
EIP-4844 Blob市场深度分析:审查、延迟与预确认
该研究分析了新兴的EIP-4844 blob市场,提出了预确认出价的方法来解决交易体验不稳定的问题。Blob气体机制类似EIP-1559,但每个区块最多可容纳6个blob,最低基础气体费为1 wei。研究发现,blob交易虽然经济,但会增加以太坊区块的大小。为提高效率,提出了预确认出价的方法。通过blob预确认,可以为L2用户提供更好的交易体验,为rollups提供可靠的包含体验,为以太坊构建一个更稳定的未来。预确认列表的数据可用性使其他MEV管道参与者能够并行发送匹配的执行有效载荷。通过绑定blobs并使用预确认出价,rollups能够建立联盟,有助于稳定和增长以太坊blob市场。
原文标题:Censorship, Latency, and Preconfirmations in the BlobMarket
原文作者:Primev
原文来源:mirror
编译:火星财经,MK
TL;DR
本研究深入剖析了新兴的EIP-4844 blob市场,此市场采用了类似于EIP-1559的气体定价机制,但由于缺乏直接激励区块构建者包含blob的机制,可能导致blob交易体验不稳定及包含挑战增加。
我们指出,虽然blob交易的体积较大(大约125kB)且相比同等量的calldata更为经济,但它们显著增加了以太坊区块的大小,为单个区块带来了增加的出价能力。
研究证实,目前的市场容量能够吸纳现有的rollup数据需求,并能将标准区块空间的气体成本降低15-20%,开启了更低成本的mev机遇。
我们观察到,网络活动增加时,blob交易可能导致区块传播延迟数百毫秒,从而促使区块构建者为了在mev-boost中保持竞争力而可能审查blob。
评估显示,“预确认出价”能够缓解这些挑战。通过blob预确认,可以增强EIP-4844的效能,为L2用户提供更佳的交易体验,为rollups在新兴mev环境下提供可靠的包含体验,为以太坊构建一个以rollup为中心的更稳定未来。
我们将在Holesky测试网进行实验,收集区块构建者数据,并设置中继作为blob预确认提供者,采用mev-commit,并邀请PBS参与者加入。
介绍
EIP-4844通过引入blob市场,增强了以太坊的数据可用性功能。该新兴市场采用了类似EIP-1559的气体价格机制来定价和燃烧blob基础气体费。然而,与type2交易不同,blob市场没有直接的方式来出价以获得区块构建者的包含。这种缺乏直接的优先费用使得准确定价blob包含变得更为困难。此外,由于blob是以太坊中体积最大的交易之一,包含blob的区块预计会在网络中更慢地传播。如果构建者在一个区块中包含大量blob,他们当前面临更高的区块重组风险,经济合理的构建者可能会选择在mev高峰期审查blob,以保持区块构建的低延迟,这可能与mev峰值相关联。
我们提出了一个与blob相关的区块构建和mev-boost数据收集努力,以及使用mev-commit进行的blob预确认提供者实验,并邀请rollups、中继、区块构建者和提议者社区参与。我们对EIP-4844中与blob相关行为的见解表明,L1 blob预确认可以增强blob市场的能力,为L2用户提供更好的交易体验,为rollups在新兴mev条件下提供可靠的包含体验,为以太坊构建一个更稳定以rollup为中心的未来。
理解Blob市场
Blob交易
EIP-4844引入了一种称为blob交易(tx)的type3交易。一个携带blob的交易类似于常规交易,但增加了blob数据、KZG承诺和证明。与标准以太坊交易相比,Blobs体积极大(约125kB),但相比同等量的calldata更为经济。尽管calldata的价格每个非零字节为16 gas,大小可变,blob数据的定价则为每字节1.04 gas,具有固定大小,总计131,072 gas。
Blob气体机制
Blob的基础气体定价采纳了类似EIP-1559的拥堵费用机制,主要区别在于,blob气体的目标是目标blob计数,而不是EIP-1559的目标气体利用率。目标blob计数定为3(相当于0.375 MB),每个区块的最大值为6(0.75 MB)。最低blob基础气体费被设定为1 wei。
提交blob交易时,发送者需提交一个max_fee_per_blob_gas作为其愿意为基础blob气体费支付的最高价格,所有这些费用将被燃烧。max_fee_per_blob_gas类似于type0和type2交易中的max_fee_per_gas。如果用户希望额外支付费用以激励包含,他们还需提交一个max_priority_fee,然而,max_priority_fee仅涵盖交易的非blob气体部分,导致没有直接方法向构建者提交包含小费。
Blob市场容量
我们回顾了2023年1月至2024年1月的历史rollup活动,以演示blob市场的容量。我们关注了以太坊上最活跃的rollups的交易,并使用历史数据模拟实时的blob市场。尽管这个市场仍在增长且未在主网上线,但我们利用整个2023年的历史数据来评估其潜力。
基于历史rollup calldata活动在type3 tx区块空间的使用,我们发现blob市场的价格能够舒适地吸收所有rollup容量,而不会使blob市场价格超过最小blob基础气体费。
尽管rollups向以太坊提交了更多数据,但大多数区块的实际使用量仍然低于目标,这保证了blob气体价格保持在较低水平。
区块中包含的blob数量较多的情况更为频繁,这意味着,除了在blob市场中calldata成本较低(16倍因子)之外,气体价格也更为经济(以wei而非gwei计算),这为rollups在两个层面上带来了额外的成本节约。
blob市场不仅能够舒适地吸收当前rollup数据可用性需求,还释放了非blob市场的区块空间,将气体成本降低了15-20%。这样的降低按比例提升了用户/搜寻者、构建者和验证者的出价能力,并解锁了因EIP-4844价格而被排除的新mev机会。
Rollups对更多数据可用性的需求
Rollups在区块中的气体使用对价格产生了显著影响,它们已成为当今以太坊区块空间最大的气体使用者类别。2023年,rollups在以太坊上存储了创纪录数量的交易数据,其中Calldata的存储量达到了历史新高。
日均图表显示,rollups开始占据他们所在每个区块的15%以上,直接影响了其他用户的价格。
在需求激增的黑天鹅极端情况下,这种情况可能进一步恶化。例如,2023年12月,由于交易量激增,Arbitrum顺序器暂时离线约一小时。当Arbitrum顺序器恢复并开始发布积压的状态数据时,顺序器占据了大量的区块空间,导致气体价格飙升至140 gwei以上,并在整个区块中消耗了90%以上的气体,这使得大多数用户在数小时内无法正常使用网络。
Blob市场的挑战:审查与传播Blob 传播
EIP-4844 规定,每个信标区块的带宽需求可增加最多约 0.75 MB,以42m气体为标准,以适配每个信标区块中最多可包含6个blobs的需求。不同于calldata的永久存储,blobs在信标节点中的存储时间相对较短,截至2024年2月,存储期限为18天,旨在确保网络存档状态的增长处于可控状态。
此外,网络中blob交易的表示分为两种——对区块构建者而言,呈现为blob交易;对验证者而言,则是blob sidecar。blob sidecar的设计初衷是为了保证向前兼容性。
Blobs的传播必须首先经过执行层,随后才能通过共识层。这意味着,区块的构建者而非验证者,对于blob的包含拥有最终的决策权。在mev-boost的动态环境下,提案者仅能基于承诺或证据的无效性来排除blob交易。
从区块构建者的角度看
从区块构建者的视角来看,最近的研究关于验证者的时间游戏突显出,通过延迟区块的提议,节点运营者可以战略性地优化延迟,以最大化利润,这种做法对链的健康造成负面影响。blob交易增加了blob sidecar传播时变量延迟的复杂性,进一步增加了时间游戏的复杂度。
由于blob交易等同于可能的最大交易尺寸,因此,包含这些交易的区块可能会更缓慢地传播,从而降低区块构建者在mev-boost出价竞争中的优势。结果是,区块构建者可能会暂时或甚至无限期地审查blobs,以便他们能够更频繁地提交mev出价。
ethpanda团队在使用Xatu测试网进行了实际的延迟测试。在纽约、法兰克福、班加罗尔和悉尼设置了前哨站,使用共识客户端Prysm、Nimbus、Lodestar和Lighthouse进行了实际延迟测量。2024年2月20日,使用Holesky blob数据进行的数据快照显示,整个mev流水线中产生了显著的延迟量。
在区块构建者赢得mev-boost出价拍卖后,提案者必须等待blob sidecar传播,然后才能验证包含在区块中的blobs。数据显示,单个blob sidecar传播的最短时间约为400毫秒,样本大小约为800个blob sidecar。
表1:Blob传播时间与槽内blob数量的对照表
小规模数据集带来的一些非直观观察结果得以展现。以下表格展示了在等待更多blob侧车到达时,延迟的变化情况。第50百分位数(P50)显示,2个blob的区块与6个blob的区块之间的延迟差异大约为225毫秒。
表2:基于区块内blob侧车总数,对第一个和最后一个blob侧车到达时间的差异进行分组
这种blob传播的延迟为区块构建者带来了额外的区块重组风险,因为他们填充区块的过程中,所获得的经济利益微乎其微。因此,构建者可能会选择排除或审查某些blob交易,以规避潜在的重组风险。在一个区块包含大量MEV的情况下,经济上合理的构建者会需要通过rollups来适当补偿这种风险。
关于Blob市场中的出价用户体验
验证者时间游戏的研究表明,较大的出价与MEV-Boost拍卖过程中延后的、更大区块大小有关。随着出价和气体价格的上升,随后槽中燃烧的ETH数量也增加。如果在MEV提取过程中基础费用增加,那么构建者对提议者未来收入的出价将会减少。
在预期中的Blob市场,由于供应超过当前需求,被燃烧的blob基础费用将保持极低,可能在几十到几百wei的范围内。对于rollups而言,尽管支付了足够的基础费用,但其blob交易可能不被包含,这一点变得至关重要。低基础费用的Blob市场意味着,为了激励构建者包含这些交易,blobs需要出价高出许多倍。在这种情况下,blob交易将不得不以更高的费用重新提交,导致用户体验不佳。
此外,由于EIP-4844下的初始Blob市场不设有包含小费机制(例如,Blob优先气体费),这进一步加剧了用户体验问题,因为rollup不能直接对blob交易出价。
让我们通过一个示例交易来看,并在假定存在有效的包含出价机制的情况下,计算等效的blob成本,假设基础blob气体价格为10wei。
示例交易:
Calldata – 129,998字节(129,429非零字节),约消耗2,094,140气体,在10.56 gwei(10.55 gwei基础价格 + .01 gwei优先费)的情况下,费用为.022 ETH。
Blob – 128,000字节,约消耗131,072气体,在1 gwei(10 wei基础价格 + .99999999 gwei优先费)的情况下,费用为0.000131072 ETH。
通过这一计算,我们可以看出,如果rollups利用blob市场,他们在提交潜在地高出100倍的出价的同时,仍能节省超过150倍的成本。较低的blob基础费用将允许rollups提供更具竞争力的包含出价,从而节省成本。然而,包含费用需要与区块中现有的MEV机会同样具有竞争力,以补偿潜在的构建者重组风险,因此即使出价高出100倍,也可能不足以吸引构建者。
Blob预确认与MEV-Commit
在这种时间游戏策略下,blob预确认的主要作用变为使提供者预确认的blobs列表在MEV管道中可用。在MEV-Commit机制中,每个预确认提供者对交易发出自己的承诺。然后,提供者可以将这些数据访问权授予其他参与者(例如,区块构建者、中继、排序器)。预确认列表的数据可用性使其他MEV管道参与者能够让区块构建者并行发送匹配的执行有效载荷。这一概念可以被利用来创建预确认的blob包含列表,或者由中继协作构建type3区块空间。
有了预确认blobs的先进知识,区块构建者可以在他们的槽开始之前,开始构建未来包含blobs的区块。这为定价基础和创建一个健壮的期货市场奠定了基础,为rollups提供更可靠的包含和区块空间价格稳定性。此外,MEV-Commit预确认出价为rollups提供了更可靠的价格发现机制,因为rollups可以实时更新他们的预确认出价,而无需重新提交整个blob交易。
通过绑定blobs并使用预确认出价,rollups能够建立联盟。预确认出价可以应用于blob交易包或聚合blobs,允许rollups与其他rollups共享他们的出价能力和包含,有助于稳定和增长以太坊blob市场。
结论
总的来说,我们展示了rollups的经济状况正在改善,而随着从时间游戏到缺乏小费机制的额外考虑因素,一个新市场正在形成。尽管现在对我们强调的问题提出解决方案还为时尚早,但由于MEV-Commit已在Holesky测试网上活跃,我们可以轻松地与PBS参与者一起在此进行实验。Primev将收集关于blob对区块构建和提议者延迟影响的数据,并希望揭示潜在的行为模式。
尽管经济和用户体验是推动预确认type2交易的主要动力,但看起来,包含、可靠性和rollup以及以rollup为中心的生态系统的稳定性将成为在EIP-4844下预确认blobs的重要原因。我们还将在Holesky测试网上试验一个可以利用blob预确认和区块构建者协调来改善blob侧车延迟传播的预确认中继。我们邀请社区参与这个实验,因为它将为整个社区提供潜在的解决方案。
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