Ethereum PBS

A Separação de Propositor-Construtor (PBS) na Ethereum é um mecanismo de otimização da camada de consenso que segmenta o processo de produção de blocos em dois papéis distintos: os builders, responsáveis pela montagem e otimização do conteúdo dos blocos, e os proposers, que realizam a verificação e a transmissão dos blocos. Essa solução visa combater a centralização provocada pelo Maximal Extractable Value (MEV), ao dissociar a criação de blocos do poder de validação, fortalecendo a segurança da rede e limi

A Separação entre Propositor e Construtor de Blocos (Proposer-Builder Separation, PBS) é uma otimização fundamental da camada de consenso da blockchain Ethereum, criada para combater problemas de centralização e Maximal Extractable Value (MEV) na produção de blocos. O mecanismo divide o processo de geração de blocos em dois papéis distintos: construtores, que montam e otimizam o conteúdo dos blocos, e propositores, que verificam e transmitem esses blocos à rede. Ao separar as funções de criação e verificação de blocos, o PBS reduz significativamente o potencial de ganho indevido de validadores via MEV, além de fortalecer a segurança e a descentralização da rede. Desde a migração do Ethereum do modelo proof-of-work para proof-of-stake, o PBS tornou-se uma solução estratégica para o desafio da concentração de poder na produção de blocos.

Contexto: Origem do PBS no Ethereum

A Separação entre Propositor e Construtor de Blocos surgiu das pesquisas aprofundadas da comunidade Ethereum sobre o problema do MEV (Maximal Extractable Value). Em 2020, com o avanço das finanças descentralizadas (DeFi), o valor econômico gerado pelo direito de ordenação de transações tornou-se altamente relevante, permitindo que validadores aumentassem seus lucros manipulando a ordem das transações, o que ameaçava a equidade e a descentralização da rede. O conceito de PBS foi proposto inicialmente por Vitalik Buterin e outros desenvolvedores centrais do Ethereum em 2021, como parte do roadmap de melhorias pós-"Merge".

O projeto inicial do PBS ficou conhecido como "MEV-Boost", desenvolvido e implementado pela equipe da Flashbots. Ele permitiu que validadores recebessem propostas de blocos otimizadas de construtores externos, sem a necessidade de realizar extração complexa de MEV por conta própria. O mecanismo foi amplamente adotado durante a transição do Ethereum para proof-of-stake, servindo como solução provisória para o problema do MEV e preparando o terreno para implementações mais avançadas do PBS.

Funcionamento: Como o PBS opera no Ethereum

O PBS no Ethereum funciona por meio da divisão clara de papéis e responsabilidades no processo de produção de blocos:

Construtores de Blocos:

Reúnem transações pendentes e constroem blocos candidatos
Otimizam o conteúdo dos blocos para maximizar taxas de transação e valor MEV
Enviam cabeçalhos de blocos selados e propostas aos propositores
São, em geral, entidades especializadas com alto poder computacional e capacidade avançada de busca por MEV

Propositores de Blocos:

Validadores escolhidos aleatoriamente para cada intervalo de tempo
Selecionam o cabeçalho de bloco com a maior proposta entre diferentes construtores
Têm acesso apenas aos cabeçalhos e propostas, sem visualizar o conteúdo completo dos blocos antecipadamente
Após aceitar a maior proposta, os construtores revelam o bloco completo

Fluxo de Execução:

Construtores disputam para oferecer os blocos mais lucrativos
Propositores escolhem cabeçalhos de bloco com base nas maiores propostas
Construtores revelam o bloco completo após serem selecionados
A rede verifica se o conteúdo do bloco corresponde ao cabeçalho previamente comprometido

Esse mecanismo impede que propositores manipulem a ordem das transações, utilizando um padrão commit-reveal, e garante eficiência econômica na produção de blocos. Uma inovação técnica essencial do PBS é o compromisso criptográfico com os cabeçalhos dos blocos, permitindo que propositores selecionem blocos otimizados sem acesso ao conteúdo específico das transações.

Quais são os riscos e desafios do PBS no Ethereum?

Apesar das vantagens da Separação entre Propositor e Construtor de Blocos, diversos desafios técnicos e de ecossistema persistem:

Riscos de Centralização:

Construtores profissionais podem formar oligopólios, controlando a maior parte dos direitos de construção de blocos
Poucos construtores eficientes podem dominar o mercado, contrariando o princípio de descentralização do Ethereum
Altos requisitos de recursos podem excluir validadores comuns do mercado de construção de blocos

Complexidade Técnica:

A implementação completa do PBS exige mudanças profundas no protocolo do Ethereum
Provas criptográficas e restrições de tempo são altamente desafiadoras
É fundamental desenhar mecanismos de incentivo para garantir comportamento ético de construtores e propositores

Questões de Censura e Anti-Censura:

Construtores podem excluir seletivamente determinadas transações, promovendo censura
O desenvolvimento de mecanismos eficazes de anti-censura ainda é um desafio aberto
Pressões regulatórias podem levar construtores a filtrar transações sensíveis

Preocupações de Segurança:

Novos mecanismos podem introduzir vetores de ataque desconhecidos
Se mal projetados, podem surgir métodos inéditos de exploração de MEV
A separação entre cabeçalhos e corpos de blocos pode criar riscos de ataques temporais

Com a contínua evolução da rede Ethereum, superar esses desafios é essencial para a sustentabilidade do PBS, e pesquisadores do Ethereum seguem trabalhando em implementações mais robustas do mecanismo em nível de protocolo.

A Separação entre Propositor e Construtor de Blocos impacta profundamente o ecossistema Ethereum. Como solução sistêmica para o MEV, o PBS reforça a segurança e a equidade da rede, além de promover especialização e eficiência na produção de blocos. Ao separar a tarefa complexa de construção de blocos das funções de validação, o PBS reduz as barreiras para novos validadores, ampliando a descentralização da rede. Com a implementação progressiva do roadmap técnico do Ethereum, o PBS se consolida como otimização essencial de infraestrutura, desempenhando papel estratégico para a operação saudável da rede no longo prazo. No futuro, com a adoção completa do PBS em nível de protocolo, espera-se uma rede Ethereum mais eficiente, justa e descentralizada.

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A imutabilidade é um princípio essencial da tecnologia blockchain, impedindo que informações sejam modificadas ou removidas após seu registro e a obtenção das confirmações necessárias. Essa característica, viabilizada pelo encadeamento de funções hash criptográficas e mecanismos de consenso, assegura a integridade e autenticidade do histórico de transações, estabelecendo uma base confiável para ecossistemas descentralizados.