寻求中继激励

开场白

2023 年 9 月 26 日，Blocknative 宣布决定停止其区块建设和中继业务。当我在宣布之前听到这个消息时，我感到很惊讶。尽管我很清楚为 PBS 运营中继的公司正在大量流失现金，但我没想到会有任何人真正倒闭。当Matt在巴黎的ETHCC开玩笑地说：“如果没有适当的激励计划，明年之后我们可能只剩下很少的中继器”，我那时认为社区的开发人员和研究人员最终会在我们达到那个状态之前找到一个可持续的中继激励解决方案。

“我关心你”

但现在我发现，也许这样的想法有点天真。我一直认为中继是理所当然的，并以公共利益的名义抛弃了中继背后的所有理性和经济假设。这还不够好。因此，下面是我从第一原则重新评估中继激励的尝试，目的是在不牺牲去中心化的情况下找出可行的中继前进路径。

中继的职责

让我们简单看一下下图，该图说明了中继在 PBS 中的角色。

Kydo 的 中继的作用

简而言之，构建者将出价提交给中继，中继将该出价发送给提议者，而提议者则承诺最有价值的区块。然后，中继会显示区块主体，强制构建者向提议者付款，并将块传播到网络的其余部分。如需了解更多详情，请参阅 Stephane 的这篇文章。显然，中继器在我们当今的交易供应网络中发挥着至关重要的作用。那么为什么它们没有得到适当的激励呢？以下是我迄今为止看到的一些原因。

1. 中继是通过 PBS 解决提议者垄断/可扩展性问题的副产品

PBS 最初被提出是为了解决与提议者相关的以下风险：

1. PBS 之前的验证者对区块提案和交易排序的垄断，导致协议级审查风险。 举例来说，一个复杂的验证者可以通过提取 MEV 比单独的质押者赚取更多的费用。更多的奖励可以启动更多的验证者，从而产生滚雪球效应，从而导致验证者中心化。借助 PBS，验证者（现在的提议者）将不再在区块排序预承诺中具有可见性，并且可以专注于通过正在进行的研究中的包含列表（IL）来提高以太坊的审查阻力（CR）属性。不管有没有 PBS，验证者中心化都可能发生，但我认为 PBS 是对我们已经在构建器环境中观察到的极端中心化程度的缓解。
2. 运行捆绑合并算法的节点要求增加，以及捆绑和订单流聚合的低延迟基础设施。追求收入最大化的区块可能会导致集中化通过提议者增加的工作量和与 MEV 捕获相关的延迟要求来影响验证器网络。因此，PBS 将排序工作和延迟游戏转嫁给构建者，以保持验证器节点的轻量化。
3. 增加了 KZG 证明的计算开销。在 Darksharding 的情况下，提议者需要在不到 1 秒的时间内计算多达 64MB 汇总数据的 KZG 证明。 PBS 允许专门的证明者（可能是构建者）有效地提供证明，从而促进验证器的轻量级实现。

我相信 PBS 是为更强大、可扩展和 CR 共识网络铺平道路的必要步骤，但与此同时，它成功地将大量问题“卸载”给了构建者和中继。例如，下面来自 censorship.pic 的图片表明，虽然验证器大多是非审查的，但存在与中继和构建器相关的严重审查问题（较少去中心化且无 IL。）

Toni 的 OFAC 审查制度，请参阅 https://censorship.pics

此外，中继和建设者问题并不是 PBS 的主要焦点。在这两者中，建设者有明确的经济激励措施（MEV、CEX-DEX 套利），而中继器则不然。

马特·卡特勒的 中继器怀疑自己的存在

2.“中继是暂时的，供奉它就能解决中继问题”

ePBS 仍在研究中，有许多@mikeneuder/infinite-buffet">悬而未决的问题需要回答。不同的方法带来不同的权衡和协议更改，其中一些比其他方法更具侵入性，例如需要更长的时隙时间。要就以太坊是否应该纳入 PBS 达成结论/共识，还有很多工作要做。在可预见的未来，中继对于维持当前的 PBS 设置是必要的，我认为最重要的是，我们优先考虑调整交易供应网络中现有利益相关者的激励，而不是等待可能永远无法实现的解决方案。

图解中继的一生

3.’公共利益’ => 避免建设者和验证者之间的激励一致问题 => 有害的价格竞争

鉴于上述不确定性，作为一种公共产品来运行中继在可理解的范围内成为了一个临时解决方案，以避免处理交易供应网络中收费激励对齐问题。然而，这也导致了那些试图将中继变现的人之间出现了有害的价格竞争。

bloXroute 过去曾尝试通过提供附加服务（例如用于区块传播的低延迟网络）来实现盈利。他们的目标是提供一个延迟优化的中继网络，允许他们根据构建者使用 bloXroute 中继时获得的利润来收取费用。虽然增加的收入几乎无法覆盖中继维护和运营成本（10 万至 50 万美元），但在展示中继收费能力方面取得了一定的成功。然而，随着更多能够提供相对低延迟（optimistic relay）的公益中继（例如 Agnostic 和 Ultrasound）进入场景，用户的竞争为这些服务付费的意愿不断增强，随着时间的推移，bloXroute 的收费模式越来越不那么有效。如果没有立即解决方案，中继市场将继续成为一场竞赛，以确定谁能够以最雄厚的财力维持公共利益最长。

中继器市场的未来

到目前为止，在不同的假设下有两种方法可以实现更可持续的中继器市场。

1. 加倍致力于公益： 中继可以从大型 DAO 和协议收集捐款来资助运营。这可能更容易执行，但不确定可以筹集多少资金以及公益资金将持续多久。简单，但不确定它的可持续性如何，除非基金规模很大（也许是 ETF 基金？！？）。这方面的一项巨大努力是蒂娜领导的 PBS 协会，它提高了人们对中继激励问题的认识，同时通过其赠款资助接力研究和运营。如果有一个实体（例如 ETF 基金）愿意像 VanEck 所做的那样，将其部分利润捐赠给公会，那么通过 PBS 公会获得可持续的公共物品资助当然是可能的协议公会。然而，现阶段获得这样的捐赠是极其困难的，甚至可能是不现实的。因此，像 PBS guild 这样的公益活动可以被视为围绕中继激励机制进行更多研究和开发的额外激励。

2.解决激励协调问题： 组建中继联盟。达成社会共识共同设计一种费用模型，尝试实现中继货币化，同时调整构建者和验证者的激励。这需要我们 txs 供应网络中的利益相关者之间的协调与协作，本文的重点是探索实现这一目标的方法。

中继联盟：通过社会共识从公共利益出发的尝试

一些中继运营商@KuDeTa/relay_guild_mvp">尝试调整每个人的激励措施，包括验证者和构建者，以找到可持续的前进道路。在开始讨论之前，我们需要回答以下重要问题：

1. 中继费用应该由谁支付？
2. 中继应该如何付费？ （例如，谁设定费用以及如何设定？）

那么让我们在这里探讨一下这两个问题。

中继费用应该由谁支付？

直观上来说，严重依赖中继提供的服务并从中受益的构建者和验证者应该承担相关成本，这似乎是合理的。实际上，双方可以通过允许中继扣除一部分出价来进行合作，但需要其中一方来促进这一付款。重要的是要认识到各方的参与也会给中继带来不同程度的影响力和影响力。因此，确定哪一方更倾向于（如果有的话）容纳和补偿中继变得至关重要。从本质上讲，我们必须评估连接良好的中继能够在多大程度上说服构建者或验证者带头促进这些付款。

注意：我所说的“连接良好”是指超过三分之一的验证器在网络上注册的中继。

Relay 对建设者的影响力：

1. 连接良好的中继可以将投标传递给更多验证者，从而扩大建设者投标的范围。
2. 大型建设者，如 Titan、Rsync 和 Beaver，可以被激励创建一个垂直整合的建设者中继，以避免支付任何额外的中继费用，只要运营成本 &开发中继 - 从与中继共置的延迟优势中获得额外利润 <<支付外部中继费用的成本。拥有大量 CEX-DEX 活动和/或相关贸易伙伴的大型建设者可能会从集成中继的延迟改善中获益，从而可以摊销中继操作的成本。然而，builder-relay 通常存在以下风险因素，因此将成功推出 builder-relay 的可能候选者限制为只有信誉良好且值得信赖的构建者。
   1. 出于安全/风险考虑，大型保守验证器可能不会连接到新的中继 （尤其是像 Coinbase 和 Lido 这样的大型验证器）。 BD 合作伙伴关系和裙带关系可能会有所帮助，但让大量验证者连接需要在性能和可靠性方面拥有良好的声誉。
   2. 构建者中继有可能操纵其出价。当提议者承诺后的实际支付仅为 1 ETH 时，构建者中继可能会要求出价 100 ETH。当中继作为一个独立的、受信任的实体运行时，这种操纵变得更具挑战性，除非与构建者勾结。值得注意的是，由于对声誉的担忧，此类操纵行为不太可能发生在排名前三的建筑商身上。因此，主要是最有信誉的构建者可以建立验证者更有可能信任的构建者中继。
   3. 如果同一构建器也通过现有中继提交出价，则构建器中继可能面临被验证者孤立的风险。即使建设者运行自己的建设者中继，它可能仍然需要通过现有中继提交投标，以获得更广泛的覆盖范围和高效的广播。考虑到验证者可以继续接收来自同一构建者的出价，这可能会阻碍验证者连接到新的构建者中继。因此，构建者必须将自己的中继与其他中继区分开来，以增加吸引更多验证者的机会。这种差异化战略可能会付出巨大的代价。如果构建者选择这样做，他们可能需要始终通过自己的中继（连接可能较少）发送较高的出价，并在其他中继（连接较好）上发送较低的出价。此外，为了启动验证者连接，构建者必须参与广泛的业务开发合作伙伴关系和营销工作，从而导致更多的成本开销。

Relay 对验证者的影响力：

1. 信誉良好的中继扩大了构建者的投标范围。
2. 通过监听多个中继，可以增加有效负载传递的冗余性，并增加验证器在中继之间提交的非重叠出价的覆盖范围。此表显示了过去 7 天（2023 年 10 月 20 日）有关中继的各种统计数据，以说明来自中继的不同构建者的非重叠出价以及验证者注册计数。基于总构建者数量和前四名构建者数量，我们观察到定期接收前三名和前四名构建者投标的中继具有高成功负载交付的百分比。请注意，这是一种相关性，并不表明高有效负载交付百分比与接收顶级构建者的出价之间存在任何因果关系。然而，这些数据确实表明，具有良好声誉和绩效的中继往往会收到更广泛的构建者投标，并实现更好的有效负载交付率。因此，验证者应该监听多个中继以最大化投标价值。

在这一点上，我希望很清楚验证者和构建者都需要中继，而且很难说哪一方比另一方更依赖中继。构建者有选择地将出价发送到他们选择的中继，而不是像人们之前建议的那样盲目发送到每个中继。同样，出于监管方面的考虑，验证者有选择地监听他们选择的中继，并且不会盲目地注册每个中继。

有人可能会说，中继可能比构建者拥有更大的影响力，原因有两个：首先，由于性能优势，当有足够的验证者注册时，说服构建者提交投标相对容易；其次，搭建构建者中继是一项艰巨的任务。然而，对于谁应该提供便利以方便支付并承担中继费用，目前还没有定论。因此，我们下一步就是探讨如何分配费用。

如何支付中继费用？（例如，由谁设置费用以及如何设置？）

支付方式有两种：实时支付和延期支付，前者在有效载荷交付时结算，后者在有效负载交付后结算。考虑到这一点，让我们讨论构建者和验证者可能的支付方式的技术可行性，从中我们还将探讨由谁以及如何设定费用。

如果构建者付款是： 实时付款

1. Ultrasound 最近提出了一种解决方案，可以实现构建者实时付款，同时也试图更好地调整构建者的激励措施。以下是其工作原理的概述：

说明构建者实时付款的图表

1. 当一个构建者赢得竞标时，通常会提交一个负载，其中的最后一笔交易支付竞标金额给提议者。在这个过程中，中继的作用是确保最后一笔交易实际上是竞标转移，并且它是提议者同意的竞标金额。中继在此过程中对负载具有完全的可见性和控制权，并且必须值得信赖。Ultrasound试图利用这种信任，并在其中修改竞标转移，在此过程中，中继而不是构建者支付给提议者的金额达到其他中继所见的第二高竞标，以便第一竞标和第二竞标之间的差额可以在构建者和中继之间分配。这使得构建者可以获得竞标回扣，但为了实现这一点，构架者需要选择以下提供： \

2. 发布一些抵押品，以便中继有足够的流动性向提议者支付第二高的出价金额。或者，中继也可以在有效载荷交付后直接与构建者解决，这可能需要中继有充足的资本。结算后的流动性本质上是中继向构建者提供的短期信用。因此，中继可以探索对短期信贷收取利息作为另一种变现途径。

   1. 最后交易的 Merkle 路径，以便中继可以修改最后交易，从而修改标头。
3. 这种方法充分利用了构建器/中继之间已经发生的延迟竞争，并试图从中受益。然而，也有一些担忧：
   1. 由于获胜的构建者根据其出价与通过其他中继提交的第二高出价之间的差值获得回扣其他中继。这将激励顶级建设者仅向表现最好的中继（最低延迟+广泛的验证器覆盖范围）提交出价，以最大化他们的回扣。如果大多数建筑商选择采用 Ultrasound 的方法，那么构建者将几乎没有动力向多个中继提交投标，因为这会将他们的回扣减少到零，从而导致中继集中化，其中单个实体处理大部分有效负载交付。这可能会使中继空间比已经集中的构建器空间更加集中。即使所有顶级中继就应用此收费模式达成社会共识，也会导致出价和中继中心化。
   2. 中继可能会导致回扣百分比膨胀，从而导致提供最高回扣（最低接力收入）的逐底竞争。为了缓解这种情况，可能需要顶级竞争中继之间达成一些社会共识，以就回扣百分比和调整机制达成一致。

这种提出的方​​法很有趣，值得在此基础上探索更多想法。例如，我们可以探索使用同一中继中收到的最高和第二高出价的增量，而不是计算来自其他中继的最高出价之间的增量。因此，构建者可以像往常一样向多个中继提交出价，而提供最高出价和有效负载的最快中继可以收取费用并给予回扣。这仍然需要中继之间的延迟竞争，但可以通过不抑制构建者向竞争中继提交投标来防止中继的过度集中。

如果构建者付款是：延期付款

说明构建者延期付款的图表

1. 中继将准备一份智能合约，构建者可以在其中提供一些 ETH 的费用抵押品，作为中继器使用预付款的形式。每个月（或某个特定时间间隔），中继可以检查特定建设者提交的投标总数和中标总数。然后，中继可以决定根据构建者的费用规格向构建者收费，例如中标费用的百分比或每次中标的固定费用等。这里的信任假设是中继不会扣留建造者的抵押品，也不收取额外费用超出了最初商定的收费标准。这里的假设对于构建者来说是公平的，因为他们已经信任中继来执行许多重要任务，例如中继投标/有效负载，而不是解绑和窃取 MEV。这种方法可以灵活表达中继费用偏好，可以更好地协调构建者和中继的激励，同时防止中继之间的过度中心化。然而，也存在一些担忧：
   1. 延期付款不提供回扣，因此与采用 Ultrasound 实时付款方式的中继没有竞争力（后者提供回扣，而前者没有）
   2. 构建者可以尝试通过运行自己的中继来避开这个延迟付款，但基于我之前提到的因素，如果费用合理（根据中标等）且足够低廉（每个中标的费用为5%），构建者可能不值得花费成本和努力来运行自己的中继。
2. 延期付款简单灵活，只需要相对较少的构建者抵押品作为选择加入预付款。然而，如果替代中继提供回扣，吸引构建者可能会更具挑战性。由于抵押品要求较小，它可能会更好地满足资源较少且不愿意发布大量抵押品的构建者的需求。

如果验证者付款是：实时付款

MEV-Boost 目前通过以下方式将收到的出价与相应的中继器进行映射 \
relays[BlockHashHex(bidInfo.blockHash.String())] = append(relays[BlockHashHex(bidInfo.blockHash.String())], relay)

1. 这样提议者就可以追踪所有收到的投标-中继对。这使得提议者能够了解相关中继的传入投标以及来自不同中继的重叠投标的数量。然而，MEV-Boost 中的费用接收者字段用于将验证者奖励分配到指定地址，通常是验证者本身。因此，当前的 MEV-Boost 结构会跟踪中继的出价，但不允许向中继等其他实体付款。为此，有两种可能的解决方案：
   1. 修改 MEV-Boost 以便为中继添加额外的费用接收者。还需要添加必要的逻辑来确定费用分配机制，例如先到先服务或在处理中标的中继之间平均分配。然而，沿着这条路线走下去需要付出巨大的努力来更新 PBS 中现有验证者的 MEV-Boost，并且从激励调整点来看是不现实的；对于验证者来说，更新他们的客户端以便收取中继费是没有意义的。
   2. 验证者选择加入 PEPC/Eigenlayer，他们承诺支付中继费用，例如最高出价的%。这种方法不需要太多的协调，但可能无法有效地提供有意义的中继收入。验证者可能出于公共利益而选择加入，但必须承担大幅削减的风险，这显然与验证者的激励不符。无论是否进行 MEV-Boost 修改，验证者的实时支付都需要数千个节点运营商的选择，并且许多节点运营商可能不会选择这样做，因为他们在这两种情况下都会收到较低的费用（出价） 。

如果验证者付款是： 延期付款

1. 与构建者的延期付款类似，中继可以为验证者建立合约来发布 ETH 抵押品，并根据费用偏好收取费用。由于很难说服和协调数千个节点运营商（通过集体努力的建设者更容易完成），这可能是一个选择加入的模型。然而，这可能是构建者递延费用机制的延伸，其中善意的验证者除了构建者之外还可以为抵押品池做出贡献。

总结想法

在探索了围绕构建者/验证者的激励动态以及可持续中继激励方法之后，有几件事是明确的：

1. 公共利益（不收费）总会导致逐底竞争：即使Ultrasound和bloXroute试图在延迟优势上获得价值，如果提供相似的延迟优化的同样具有竞争力和中立性的公共中继存在，那么价值捕获将被迫降至零。

2. 主要中立中继之间退出公共利益的社会共识是必要的：至少当今所有主要中继（其中大多数是中立的）应该共同结束免费中继并开始尝试选择加入拟议的激励计划。

3.更容易向构建者收费：执行验证者付款需要数千个节点运营商之间进行大量协调和激励调整。鉴于中继收入始终来自提案者的投标收入，这就变得更加困难。此外，验证者对中继具有影响力，因为更多的验证者注册可以实现更具竞争力的中继，从而吸引更多构建者的出价。因此，我认为说服 20-30 个开发者并尝试调整他们的激励措施更为实际。

1. 中继激励与中心化之间的拉锯战：在设计我们的接力激励方案时，我们必须考虑中心化延迟竞争中出现的中继风险。理想情况下，我们希望有一个具有合作性的中继市场，确保协作有效负载交付以实现最大程度的活跃性，同时仍然允许变现，这可能源自延迟优势。还值得注意的是，像 SUAVE 这样的分布式区块构建器的出现有助于减轻对中继的需求，因为它将 txs 验证上的信任开销转嫁到硬化的 TEE。

虽然在可持续激励中继的正确方法的探索中还有很多工作要做，但我希望这篇文章能够帮助阐明一些尚未充分探索的激励动态和与解决这个中继激励问题相关的技术挑战。我也期待着看到更多关于中继激励的未来讨论，以推动这一倡议的进展。

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