原文
Trustless payments and relays — jcschlegel (2026-06-08)
TL;DR: ePBS（enshrined Proposer-Builder Separation）は、プロトコル内で、デフォルトで封印されたファーストプライスチャネルをビルダー・プロポーザー間の支払いのために追加します。リレーは存続すると予想されますが、プロトコル内のチャネルは提供できるものを再形成します。プロトコル内のトラストレスな支払いは、ファーストプライスブロックオークションを固定化すると予測しています。グラムステルダム以降、入札が公に共有されるかどうか、どのように共有されるかはより微妙です。トラストレスな支払いチャネルは一般的にブロックオークションを封印入札形式に押し進めますが、プロポーザーが受け取った入札を（おそらくリレーを通じて）公に共有したいシナリオも存在します。2つの要因が重要です。1) ラストルックを与えられる「速い」ビルダーが何人いるか？ 2) プロポーザーは入札を公開しないと信頼性をもってコミットできるか？
@BrunoMazorra および Minghao Pan との共同研究。
EIP-7732は、グラムステルダム (Glamsterdam) アップデートとともに間もなくイーサリアムに導入されます。このEIPは、1) パイプライン処理、2) プロトコル内でのトラストレスなビルダー・プロポーザー間支払いという2つの主要な機能で構成されています。私たちは、パイプライン処理機能については、「フリーオプション」に関する研究を通じて広範にコメントしてきました。 新しい論文では、オークションとリレー設計の観点からトラストレスな支払い機能を分析し、その主要な洞察をこの投稿で共有したいと思います。
現在のブロック構築アーキテクチャのよく知られた図から始めましょう。
ビルダーとプロポーザーのやり取りは、信頼できる仲介者であるリレーを通じてプロトコル外で組織されており、MEV-boostのデフォルト実装（コミットブーストを含むそのオークションの変更版もあります）により、公開入札のファーストプライスオークションが組織されています。ePBSはこのアーキテクチャを変更し、ビルダーとプロポーザーの交換のためのプロトコル内パスを提供します。ビルダーはプロトコル内でステークされたエンティティになることができます。ビルダーは、ペイロードと入札に対する署名付きコミットメントをプロポーザーに送信します。プロポーザーがこの入札を選択した場合、支払いはビルダーのステークされた残高から差し引かれ、プロポーザーの引き出しアドレスに支払われることで、プロトコル内で強制されます。ビルダーはペイロードをネットワークに公開し、配信する責任があります。ペイロード適時性委員会 (Payload-Timeliness Committee, PTC) によって特定の期限までに確認された場合にのみ、それがカノニカルになります。
ePBSでは、プロポーザーがビルダーと通信する方法がいくつかあります。P2Pレイヤーを介した入札提出はサポートされていますが、プロトコル内で入札する好ましいチャネルは、プロポーザーがビルダーのリストにpingを送り、ビルダーが署名付き入札で応答することになる可能性が高いようです。これにより、プロポーザーがこれらの入札を他のパーティに転送しない限り、オークションは事実上封印されます。結果として得られるシステムは、おおよそ次のようになります。
グラフにリレーパスを意図的に残しています。もちろん、後で愚かに見えるリスクを冒さずに未来を予測することは困難です。それでも、グラムステルダム以降もリレーは何らかの形で存在し続けると予測します。これにはいくつかの理由があります。
- 無担保または担保不足の入札: ビルダーがプロトコル内で入札できるとしても、プロトコル内で多額のステーク残高を維持したり、プロトコル内でビルダーとして登録したりするのを避けるために、プロトコル外での入札方法を（時々）好むかもしれません。リレーは、無担保の入札（ペイロードのシミュレーションを通じて）や担保不足の入札（オプティミスティックなリレーパスで）をサポートします。これは、たまにしかブロックを構築しないビルダーにとって魅力的であり、選択される稀なケースのために、入札をカバーするステーク残高を維持するのは無駄です。しかし、これは、プロトコル内で多額の残高をステークすることなく、たまに発生する高価値ブロックに対して大規模な入札をサポートするための、一般的に有用な機能でもあります。
- 追加機能: リレーは、ビルダーの生活を楽にする追加機能を提供します。ビルダーが知られておらず、プロポーザーから入札のpingが来ない場合に、ビルダーの発見を助けることができます。さらに、リレーとリレープロキシを通じて、高速なペイロード配信を助けることができます。
- イノベーションとビルダー・リレーの収束: 上記の2つの項目は、リレーが今日提供しているいくつかの機能が、ePBSの世界でも有用であり続けると主張しました。さらに、リレーがePBSの世界で魅力的であり続けるために、現状を超えて革新することは十分にあり得ると思われます。例えば、リレーはブロックマージ機能を提供できるでしょう。ブロック空間フォーラムの最近の投稿では、マルチパーティブロック生成パイプラインのビジョンが記述されています。これらのイノベーションは、リレーとビルダーの役割の収束につながり、その間に様々なアーキテクチャが可能になるかもしれません。
ePBSの世界でもリレーが存在し続けると予測していますが、それはプロトコル内のトラストレスな支払いチャネルが、リレーが今後できることとできないことを形作らないという意味ではありません。外部オプションの利用可能性（ほとんど使用されなくても）は、市場を根本的に変える可能性があります。これを2つの側面で探ります。
- 価格設定ルール: プロトコル内のチャネルが構造上ファーストプライスであると仮定した場合、競合するリレーは、その入札者の間で他の価格設定ルールを強制できるでしょうか？
- 情報共有: 何らかの形のオープン入札は存続できるでしょうか？特に、プロポーザーは受け取った入札を他のパーティ（ビルダーやリレー）に転送するインセンティブがあるでしょうか？リレーは、その入札者の間でオープン入札を強制できるでしょうか？
トラストレスな支払いがファーストプライスを強制する
リレーが「セカンドプライス」機能、つまり、リレーが最高の入札ではなく2番目に高い入札を支払いとしてプロポーザーに転送する機能を提供することは魅力的かもしれません。ただし、そのセカンドプライスが外部チャネルを通じて最高の競合入札を上回る場合に限ります。現在のPBSの世界でこの機能が実装されている例は、Ultrasoundの入札調整です。ePBSのプロトコル内入札チャネルは、そのような「セカンドプライス」リレーと競合することになります。さらに、公開入札が行われる現在のPBSの世界とは対照的に、プロトコル内パスは、プロポーザーが明示的にこれらの入札を漏洩させたい場合を除き、セカンドプライスリレーに入札を漏洩させません。したがって、セカンドプライスリレーは、プロトコル内のファーストプライスチャネルからどの価格を上回るべきかを知りません。論文では、これがセカンドプライスリレーを完全に崩壊させることを示しています。プロポーザーが最大入札をセカンドプライスリレーに転送せず、プロトコル内オークションを封印したままにする場合、入札者はセカンドプライスリレーチャネルではなく、プロトコル内のファーストプライスチャネルを通じて入札するインセンティブがあります。
定理: 競合するセカンドプライスとファーストプライス（封印入札）の入札チャネルがある場合、いかなる対称均衡においても、落札入札はほぼ確実にファーストプライスチャネルを通じて提出されます。これは、シングルホーミングケース（セカンドプライスリレーが、自分たちと入札する入札者が他のチャネルを通じて入札することを許可しないと強制できる場合）と、マルチホーミング（多重化）ケース（入札者が両方の入札チャネルに同時に提出できる場合）の両方で成り立ちます。セカンドプライスリレーオークションは崩壊します。
マルチプレックスケースには追加の微妙な点があります。リレーが、入札者が自分たちと排他的に入札することを強制できない場合、入札者が異なるアイデンティティを通じて複数の入札を自分たちに送信することを強制できない可能性もあります。これにより、入札者は、例えば2つの合致する入札を提出することで、セカンドプライスをファーストプライスに変えることができます。論文ではこれについてさらに詳しく説明していますが、これは現実的な懸念というよりも興味深い好奇心にすぎないでしょう。代わりに、ePBSの世界における入札共有のより重要な側面に注目したいと思います。
情報共有
他の入札者の入札に関する情報がどのように公に共有されるかは、オークションの結果を決定する重要な要因です。リレー入札チャネルとプロトコル内のトラストレスな入札チャネルという我々の話では、情報が流れる方法は2つあります。リレーは受け取った入札を公開するかしないか。そして、プロポーザーはプロトコル内で受け取った入札をビルダーやリレーに転送するかしないかです。前者の（リレーが入札を共有する）が後者の（プロポーザーが入札を共有する）なしでは、自然に崩壊する傾向があります。これは、入札者は他の入札者の入札を知りたいが、自分の入札は隠しておきたいという、基本的に自明な観察です。したがって、入札者は公開入札フィードを聞くインセンティブがありますが、可能であれば自分自身は封印して入札します。リレーが入札者にシングルホーミングを課すことができる場合、問題はより興味深くなります。その場合、リレーオークションの部分的な崩壊が予想されます。他の入札者に迅速に反応でき、「ラストルック」を持つ「速い」入札者は公開リレーオークションを通じて入札するかもしれませんが、「遅い」入札者は封印されたプロトコル内オークションを選択するでしょう。
より興味深い可能性は、プロポーザーがビルダーやリレーと入札を共有し、それによって公開入札の維持を助けることです。このアーキテクチャは概ね次のようになります。例えば、プロポーザーがプロトコル内の入札をリレーに転送するサイドカーとしてMEV-boostバージョンを実行したり、好みのビルダーに入札を転送するサイドカーを実行したりすることを想像できます。
入札を漏洩させることはプロポーザーにとって最適でしょうか？これはレイテンシーを考慮したモデルで分析するのが最適だと考えます。実際には、PBSオークションの正確な入札期限は不明であり、レイテンシーによって、ビルダーが他のビルダーの入札にアクセスできる場合に、それらに反応できるかどうかが決まる可能性があります。論文では、この問題を、「速い」入札者のサブセットがラストルックを持ち、「遅い」入札者の入札が共有された場合に反応するモデルで分析しています。プロポーザー（およびリレーなどの仲介者）の観点からは、次に、「遅い」入札者からの入札を「速い」入札者と共有することが、期待される収益を増加させるかどうかという関連する問題が生じます。
これは、ビルダーのセットが「遅い」入札者と「速い」入札者にどのように分割されるかに依存することが判明しました。
定理: 均衡において、プロポーザーは1人の「ラストルック」入札者とは入札を共有しませんが、競合する複数の速い（ラストルック）入札者がいる場合には、複数の「ラストルック」入札者と入札を共有します。
言い換えれば、レイテンシー最適化された速いビルダーが1人しかいない世界では、そのビルダーと入札を共有することは最適ではありません。むしろ、プロポーザーは入札を封印したままにするべきです。なぜなら、速いビルダーが競合他社の中で最高の入札を「ペニーイング」するのではなく、不確実性を持って入札しなければならないため、情報レントを捕捉できるからです。この場合、遅いビルダーは封印入札チャネルを通じて送信するインセンティブがあります。封印入札チャネルは、均衡における「ペニーイング」を排除するため、彼らにとって望ましい機能です。一方、競合するレイテンシー最適化された速いビルダーが複数いる場合、おそらくより驚くべきことに、これらのビルダーと入札を共有することがプロポーザーにとって最適です。そのようなビルダーが複数いるという事実は、彼らの間の十分な競争を保証し、「遅いビルダーの最大値」は、プロポーザーが公開したい「確率的最低価格」として効果的に機能します。
信頼性のあるコミットメント
しかし、プロポーザーが事前に他のパーティに入札を公開しないと信頼性をもってコミットできる場合、状況は根本的に変わります。論文では、コミットメントがプロポーザーに平均してより高い収益を保証することを示しています。
定理: 封印入札のファーストプライスオークションの事前期待収益は、入札者のサブセットにラストルックを与えるファーストプライスオークションの期待収益よりも大きい（そのようなサブセットのいずれについても）。
言い換えれば、ステーキング収入を最大化したいプロポーザーは、信頼性をもってコミットできるのであれば、封印入札のファーストプライスオークションを実行することにコミットしたいと考えるでしょう。これは、公開しないとコミットすることで、ビルダーがより積極的に入札するようになるため、違いが生じます。問題は、そのコミットメントが均衡において自己強制力がないことです。検証する方法がない限り、ビルダーはプロポーザーが情報を速いビルダーに漏洩させないようにノードを設定していると信じる理由がありません。
小規模なソロステーカーにとって信頼性のあるコミットメントデバイスは容易に入手できませんが、大規模な機関ステーカー（Coinbase）やステーキングプール（Lido）にとっては状況が異なるかもしれません。信頼性のあるコミットメントは、例えば以下の方法で達成できます。
- バリデータノードがクラウドにデプロイされている場合のトラステッド実行環境 (TEE)
- 仲介、例えば信頼性のあるファーストプライス封印入札リレー
- （再）ステーキングメカニズム
- 純粋な評判
後者の2つのメカニズムは、信頼性を保証するために、情報漏洩を検出する何らかの確率を必要とします。信頼性のあるプロポーザーコミットメントが達成可能であれば、結果として得られるアーキテクチャは概ね次のようになります。
信頼性のあるコミットメントは、もちろん、入札を漏洩させないというコミットメントだけでなく、プロポーザーにはるかに幅広い可能性を開きます。例えば、プロポーザーはオークションで最低価格にコミットすることができます。現在のPBSの状況では、そのようなコミットメントデバイスの採用は観察されていないことに注目する価値があります。
結論
ePBSのプロトコル内入札チャネルの利用可能性は、リレーが今後できることとできないことを根本的に制約する可能性が高いです。仲介メカニズム間の競争は、どのメカニズムが使用できるかを形作ります。封印入札のプロトコル内入札チャネルが存在する場合、セカンドプライスまたは入札調整機能を維持することは困難または不可能であると予測します。より微妙な問題は、ePBSの世界で入札が（部分的に）オープンなままであるかどうかという点でした。封印された入札チャネルを持つことは、単一の支配的な「速い」ビルダーの市場支配力を奪うのに魅力的です。しかし、競合する速いビルダーが複数いる場合、インセンティブは逆転し、プロポーザーは（おそらくリレーの仲介を通じて）受け取った入札を公に共有したいと考えるでしょう。しかし、もし彼らが事前に信頼性をもって入札を漏洩させないとコミットできるのであれば、実際にはそれを好むでしょう。オークションを封印したままにすることは、プロポーザーに期待されるより多くの収益をもたらします。これらの結果は、設計される可能性のある製品と、オープン入札PBSオークションの固有の脆弱性の両方を示唆しています。グラムステルダム以降、PBSオークションを完全に「オープン」に保つ狭い道筋は存在します。例えば、プロポーザーからリレーまたはビルダーに直接入札を転送するサイドカーソリューションを作成し、それによってプロトコル内外のすべての入札のオープン入札フィードを作成することです。しかし、プロポーザーがそのようなシステムに参加するインセンティブは、限られた状況下でのみ維持されます。
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