EIP-7732(ePBS)는 블록 검증 프로세스를 어떻게 최적화합니까?

EIP-7732의 배경과 동기

MEV의 문제는 근본 원인 해결이 어렵기 때문에 공정한 경쟁 조치를 취하는 것이 보안 위험을 피할 수 있는 유일한 방법입니다. 이더리움 합병 후, 공정성을 유지하고 MEV 추출에 대한 대규모 서약 풀의 규모 효과를 줄이기 위해 Flashbots는 PBS(제안자-빌더 분리) 메커니즘을 사용하여 검증자가 직접 참여할 기회를 줄이는 MEV-Boost를 출시했습니다. MEV 활동에 참여하고 MEV 이해관계자 다양성을 전환합니다. 현재 MEV-Boost 블록의 비율은 90%를 넘었습니다.

MEV-Boost가 널리 채택되면서 이더리움 커뮤니티는 이 제3자 서비스에 의존함으로써 발생할 수 있는 보안 위험에 대해 걱정하기 시작했습니다. 따라서 이더리움 프로토콜 내에서 PBS를 구현한다는 아이디어가 탄생했습니다. ePBS(Enshrined Proposer -Builder 분리). 최근 ePBS에는 공식 EIP 번호인 EIP-7732가 할당되었습니다. EIP-7732는 실행 레이어를 변경할 필요 없이 합의 레이어를 변경한 것입니다. 실행 검증과 합의 검증을 논리적, 시간적으로 분리하고, 합의 검증이 완료될 때까지 실행 검증을 연기하는 것이 핵심입니다.

EIP-7732는 실행 페이로드를 구축하기 위해 제3자(예: MEV-Boost)에 의존하는 검증자의 문제를 해결하는 것 외에도 검증 프로세스의 효율성을 최적화하는 것을 목표로 합니다. 현재 검증인은 모든 합의를 완료하고 매우 짧은 시간(4초 이내)에 상태 전환 기능을 수행해야 하며, 이는 컴퓨팅 리소스와 네트워크 대역폭에 대한 수요가 매우 높습니다. 이 창 기간 동안 검증인은 대량의 거래 정보를 확인하고 블록체인의 상태를 업데이트해야 하므로 단일 노드의 계산 부담이 증가할 뿐만 아니라 오류 가능성도 높아집니다. 실행 검증과 합의 검증을 분리함으로써 노드는 중요한 4초 창 내에서 상대적으로 적은 작업만 완료하면 되므로 계산 부담이 줄어들고 네트워크 전파 속도가 빨라집니다.

EIP-7732

EIP-7732의 핵심 내용은 검증인의 새로운 선택적 책임인 "빌더"라는 새로운 역할을 생성합니다. 블록 건설 작업을 수행하면 건축가가 될 수 있습니다. 빌더는 페이로드 실행을 위한 약속을 작성하고 제출하는 일을 담당합니다. 이제 검증자는 합의 수준 작업에 더 집중하면서 페이로드 실행을 빌더에게 아웃소싱할 수 있습니다.

Execution Payload는 블록의 핵심 부분으로 모든 트랜잭션 및 상태 변경 정보를 포함합니다. 실행 페이로드를 구축하는 과정에는 메모리 풀에서 트랜잭션을 선택하고, 트랜잭션을 정렬하고, 트랜잭션을 순차적으로 실행하고, 모든 정보를 패키징하여 실행 페이로드를 형성하는 과정이 포함됩니다.

이러한 분리를 달성하기 위해 EIP-7732는 트랜잭션 목록, 상태 전환 결과 등 트랜잭션 실행과 관련된 모든 데이터가 포함된 ExecutionPayload 필드를 제거합니다. 이 필드를 제거함으로써 실행 내용의 생성 및 검증은 비콘 블록의 생성 및 검증과 분리됩니다. 대안으로 EIP-7732는 향후 공개될 실행 페이로드에 대한 빌더의 약속을 포함하는 SignedExecutionPayloadHeader라는 새로운 데이터 구조를 도입합니다.

전체 프로세스

빌더의 작업: 빌더는 실행 페이로드를 생성하고 실행 페이로드를 노출하는 약속을 생성하는 일을 담당합니다. 약속은 데이터의 불변성과 원본 확인을 보장하기 위해 실행 페이로드의 해시와 이 해시의 디지털 서명을 포함하는 SignedExecutionPayloadHeader 데이터 구조에 캡슐화됩니다. 이 약속은 빌더가 미래의 특정 시간에 완전한 실행 페이로드를 공개하고 비콘 블록 제안자가 이 약속을 포함하도록 장려하기 위해 비콘 블록 제안자에게 지불할 금액을 지정한다는 것을 나타냅니다.

비콘 블록 제안자의 임무: 비콘 블록 제안자(검증자)는 빌더와 협력하며 새로운 비콘 블록 생성 시 트랜잭션의 실행 세부 사항을 직접 처리할 필요는 없지만 빌더가 제공하는 커밋을 포함합니다. 그런 다음 전체 비콘 블록을 이더리움 네트워크에 브로드캐스트하여 합의에 도달합니다. 약속만 포함하면 네트워크에 대한 부담이 줄어들고 비콘 블록 전파 및 합의 검증 프로세스가 가속화됩니다. 빌더의 커밋이 처리된 후 커밋의 팁은 빌더의 비콘 체인 잔액에서 차감되어 비콘 블록 제안자에게 적립됩니다. 비콘 블록 제안자가 약속과 함께 비콘 블록을 성공적으로 브로드캐스트한 후 빌더는 지정된 시간 창 내에 전체 실행 페이로드를 노출해야 합니다.

PTC 검증: 빌더가 페이로드를 적시에 공개적으로 실행하는지 모니터링하기 위해 비콘 체인 네트워크에서 무작위로 선택된 검증자 그룹이 페이로드 적시성 위원회(PTC)를 구성합니다. PTC는 빌더가 지정된 기간 내에 Promise와 일치하는 실행 페이로드를 노출했는지 여부를 확인하는 역할을 담당합니다. 건설업체가 시기적절하고 정확한 방식으로 이를 공개하지 않을 경우 PTC는 부정적인 결과를 공지하고 건설업체는 스테이킹 감소 페널티를 받게 됩니다. PTC 검증이 통과되면 실행 페이로드의 전체 검증을 연기하여 다음 비콘 블록, 즉 지연 검증 시 별도로 처리하게 된다.

또한 이 제안에는 전체 검증 프로세스의 엄격함과 공정성을 보장하기 위해 PTC에 대한 규제 규칙과 새로운 처벌 메커니즘도 도입되었습니다. 동시에 실행 페이로드와 비콘 블록의 분리로 인해 포크 선택 로직도 새로운 검증 프로세스에 맞게 조정되었습니다. 이러한 변경으로 인해 네트워크의 보안과 효율성이 크게 향상될 것으로 예상됩니다. 일련의 설계를 통해 EIP-7732는 Ethereum의 처리 효율성을 향상시키고 네트워크 대기 시간을 줄입니다.

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