Was ist das Konzept der Proposer-Builder-Trennung (PBS)?

Verständnis der Proposer-Builder-Trennung (PBS)

1. Proposer-Builder-Trennung ist ein Design-Framework, das in der Konsensschicht von Ethereum eingeführt wurde, um die Netzwerkeffizienz und Dezentralisierung zu verbessern. Es trennt zwei entscheidende Rollen bei der Blockproduktion: den Antragsteller und den Erbauer. Der Antragsteller, der zufällig aus dem Validator-Set ausgewählt wird, ist dafür verantwortlich, auszuwählen, welcher Block in die Blockchain aufgenommen werden soll. Der Builder hingegen erstellt den eigentlichen Inhalt des Blocks, einschließlich der Reihenfolge und Ausführung der Transaktionen.

2. Diese Trennung ermöglicht es spezialisierten Unternehmen, sich auf die Optimierung des Blockbaus für maximale Rentabilität zu konzentrieren, vor allem durch effektives Management des Maximal Extractable Value (MEV). Durch die Auslagerung des Blockaufbaus an dedizierte Off-Chain-Teilnehmer benötigen Validatoren keine leistungsstarke Infrastruktur, um wettbewerbsfähig zu bleiben, wodurch die Eintrittsbarriere für die dezentrale Teilnahme gesenkt wird.

3. PBS agiert auf einem erlaubnisfreien Marktplatz, auf dem mehrere Bauträger um die Einreichung der wertvollsten Blöcke konkurrieren. Validatoren erhalten versiegelte Gebote von Bauherren und wählen den am höchsten bezahlten gültigen Block aus, ohne dessen Inhalt zu kennen, bis er aufgedeckt wird. Dieser Mechanismus reduziert Zentralisierungsrisiken, indem er verhindert, dass eine einzelne Entität den Blockaufbau dominiert.

4. Die Implementierung von PBS unterstützt den Übergang zu verteilten Antragstellern und stärkt den Widerstand gegen Zensur. Da Bauherren beim Bau von Blöcken strenge Regeln befolgen müssen und Antragsteller das Recht behalten, ungültige oder zensierte Vorschläge abzulehnen, sorgt das System für Kontrollen und Abwägungen im gesamten Netzwerk.

5. Einer der Hauptvorteile von PBS ist seine Fähigkeit, MEV auf transparente und faire Weise zu internalisieren. Anstatt private Bergbaupraktiken zuzulassen, von denen nur wenige profitieren, verteilt das Ausschreibungsverfahren MEV-Belohnungen zurück in das Netzwerk, was häufig den Beteiligten zugute kommt und die wirtschaftliche Ausrichtung insgesamt verbessert.

Wie sich PBS auf die Netzwerksicherheit auswirkt

1. Durch die Entkopplung der Blockkonstruktion vom Vorschlag verringert PBS das Risiko einer Zentralisierung, die durch die ressourcenintensive Blockkonstruktion verursacht wird. Ohne PBS könnten große Validatoren mit überlegener Hardware einen unfairen Vorteil erlangen und den egalitären Charakter von Proof-of-Stake-Systemen gefährden.

2. Die Einführung eines wettbewerbsorientierten Builder-Marktes stellt sicher, dass kein einzelner Builder den Blockplatz monopolisieren oder die Einbindung von Transaktionen willkürlich manipulieren kann. Dies fördert ein widerstandsfähigeres Ökosystem, in dem Zensurversuche erkennbar sind und keine wirtschaftlichen Anreize bieten.

3. Validatoren fungieren im Rahmen von PBS als Gatekeeper und behalten die endgültige Kontrolle darüber, was in die Kette aufgenommen wird. Selbst wenn ein böswilliger Builder versucht, illegale Transaktionen einzubinden, kann der Antragsteller die Blockierung ablehnen und so die Protokollintegrität wahren.

4. Das in PBS verwendete kryptografische Verpflichtungsschema, bei dem Bauherren zusammen mit Geboten blinde Blockheader einreichen, verhindert, dass Antragsteller Gebote selektiv auf der Grundlage des Inhalts zensieren. Sobald sich ein Bieter zu einem Angebot verpflichtet, muss er die entsprechende Sperre einschließen, andernfalls drohen drastische Strafen.

5. Während sich das Builder-Ökosystem weiterentwickelt, zielen zusätzliche Ebenen wie SUAVE (Single Unifying Auction for Value Expression) darauf ab, die Erfassung und Verteilung von MEV weiter zu dezentralisieren und die Sicherheit durch modulare, zusammensetzbare Architekturen zu erhöhen.

Die Rolle der Builder im PBS-Ökosystem

1. Builder sind spezialisierte Knoten, deren Aufgabe es ist, Transaktionen zu vollständigen Blöcken zusammenzustellen. Sie optimieren die Bestellung, um Gebühren und MEV-Möglichkeiten zu maximieren, während sie gleichzeitig die Netzwerkregeln einhalten und gesperrte Adressen oder sanktionierte Inhalte vermeiden.

2. Diese Unternehmen arbeiten unabhängig von Validatoren und führen oft ausgefeilte Algorithmen aus, um Transaktionsbündel zu simulieren, Rentabilität vorherzusagen und mit externen Märkten wie DeFi-Protokollen und Auktionsplattformen zu interagieren.

3. Bauherren nehmen an einer Echtzeitauktion teil, bei der sie um das Recht bieten, dass ihr gebauter Block von einem Validator vorgeschlagen wird. Höhere Gebote erhöhen die Auswahlwahrscheinlichkeit und schaffen ein dynamisches Preismodell für die Blockraumnutzung.

4. Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen Bauherren stets gültige Blöcke pünktlich liefern. Geschieht dies nicht, führt dies zu einem Reputationsverlust und verringerten Chancen auf eine künftige Auswahl, wodurch die Rechenschaftspflicht ohne zentrale Aufsicht durchgesetzt wird.

5. Im Laufe der Zeit hat sich die Builder-Landschaft diversifiziert, wobei Open-Source-Initiativen Transparenz und Vertrauenslosigkeit fördern. Projekte wie Flashbots haben Pionierarbeit bei der ethischen MEV-Extraktion geleistet und sich für Fairness und langfristige Nachhaltigkeit in der Bauwirtschaft eingesetzt.

Häufige Herausforderungen und Kompromisse bei PBS

1. Während PBS die Dezentralisierung auf Validatorebene verbessert, bestehen weiterhin Bedenken hinsichtlich einer möglichen Zentralisierung unter den leistungsstärksten Bauträgern, die das Gebotsvolumen dominieren. Die Überwachung der Baustoffkonzentration ist für die Aufrechterhaltung eines gesunden Wettbewerbs unerlässlich.

2. Die Komplexität, die durch die Off-Chain-Koordination zwischen Antragstellern und Bauherren entsteht, erhöht die Abhängigkeit von zuverlässigen Kommunikationskanälen. Netzwerklatenz oder Relay-Ausfälle können zu verpassten Blöcken oder Umsatzverlusten führen.

3. Die Erkennung von Zensur bleibt trotz Verbesserungen eine Herausforderung, da subtile Formen der Ausgrenzung ohne robuste Überwachungstools und öffentliche Blockvergleicher möglicherweise unbemerkt bleiben.

4. Die Aufrüstung der Legacy-Infrastruktur zur Unterstützung von PBS erfordert eine Koordination zwischen Kundenteams, Knotenbetreibern und Dienstanbietern. Eine inkonsistente Einführung kann in Übergangsphasen zu Fragmentierung und Interoperabilitätsproblemen führen.

Häufig gestellte Fragen

Was passiert, wenn ein Builder einen ungültigen Block einreicht? Wenn ein Bauunternehmer nach dem Gewinn der Auktion einen ungültigen Block bereitstellt, kann der Antragsteller ihn nicht einbinden, ohne Strafen zu riskieren. Der Validator würde den Slot überspringen oder auf einen lokalen Block-Builder zurückgreifen, und der unehrliche Builder würde an Glaubwürdigkeit und künftigen Bietmöglichkeiten verlieren.

Kann jeder Blockbauer werden? Ja, das PBS-Modell ist erlaubnisfrei konzipiert. Jeder Teilnehmer mit ausreichender technischer Leistungsfähigkeit und Kapital kann ein Bauunternehmen leiten, sofern er die zeitlichen Anforderungen erfüllt und über Relays oder direkt gültige Gebote abgibt.

Wie wirkt sich PBS auf reguläre Benutzer aus, die auf Ethereum Transaktionen tätigen? Endbenutzer profitieren von schnelleren Bestätigungszeiten und verbesserten Einschlussgarantien, insbesondere bei Überlastung. Durch die transparente MEV-Erfassung wird außerdem verstecktes Frontrunning reduziert, was zu faireren Ergebnissen bei der Transaktionsverarbeitung führt.

Ist PBS derzeit im Ethereum-Mainnet aktiv? PBS wird teilweise über MEV-Boost implementiert, eine Zwischenlösung, die es Validatoren ermöglicht, den Blockaufbau auszulagern. Für zukünftige Upgrades ist eine vollständige Integration in das Konsensprotokoll geplant, um die Skalierbarkeit und Belastbarkeit zu verbessern.