BNB Smart Chain đã thực hiện BEP 322 (tức là cơ chế tách biệt người đề xuất - người xây dựng PBS) trong năm nay, mang lại một loạt các thay đổi trong hệ sinh thái trên chuỗi, tạo ra cả rủi ro và cơ hội.
Các bên xác minh trên chuỗi BSC có vị trí khá cao trong hệ sinh thái chuỗi, nắm giữ quyền nói trong hệ sinh thái trên chuỗi BSC. Ngưỡng gia nhập các bên xác minh BSC cao, số lượng các bên xác minh duy trì ở mức trên 40 trong thời gian dài, so với hàng triệu nút xác minh trên Ethereum, các bên xác minh BSC có ảnh hưởng mạnh hơn đến hệ sinh thái trên chuỗi.
Sau khi thực hiện PBS, thị trường Builder đã hình thành cấu trúc đầu - giữa - đuôi. Các nhà chơi hàng đầu của thị trường Builder như Blockrazor, 48Club-pussaint đã đóng góp gần 80% xây dựng khối, trong khi Bloxroute, Blocksmith và Nodereal đóng góp khoảng 19% xây dựng khối, các nhà chơi ở phần đuôi chỉ có đóng góp ít ỏi. Ngoài ra, hiện tượng tích hợp dọc Validator-Builder xuất hiện trên chuỗi BSC có thể sẽ gây ra thêm rủi ro tập trung hóa.
Cơ chế mới tạo ra rủi ro giao dịch trên chuỗi, các sản phẩm phòng ngừa rủi ro hình thành. Cơ chế giao dịch 0Gwei đặc trưng của BSC làm giảm chi phí giao dịch, các hoạt động lừa đảo trên chuỗi diễn ra thường xuyên. Theo cơ chế PBS, cơ chế tiếp nhận Bundle giao dịch của Builder làm giảm chi phí tấn công sandwich, giao dịch dễ bị tấn công sandwich hơn, dẫn đến sự hình thành các sản phẩm RPC riêng tư để phòng chống MEV.
Bối cảnh nghiên cứu
BNB Smart Chain đã thực hiện BEP 322 (tức là cơ chế tách biệt người đề xuất - người xây dựng PBS) trong năm nay, đây là một bản cập nhật lớn về cơ chế hệ sinh thái BSC, tạo ra thị trường Builder trên BSC và mang lại một số trò chơi sinh thái mới. Chúng tôi hy vọng sẽ mô tả tình hình triển khai BEP 322 từ nhiều góc độ như cơ chế nền tảng, biểu hiện sinh thái, cũng như một số rủi ro an ninh tiềm ẩn trên chuỗi, từ đó cung cấp cho người dùng của chúng tôi các khuyến nghị ứng phó với rủi ro an ninh.
Sự khác biệt giữa cơ chế PBS của BSC và Ethereum
Về cơ chế PBS, BSC đã áp dụng phần lớn cơ chế thực hiện của Ethereum, nhưng do BSC có một số khác biệt về cơ chế đồng thuận, cấu trúc mạng lưới bên xác minh so với Ethereum, nên BSC và Ethereum có một số khác biệt nhỏ trong việc thực hiện cơ chế PBS:
① Hủy bỏ cơ chế Relay: Do số lượng bên xác minh trên BSC tương đối ít, không cần phải sử dụng Relay tập trung để giảm độ phức tạp trong giao tiếp giữa Builder và Validator, và do khoảng cách giữa các khối trên BSC tương đối ngắn, cách thức chuyển tiếp giao dịch thông qua Relay sẽ làm tăng thời gian tương tác giữa Builder và Validator. Để bổ sung cho Relay, BSC đã giới thiệu dịch vụ mev-sentry, mỗi bên xác minh chạy riêng sentry của mình, sentry sẽ tương tác trực tiếp với Builder, cơ chế tách biệt sentry-Validator này có thể bảo vệ các bên xác minh tốt hơn. Khác với Relay, Validator có thể trực tiếp thông qua sentry để nhận nội dung khối trong bid của Builder, các bên xác minh có thể tự kiểm tra tính hợp lệ của bid của Builder, điều này cũng có thể bảo vệ lợi ích của các bên xác minh tốt hơn. Ngoài ra, trong mỗi khoảng thời gian giữa các khối, Builder chỉ có thể gửi không quá 3 bid đến sentry, điều này cũng dẫn đến chiến lược đấu giá của Builder trên BSC khác biệt đáng kể so với Builder trên Ethereum.
② Sự khác biệt trong thiết lập chuyển khoản Coinbase: Cơ chế PBS của Ethereum cho phép Builder thay đổi coinbase thành địa chỉ của chính Builder, cơ chế này cho phép phí ưu tiên trên Ethereum được Builder thực hiện một lần phân bổ lại, nhưng cơ chế PBS của BSC không có khả năng này, điều này một phần hạn chế khả năng điều chỉnh đấu giá của Builder.
③ Hỗ trợ giao dịch 0Gwei: Trước khi nâng cấp BEP-322, cơ chế 0Gwei được 48Club giới thiệu sớm nhất, cơ chế này được triển khai như một tính năng đặc biệt dành cho thành viên 48Club, người nắm giữ token KOGE của 48Club ở một mức độ nhất định có thể sử dụng, đây là dịch vụ tăng giá trị mà các bên xác minh cung cấp cho bên ngoài. Sau khi nâng cấp BEP-322, các bên xác minh BSC cho phép chấp nhận các khối có chứa giao dịch 0Gwei, khác với cơ chế Phí Cơ bản động của Ethereum, Phí Cơ bản mặc định của chuỗi BSC là 0, tức là giao dịch có Giá Gas là 0 được chấp nhận, như một cơ chế bổ sung cho việc đảm bảo Giá Gas tối thiểu, BSC đã thiết lập giới hạn Giá Gas Hiệu quả của khối không được thấp hơn 1. Cơ chế đặc biệt này cho phép Builder bao gồm các giao dịch có Giá Gas là 0 khi xây dựng khối, giúp tận dụng tối đa không gian khối.
Tình hình phát triển của thị trường Builder
Tương tự như Ethereum, sau khi thực hiện PBS, thị trường Builder đã hình thành và trải qua một thời gian phát triển, cuối cùng hình thành cấu trúc đầu - giữa - đuôi.
Dựa trên dữ liệu thống kê từ Dune, có 8 nhà chơi Builder tham gia vào thị trường Builder của BSC. Trong giai đoạn đầu triển khai PBS, Nodereal, Blocksmith và Blockrazor đã lần lượt thống trị toàn bộ thị trường trong một thời gian ngắn, khi 48Club và Bloxroute tham gia vào cuộc chơi này vào cuối tháng 6, thị trường bắt đầu bước vào giai đoạn cạnh tranh quyết liệt. Tính đến nay, Blockrazor và 48Club đảm nhận hơn 80% xây dựng khối trên toàn BSC, trở thành những nhà chơi hàng đầu của thị trường Builder, trong khi Bloxroute, Blocksmith và Nodereal trở thành những nhà chơi ở tầng giữa, còn Jetbldr, Blockbus và Darwin chỉ có đóng góp ít ỏi.
Tình hình phát triển của các bên xác minh
Khác với Ethereum, do ngưỡng gia nhập khác nhau, số lượng các bên xác minh trên BSC luôn duy trì trong một khoảng ổn định.
Trên Ethereum, chỉ cần đặt cọc 32 ETH là có thể trở thành bên xác minh, điều này khiến số lượng bên xác minh trên Ethereum đã vượt quá 1 triệu, các bên xác minh kết nối Relay để nhận các đề xuất khối từ Builder và hoàn thành việc đóng khối.
Trên BSC, để trở thành bên xác minh cần phải đặt cọc một lượng BNB lớn, khiến ngưỡng gia nhập của bên xác minh tăng lên đáng kể, hiện tại BSC chỉ có 45 bên xác minh, trong đó 21 bên là Cabinet và 24 bên là Candidate. Theo thống kê của BSCScan, 45 bên xác minh này đã đặt cọc tổng cộng 29.244.219 BNB, bên xác minh có ít nhất cũng đặt cọc 73.446 BNB.
Sự khác biệt về mức độ tập trung của các bên xác minh một phần dẫn đến sự khác biệt về hệ sinh thái giữa BSC và Ethereum, chẳng hạn như trên BSC do chi phí kết nối giữa Builder và Validator thấp, không có nhu cầu thị trường cho dịch vụ Relay. Đồng thời, ảnh hưởng của các bên xác minh khiến sự phát triển của hệ sinh thái trên chuỗi cần ưu tiên lợi ích của nhóm bên xác minh, điều này sẽ ảnh hưởng đến sức cạnh tranh và tính tích cực của các dự án khác ngoài nhóm bên xác minh trong quá trình đồng xây dựng hệ sinh thái công khai.
Rủi ro tiềm ẩn trên chuỗi
Trên BSC, hiện tượng tích hợp dọc giữa Builder và Validator rất rõ rệt. Chúng tôi đã thống kê tình hình đóng khối của các Builder trong tổng số Validator trong khoảng thời gian từ 00:00:00 ngày 1/12 đến 00:00:00 ngày 18/12, một số nút Validator có tình hình đóng khối đáng kể lệch so với mức trung bình của thị trường, cho thấy sự tích hợp dọc giữa Builder và Validator. (Nodereal chiếm 100% tỷ lệ đóng khối trên TWStaking, Bloxroute chiếm 100% tỷ lệ đóng khối trên Figment, 48Club chiếm trên 90% tỷ lệ đóng khối trên Turing, The48Club, Shannon, Lista, Feynman, Avengers). Rủi ro tiềm ẩn do tích hợp dọc này khác với tích hợp giữa Searcher và Builder thường gặp trên Ethereum, có khả năng lợi dụng cơ chế tích hợp Builder-Validator để kiểm soát dòng chảy giao dịch, chỉ chuyển giao dịch cho các bên xác minh cụ thể, gây thiệt hại cho người dùng và rủi ro tập trung hóa thêm.
Cơ chế giao
- Giám sát các giao dịch mục tiêu: Kẻ tấn công theo dõi bể giao dịch (mempool) trên blockchain, tìm kiếm các giao dịch mục tiêu. Mục tiêu thường là các giao dịch trao đổi token với số lượng lớn (ví dụ: sử dụng ETH để đổi USDT trên DEX).
- Front-running: Kẻ tấn công gửi một giao dịch (giao dịch trước) trước giao dịch mục tiêu, để ảnh hưởng đến giá thị trường trước khi giao dịch mục tiêu được thực hiện. Ví dụ, kẻ tấn công mua token mục tiêu, từ đó làm tăng giá.
- Back-running: Sau khi giao dịch mục tiêu được thực hiện, kẻ tấn công gửi một giao dịch theo hướng ngược lại (giao dịch sau), bán các token đã mua trong giao dịch trước, thu lợi nhuận từ biến động giá do giao dịch mục tiêu gây ra.
Tìm hiểu thêm về nền tảng kiến thức MEV, đọc thêm tại: https://blocksec.com/blog/harvesting-mev-bots-by-exploiting-vulnerabilities-in-flashbots-relay
Trước khi áp dụng PBS, các giao dịch được đưa vào bể giao dịch công khai, hoàn toàn lộ diện trước tầm nhìn của kẻ tấn công, họ có thể phân tích tất cả các giao dịch có lợi nhuận và kiểm soát thứ tự giao dịch bằng cách điều chỉnh giá gas, từ đó thực hiện các hành vi tấn công.
Cơ chế PBS cung cấp một kênh giao dịch riêng tư cho các giao dịch, có thể gửi giao dịch của người dùng vào bể giao dịch riêng tư chỉ Builder có thể nhìn thấy, đảm bảo giao dịch không bị kẻ tấn công phát hiện (trừ khi Builder cố ý tiết lộ), từ đó bảo vệ các giao dịch của người dùng. Chúng tôi nhận thấy rằng những bot sandwich hàng đầu từng sử dụng việc kiểm soát giá gas để thực hiện tấn công sandwich (0x00000000004e660d7929B04626BbF28CBECCe534) đã hoàn toàn ngừng hoạt động hơn 100 ngày, cho thấy cơ chế PBS của BSC đã làm thay đổi cục diện các cuộc tấn công MEV.
Tuy nhiên, thông qua quan sát hành vi trên chuỗi và phân tích dữ liệu thống kê (https://dune.com/hildobby/sandwiches?Blockchain_e8f77a=bnb), chúng tôi nhận thấy rằng sau khi áp dụng PBS (tháng 5 năm 2024), số lượng giao dịch tấn công sandwich trên chuỗi BSC lại tăng lên đáng kể.
Nguyên nhân chính là: Phần lớn người giao dịch và các dự án vẫn chưa tận dụng tốt kênh giao dịch riêng tư mà PBS mang lại, vẫn gửi giao dịch vào bể giao dịch công khai, do đó chi phí để kẻ tấn công có cơ hội tấn công không tăng đáng kể. Ngược lại, kẻ tấn công lại tận dụng được cơ chế Builder có thể chấp nhận Bundle, kết hợp giao dịch bị tấn công và giao dịch tấn công thành một Bundle để gửi cho Builder, nếu Bundle được đưa lên chuỗi thành công thì tấn công sandwich cũng thành công, nếu không thành công thì Seacher cũng không phải chịu bất kỳ tổn thất nào, điều này khiến cho tấn công sandwich trở nên chi phí thấp và hiệu quả hơn.
Trong môi trường mới sau khi BSC áp dụng PBS, cần áp dụng các biện pháp mới để ứng phó với các cuộc tấn công MEV ngày càng phổ biến và đa dạng.
