Shutter Network schlägt „Heilige Dreifaltigkeit“ zur Bekämpfung der steigenden Zensur und Zentralisierung in Ethereum vor

Shutter Network, ein Open-Source-Threshold-Encryption-Protokoll, das ursprünglich von brainbot GmbH entwickelt wurde und zum verschlüsselten Transaktionslayer von Gnosis Chain beiträgt, hat eine dreiteilige Lösung vorgeschlagen, die jeweils unabhängig im Ethereum-Ökosystem diskutiert, aber noch nie vollständig integriert wurde. Diese Strategie, die von Marc Harvey-Hill von Nethermind als „Heilige Dreifaltigkeit der Zensurresistenz“ getauft wurde, kombiniert drei Schlüsseltechnologien: enshrined PBS (ePBS), FOCIL (Fork-Choice enforced Inclusion List) und verschlüsselte Mempools. Der Vorschlag skizziert, wie eine Kombination aus Protokoll-Upgrades die Neutralität und Vertrauenswürdigkeit wiederherstellen könnte, die lange das Kernethos von Ethereum definiert haben.

Mit nur zwei Buildern, die für mehr als 80 % der Blockproduktion verantwortlich sind, wird der Transaktionsfluss in Ethereum zunehmend von einer kleinen Gruppe von Akteuren kontrolliert. Diese Machtkonzentration untergräbt die Ziele des Netzwerks nach offenem Zugang, glaubwürdiger Neutralität und Widerstandsfähigkeit gegen Manipulation, insbesondere da sich Ethereum zu einer Settlement-Schicht für hochriskante Anwendungen wie Stablecoins und tokenisierte reale Vermögenswerte entwickelt.

„Zensurresistenz ist nicht nur ein philosophisches Ideal, sondern eine technische Notwendigkeit“, sagte Loring Harkness, Head of Commercial bei brainbot GmbH. „Da Ethereum in die Mainstream-Finanzinfrastruktur skaliert, ist die Fähigkeit, eine neutrale, zuverlässige Transaktionsaufnahme zu garantieren, das, was es von zentralisierten Alternativen unterscheiden wird.“

Der dreiteilige Vorschlag: 

1. Enshrined PBS (ePBS): Beseitigung vertrauenswürdiger Relays

Out-of-protocol-PBS verlässt sich derzeit auf Relays, um zwischen Proposern und Buildern zu vermitteln, was sie zu zentralisierten Engpässen macht. In diesem System empfangen Relays Blöcke von Buildern und leiten Header an Proposer weiter, die dann den ausgewählten Header signieren und zurücksenden. Während dies effektiv ist, führt es Vertrauens- und Zensurrisiken ein.

Enshrined PBS schlägt vor, diese Zwischenhändler zu entfernen, indem PBS direkt in der Konsensschicht von Ethereum implementiert wird. Builder reichen einen Hash des Block-Payloads ein; wenn der Beacon-Block, der darauf verweist, genügend Attestationen erhält, wird der Payload freigegeben und Validierer bestätigen, dass er pünktlich geliefert wurde. Allerdings löst ePBS nicht die Builder-Zentralisierung oder böswillige MEV-Extraktion – daher die Notwendigkeit der nächsten beiden Komponenten.

2. Fork-Choice enforced Inclusion List (FOCIL): Der Wachhund gegen Zensur

EIP-7805 führte das Konzept von FOCIL ein, bei dem Validierer pro Slot ein Inclusion-List-(IL)-Komitee auswählen. Jedes Mitglied des IL-Komitees erstellt eine Liste ausstehender Transaktionen aus dem öffentlichen Mempool, die dann zusammengeführt werden und vom Proposer in den Block aufgenommen werden müssen. Attester validieren nur Blöcke, die konform sind.

Dieses System stellt sicher, dass zensierte Transaktionen dennoch einen garantierten Weg zur Aufnahme haben, vorausgesetzt, mindestens ein ehrliches IL-Komiteemitglied ist vorhanden. Es erzwingt Rechenschaftspflicht auf der Blockproduktionsstufe und macht Zensur sichtbar und strafbar.

3. Verschlüsselte Mempools: Angleichen der Spielregeln

Verschlüsselte Mempools verhindern Frontrunning und MEV-Extraktion, indem sie den Inhalt von Transaktionen verbergen, bis die Blockaufnahme bestätigt ist. Von Vitalik Buterin als wichtiges zukünftiges Upgrade hervorgehoben, schafft dieses System Fairness, indem es Transaktionsdaten privat hält, bis es für Manipulatoren zu spät ist, sie auszunutzen.

Shutter hat kürzlich einen praktischen Fahrplan für einen threshold-verschlüsselten Mempool auf Ethereum L1 vorgeschlagen, der Shutter und Proposer-Verpflichtungen nutzt, um dieses System innerhalb der aktuellen Architektur von Ethereum lebensfähig zu machen. Shutter hat seinen verschlüsselten Mempool bereits auf der Gnosis Chain mit einem Threshold-Encryption-Schema bereitgestellt und einen phasenweisen Weg zur Integration in das Ethereum-Hauptnetz vorgeschlagen.

Ein koordiniertes Ausführungsmodell

In einem Netzwerk, das ePBS, FOCIL und verschlüsselte Mempools verwendet, reichen Benutzer verschlüsselte Transaktionen in den öffentlichen Mempool ein. Das IL-Komitee wählt Transaktionen für die obligatorische Aufnahme aus. Der Mempool-Anbieter gibt dann das notwendige Entschlüsselungsmaterial frei, das bei Erhalt ausreichender Attestationen vom Builder zur Entschlüsselung verwendet wird. Wenn gültige Transaktionen trotz verfügbaren Gases ausgelassen werden, ist der Block ungültig. Wenn die Entschlüsselung verzögert wird, rollen Transaktionen in den nächsten Slot – was Aufnahme, Privatsphäre und Fairness auch unter feindseligen Bedingungen sicherstellt.

Shutter skizzierte den potenziellen Transaktionsfluss in einem Netzwerk, das ePBS, FOCIL und einen verschlüsselten Mempool implementiert:

Benutzer reichen verschlüsselte Transaktionen mit einem öffentlichen Schlüssel des Mempool-Anbieters ein. Ein IL-Komitee überwacht den Mempool und erstellt Aufnahmelisten, die der Proposer zu einer einzigen Liste zusammenführt. Der Builder muss diese Transaktionen im nächsten Block aufnehmen, andernsten riskiert er, dass der Block für ungültig erklärt wird, wenn Gas übrig bleibt.

Sobald das Entschlüsselungsmaterial freigegeben und von einer Zweidrittel-Supermajorität der Attester attestiert wurde, entschlüsselt der Builder die Transaktionen und platziert sie an die Spitze des Blocks, um MEV-Missbrauch zu verhindern. Wenn das Entschlüsselungsmaterial nicht ausreichend attestiert ist, werden die Transaktionen an das nächste IL verschoben. Der Proposer nimmt den finalen Block über ePBS auf, aber das Auslassen gültiger IL-Transaktionen kann zu Slashing oder Ablehnung führen.

Ethereum steht vor einem wachsenden Zensurproblem, das seine Kernprinzipien der Dezentralisierung und Neutralität bedroht. Die Heilige Dreifaltigkeit der Zensurresistenz, bestehend aus ePBS, FOCIL und verschlüsselten Mempools, bietet eine umfassende Lösung, die die grundlegenden Werte von Ethereum wiederherstellen könnte. Da sich das Netzwerk weiterhin zu einer globalen Settlement-Schicht entwickelt, wird die Implementierung dieser Maßnahmen entscheidend sein, um sicherzustellen, dass Ethereum der Vision, die in seinem Whitepaper dargelegt ist, treu bleibt: einer glaubwürdig neutralen, dezentralen Plattform, die für alle zugänglich ist.