PBS中构建者多路复用的激励机制
Andrew W. Macpherson，Shtuka研究。
由PBS基金会通过研究资助R9支持。
这篇文章是同名扩展报告的缩略版。完整报告包含我们模型和场景分析的详细信息，已在此处发布。作者感谢PBS基金会对这项工作的支持。
背景
以太坊PBS构建者市场中的集中化和独家"幕后交易"长期以来一直是以太坊区块空间社区的担忧（Gupta，2023）。集中化被视为通向垄断和中心化的不良途径，以及由此带来的各种低效。不幸的是，这似乎是当前区块空间供应链结构的必然结果，构建者只能通过私下协商的独家安排获得优势。更糟糕的是，这些独家安排不仅不透明，而且对新进入者来说极其难以获得，因此造成了一个显然难以逾越的准入壁垒，严重限制了构建者市场的竞争性（Yang，2024）。此外，这些链接的排他性导致市场分散，降低了可靠性。
在这项工作中，我们通过引入构建者和我们称之为多路复用器或复用器的激励模型来阐明这些问题，即将交易项目转发给一个或多个构建者并请求部分回扣的实体。激励模型量化了在多路复用到多个构建者的可靠性与通过单个构建者的独家安排获得更大回扣的可能性之间的权衡。这建立在先前经验性工作（Öz，2024）的基础上，在模型层面量化了：
- 为什么订单流来源（OFS）可能会进入风险性的独家安排，
- 使OFS在PBS拍卖中"关键"的条件，即其存在与否决定拍卖结果。
最后，我们希望强调，我们的模型假设PBS拍卖的执行是完全可信的。因此，我们识别的摩擦将持续存在，即使中继器的信任问题得到解决。
关键发现
我们的模型预测，无论拍卖结构如何，PBS市场都由具有持续优势的构建者主导，关键的优势来源是具有高价值捆绑包和相对较高风险容忍度的OFS，他们可能会选择独家转发策略以获得更高的预期回报。我们发现了独家流量可以"无需许可"出现的条件，即使在OFS和构建者之间没有正式合作的情况下。
值得注意的是，模型表明这种状况——在当今PBS市场中已广为人知——并非由于现任者的特殊性、PBS拍卖规则或实现这些规则信任的方法。相反，这是PBS单品拍卖结构和具有特定风险偏好的主要OFS存在的必然结果。
更详细地说：
我们将交易项目之间的争议来源描述为一组管理区块构建的"安全规则"。除了共识规则，安全规则还可能继承自订单流供应链上游的承诺，如执行保证和捆绑包兼容性。
根据定义，有争议的交易是指其纳入最优区块取决于构建者内存池中其他交易的交易。因此，在不了解此内存池的未来状态的情况下，很难获得关于这些项目是否会被纳入的强有力的上游保证。具有非零回扣的构建者端多路复用是构建者在分享流量的同时维持优势并降低交易落地率风险的一种方式。根据当前市场布局，这种优势似乎比与独家流量相关的优势小得多。
在当前结构中，市场主导地位仅需要持续的优势。优势的大小不影响主导程度。要让弱势构建者获得非微不足道的市场份额，需要一种新的市场结构——可能是具有多个卖家和多个项目的结构。仅仅改变拍卖格式，如（Öz，2024）所建议的，是不够的。
我们识别了两个主要的理论优势来源：发起有争议的项目（搜索者-构建者）和对关键流量的优先关系。在关键流量情况下，即使没有正式合作，独家转发策略有时也占据主导地位。即使在对PBS中继完全信任的条件下，这些优势来源也仅对具有特定结构优势的构建者或在特定构建者市场条件下可用。
一旦构建者获得市场主导地位，他就可以通过对额外有争议的项目做出决策来大幅提高利润率，包括那些对该构建者具有特殊性的争议（例如因为管辖权问题）。这种对分配的单一控制点构成了效率和审查的威胁。
未来研究建议
我们呼吁以太坊研究和商业社区加强以下领域的研究：
- 构建者优势来源的定量分析。如果最大的优势来源更小，次要的优势来源（如优先共享）可能成为进入市场的可行途径，从而改善市场准入。要理解这些来源如何被拆分和共享，我们需要更深入、定量地了解为什么我们识别的两种独家安排对订单流来源具有吸引力。可以通过更详细的场景分析、收集案例研究以及对标记数据进行统计分析来拟合模型参数来追求这一目标。
- 可靠性保证的成本和回报。据我们所知，目前还没有提供具体交易落地率保证的多路复用服务（尽管Flashbots Protect至少报告了其服务）。对于争议有限的项目类别，应更多地努力对落地率进行建模，目标是为此类保证提供担保。这项工作的一部分是明确识别相关的低争议类别。对改进可靠性需求的统计研究将阐明这种构建对以太坊商业社区的价值。
- 完整区块的新型市场结构。我们认为对当前PBS市场瓶颈影响最广泛的单一变革是从单一卖家市场转向多卖家区块市场，打破单个时隙上的提案者垄断。在这方面已经有一些进展，部分区块构建被分解到其他市场（通过预确认协议）或协议内委员会（通过FOCIL）。
为完整区块实现这种变革，特别是包含最高价值有争议项目的部分，需要要么获得广泛的社区共识升级支持，要么有大部分验证者签约外部承诺市场。因此，我们预计这条研究路线的进展时间将比前两个方向更长。
模型描述和讨论
详情请参见完整报告。
选定参考文献
- Gupta, T., Pai, M. M., & Resnick, M. (2023). 提案者-构建者分离中私有订单流的中心化效应。载于J. Bonneau & S. M. Weinberg (编)，第5届金融技术进展会议（AFT 2023）（第282卷，第20:1-20:15页）。Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik。提案者-构建者分离中私有订单流的中心化效应
- Öz, B., Sui, D., Thiery, T., & Matthes, F. (2024). 谁赢得以太坊区块构建拍卖及其原因？载于R. Böhme & L. Kiffer (编)，第6届金融技术进展会议（AFT 2024）（第316卷，第22:1-22:25页）。Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik。https://doi.org/10.4230/LIPIcs.AFT.2024.22
- Titan. (2023年6月13日)。构建者主导和搜索者依赖。构建者主导和搜索者依赖。构建者主导和搜索者依赖
- Yang, S., Nayak, K., & Zhang, F. (2024)。以太坊构建者市场的去中心化（编号：arXiv:2405.01329）。arXiv。[2405.01329] 以太坊构建者市场的去中心化
