坊上的 OpenSea VS Polygon：虽然以太坊在交易量方面仍然占主导地位，但在过去 6 个月中，特别是在上个月，Polygon 在销售和用户数量方面一直处于领先地位。在过去的一个月里，Polygon 以更多的销售额和用户数第一次超越以太坊上的 OpenSea。
比特币费用： 近年来，由于对区块空间的竞争加剧，比特币费用激增，最高的费用是 2017 年中期每个区块近 80 美元BTC。然而，即使在 2020 年和 2021 年比特币的牛市期间，这一记录也没有被打破。最近的 Ordinals 和 BRC-20 热潮导致费用向 2017 年的记录水平飙升。
LayerZero： LayerZero 是一个连接 30 多个主网区块链的互操作协议，支持跨链去中心化交易所和多链收益聚合器。到目前为止，它有超过 140 万个个人钱包和约 1030 万笔交易的桥接，最近以 30 亿美元的估值获得了 1.2 亿美元的融资。
以太坊研究和进展
Execution Layer Meeting 161 #768
此次会议讨论 Cancun 范围规划，实施和测试进展，以及与 EIP-4844 相关的议题，包括预编译输入/输出字节序不匹配和对使用无效版本哈希的 Blob 交易的块有效性明确说明。此外，还会评估 KZG 库的使用情况，并讨论其他 EIP，如在基于 EVM 的 L2 上实现合约安全收入和 ACD 上的 L2 EIP /标准等。会议旨在推动协议的发展和讨论重要议题。
1. 讨论了以太坊改进建议 EIP-4844 的预编译的输入格式问题。决定通过使用 big endian 来统一输入格式，以匹配以太坊层（EL）的其他部分。
2. 对 EIP-4844 是否应该使用 SSZ 或 RLP 进行交易编码进行了长时间的讨论。会议决定在 EL 上使用 RLP，在 CL（坎昆层）上使用 SSZ。这一决定是考虑到 SSZ 的全面过渡可能带来的挑战和兼容性问题。
3. 提出了一个关于块有效性条件的问题，并同意将其作为一个明确的有效性条件。一个pull request 已经提交，以进行必要的修改。
4. 对 KZG 库的状态进行讨论，包括设计、硬件支持、线程模型和潜在问题。Geth 团队决定增加对 c-kzg 和 go-kzg 库的支持，允许用户在必要时进行切换。
5. 讨论了在以太坊 L2 上引入/规范 CSR（客户-服务器协议）的建议。对于 ACD（所有核心开发者）是否应该参与此事，大家意见不一，建议由其他治理机构来处理此事。
6. 考虑了 ACD 对 EIP 的 L2 实施提供技术反馈的可能性，未来可能在 L1 上实施的可能性。
7. EIP-5656 的作者之一 Charles Cooper 询问了客户团队对此提议的看法。由于时间限制，推迟了决定，但提出了积极的意见，并给团队两周时间考虑对坎昆升级版的补充。
zkCasper: A SNARK based protocol for verifying Casper FFG Consensus
本文提出了一种协议，可以使用基于 SNARK 的方法高效地验证以太坊信标链的 Casper FFG 共识证明。通过这个方案，在计算受限的环境下，如链上或链外共识客户端，可以安全地遵循 Casper FFG 协议，并从信标链上抵押超过 1700 万 ETH（价值340亿美元）所提供的加密经济安全性中获益。该协议提供了节点级别的完整安全性，比同步委员会的安全性高几个数量级，并且是完全拜占庭式的容错。
Stateless Account abstraction that scales Ethereum without chainges in protocol
文章介绍了一个正在进行的EIP提案，旨在实现以太坊账户级别的无状态化，同时提高以太坊的可扩展性。该提案使用账户抽象和新颖的分布式向量承诺技术，以减少存储需求、提高交易处理速度，并解决以太坊面临的状态和执行膨胀等挑战。通过这一提案，可以实现更高性能和效率的以太坊网络，同时不需要对底层共识机制进行修改。
RFC: Ethereum Rollup Ecosystem - Interactive Specification
本文讨论了以太坊 Rollup 生态系统的增长和开发者面临的问题。由于不断部署新的 Rollup，开发者很难跟上并了解各个 Rollup 之间的差异。缺乏统一的知识来源使得评估在 L1 和特定 Rollup 上开发的区别变得困难，并且对于 Rollup 上的自定义预编译、系统合约、燃气成本和 L1-L2 消息传递等方面的信息也不清楚。为了解决这个问题，建议创建一个交互式的以太坊 Rollup 生态系统参考规范网站，为开发者提供有关各个 Rollup 的清晰信息，以帮助他们做出更好的开发和评估决策。
Selfish mining in PoS
本文主要讨论了自私挖矿（selfish mining）在 Nakamoto 共识（如比特币和以太坊 1.0）中的重要性问题，并介绍了以太坊 2.0 中采取的一些方法来减轻自私挖矿的影响，包括提议者加权（Proposer Boost）和诚实重组（Honest Reorg）。然而，文章发现了一种新的攻击方式，这种攻击利用了提议者加权和诚实重组的特性，通过在诚实验证者和对抗性验证者之间引入延迟和不公开证明的策略，成功地在拥有较低的对抗性质押时实施攻击。
A research on MEV transaction detection using Graph Neural Networks
MEV 的检测对增强区块链安全性至关重要，但现有的检测方法由于其低召回率、对预先注册的应用二进制接口（ABI）的依赖以及对新的 DeFi 服务进行持续监测的需要而面临限制。本文提出 ArbiNet，一个新的基于 GNN 的模型，无需智能合约代码或 ABI 就能准确检测MEV。作者收集了一个广泛的数据集来训练模型，并提高对 MEV 的理解，以提高区块链的安全性。
📑论文
SigRec: Automatic Recovery of Function Signatures in Smart Contracts（SigRec：智能合约中函数签名的自动恢复）
作者来自：University of Electronic Science and Technology of China、Hong Kong Polytechnic University、Indiana University、Pennsylvania State University
本文提出了一种新的工具 SigRec，无需源代码和函数签名数据库即可从合约字节码中恢复函数签名。传统方法在恢复函数签名时依赖于源代码或不完整的数据库，而该方法利用以太坊虚拟机的语义和操作来确定函数的 ID 和参数类型。实验结果表明 SigRec 优于所有现有工具，在 0.074 秒内实现了前所未有的 98.7% 的准确性。
Novel bribery mining attacks in the bitcoin system and the bribery miner's dilemma（比特币系统中新型贿赂挖矿攻击与贿赂矿工困境）
作者来自：University of Electronic Science and Technology of China
本文主要讨论了比特币系统中的挖矿攻击，包括自私挖矿、区块隐藏、隐藏后分叉和贿赂挖矿等。在此基础上，文章提出了两种新型的挖矿攻击方式：贿赂半自私挖矿（BSSM）和贿赂顽固挖矿（BSM），并分析了这些攻击方式对挖矿参与者的影响。研究发现，在纳什均衡下，所有目标的收益都会减少，对于每个目标，他们的局部最优策略是接受贿赂。但是与拒绝贿赂相比，他们会遭受损失。对于所有目标，他们的全局最优策略是拒绝贿赂。最后，文章提出了一些实际措施来减轻基于贿赂挖矿的高级挖矿攻击，并为未来解决贿赂挖矿攻击提供了新的思路。
A theoretical basis for Blockchain Extractable Value（区块链可提取价值的理论基础）
作者来自：University of Cagliari、University of Trento
本文讨论了「可提取价值（Extractable Value）」的概念。研究表明，主流协议（如去中心化交易所）广泛成为这类攻击的目标，对用户和区块链网络产生不利影响。尽管这类攻击的影响日益增大，但理论基础仍然不完善。本文基于一个对区块链和智能合约的一般抽象模型提出了可提取价值的正式理论。这个理论为抵御可提取价值攻击提供了安全性证明的基础。（本文最早发表于 2023 年 2月 4日，在 2023 年 5 月 16日更新了 V3 版）
Pricing ASICs for Cryptocurrency Mining（加密货币挖矿ASIC定价）
作者来自：The Hebrew University
本文讨论了基于工作量证明（Proof-of-Work，PoW）的加密货币，文章认为，加密货币挖矿实际上是一种金融期权的组合，将电力转化为代币奖励。作者提出了一种基于这一洞察的挖矿硬件定价方法，并证明其他价格将产生套利机会。与当前矿工使用的流行工具相比，该方法考虑了挖矿的内在风险，即加密货币的高汇率波动性。文章还指出，通过交易债券和代币可以模拟挖矿收益，并创建模拟投资组合。历史上，这些投资组合的实现收益超过了挖矿收益，证明了硬件被错误定价的观点。
AI Ethics on Blockchain: Topic Analysis on Twitter Data for Blockchain Security（区块链上的人工智能伦理：基于推特数据的区块链安全主题分析）
作者来自：Duke Kunshan University
本文应用自然语言处理（NLP）方法全面分析了关于 MEV的推特文章。收集了超过 20000 条包含 MEV 和 Flashbots 标签的推文，并分析了它们的主题。结果显示，这些推文讨论了道德方面的深刻话题，包括安全性、公平性、情绪情感以及对MEV解决方案的渴望。本研究对区块链安全、MEV解决方案和人工智能伦理等领域的文献做出了贡献。（本文最早发表于 2022 年 12月 4日，在 2023 年 5 月 15日更新了 V3 版）
Interchain Timestamping for Mesh Security（网状安全的链间时间戳）
作者来自：Stanford University
本文介绍了一种名为链间时间戳（Interchain Timestamping）的协议，旨在通过在消费链与提供链之间进行读写交互，最大限度地提取提供链的经济安全性。并通过比较该协议与其他解决方案，如跨链质押（cross-staking）和 Trustboost 等，来展示该协议的优势和有效性。
Blockchain Network Analysis: A Comparative Study of Decentralized Banks（区块链网络分析：去中心化银行的对比研究）
作者来自：Duke Kunshan University
本文通过对 Liquity、Aave、MakerDao 和 Compound 四个主流去中心化银行的交易数据进行核心-边缘网络特征分析，进行了去中心化程度的比较研究。研究发现：1) MakerDao 和 Compound 在交易中的去中心化程度高于 Aave 和 Liquity。2) 尽管去中心化银行的交易应该是去中心化的，但数据显示，这四家银行存在主要的外部交易核心地址，如火币、Coinbase 和币安等。本文还讨论了可能影响网络去中心化的四个设计特征。（本文最早发表于 2022 年 12月 11日，在 2023 年 5 月 15日更新了 V3 版）
Time is Money: Strategic Timing Games in Proof-of-Stake Protocols（时间就是金钱：权益证明协议中的战略时间游戏）
作者来自：Ethereum Foundation、Jump Crypto
本文提出了一个模型，认为在诚实但理性的共识参与者中，可能存在时间游戏的情况，他们会策略性地延迟自己的区块提议，以优化 MEV，同时确保提议及时被包含在规范链中。在这种情况下，确保共识参与者之间的经济公平对于保持去中心化至关重要。并对以太坊网络上的时间游戏进行了实证研究，证明虽然时间游戏是值得玩的，但目前共识参与者并没有充分利用。
Secure compilation of rich smart contracts on poor UTXO blockchains（在较少的 UTXO 区块链上安全编译丰富的智能合约）
作者来自：Universita degli Studi di Cagliari、Universita degli Studi di Trento
本文提出了一个基于 UTXO 模型的智能合约框架。UTXO 模型通过要求新的交易花费过去的交易来防止交易排序攻击。然而，目前遵循 UTXO 模型的区块链要么提供了功能有限的合约（比特币），要么需要复杂的运行环境和陌生的编程抽象。因此本文提出该框架目的是允许在很少的 UTXO 区块链上执行具有表达能力的合约，并支持熟悉的编程风格。
VeriVoting: A decentralized, verifiable and privacy-preserving scheme for weighted voting（VeriVoting：一种去中心化、可验证和隐私保护的加权投票方案）
作者来自：Shenyang University of Technology
本文介绍了一种名为 VeriVoting 的电子投票方案，它是首个同时满足分散化、可验证性和隐私保护这三个现代电子投票的基本属性的方案。通过使用区块链技术和将解密权力分散给竞争实体（如候选人），VeriVoting 实现了去中心化。然后通过公众验证选票和解密密钥，满足了可验证性。最后，为了保护隐私，VeriVoting 采用了双向不可链接性的方法，将选民的身份与选票内容分离开来。
NFT Trades in Bitcoin with Off-chain Receipts（使用链下收据进行比特币 NFT 交易）
作者来自：De Montfort University、nChain
本文提出了一种在比特币类区块链上构建 NFT 的方案，通过使用零知识证明和链下所有权收据来解决了 NFT 市场中的透明度和交易执行的问题。该方案使用单个比特币交易来进行 NFT 交易结算，而不需要复杂的智能合约。通过零知识证明，可以证明发行交易和当前交易之间存在唯一的交易链条，从而确保交易的链接性和合法性。链下所有权收据作为所有权的「链下凭证」，可以在不安全的通道上实现从当前所有者到新所有者的转移。