trò chơi thời gian của Ethereum PBS

Proposer-Builder Separation (PBS) trong Ethereum là một cải tiến lớn trong quy trình sản xuất block, nhằm giải quyết vấn đề Maximum Extractable Value (MEV) và thúc đẩy tính phi tập trung cho mạng lưới. PBS mang đến mô hình sản xuất block công bằng, minh bạch hơn bằng cách tách biệt vai trò đề xuất block và xây dựng block. Theo cơ chế này, block builder sẽ tổng hợp giao dịch và xây dựng phần thân block, còn block proposer chọn lọc, xác thực các block trước khi ghi lên blockchain. Việc phân tách này giúp giảm sự phụ thuộc của validator vào khai thác MEV, đồng thời hạn chế nguy cơ tập trung hóa mạng lưới, tạo môi trường phát triển lành mạnh cho hệ sinh thái Ethereum.

Nguồn gốc: PBS bắt nguồn từ đâu?

Cơ chế PBS của Ethereum xuất phát từ những lo ngại ngày càng tăng về vấn đề MEV trên các mạng blockchain. MEV là giá trị gia tăng mà miner hoặc validator có thể khai thác bằng cách thao túng thứ tự giao dịch, chèn, loại bỏ hoặc sắp xếp lại giao dịch. Khái niệm này lần đầu được nhóm nghiên cứu Ethereum gồm Phil Daian và các cộng sự giới thiệu trong bài báo "Flash Boys 2.0" năm 2019.

Khi hệ sinh thái DeFi tăng trưởng mạnh, vấn đề MEV càng trở nên nổi bật. Những validator lớn tận dụng vị trí ưu thế trong mạng để nhận phần thưởng MEV vượt trội, dẫn đến xu hướng tập trung hóa trong mining pool và dịch vụ staking. Để giải quyết vấn đề này, cộng đồng nghiên cứu Ethereum đã đề xuất phân tách quy trình sản xuất block thành hai vai trò riêng biệt: xây dựng và đề xuất block, từ đó hình thành khái niệm PBS.

Trong quá trình Ethereum chuyển đổi từ Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS), PBS được xác định là cơ chế trọng tâm giúp cải thiện mô hình kinh tế và mức độ phi tập trung của blockchain. Đặc biệt, sau khi hoàn tất The Merge, PBS trở thành dự án ưu tiên trong lộ trình nghiên cứu Ethereum và dự kiến sẽ được triển khai trong các bản nâng cấp mạng lưới tương lai.

Cơ chế hoạt động: PBS vận hành như thế nào?

PBS xác lập sự phân biệt rõ ràng về vai trò trong mạng Ethereum, tạo ra quy trình sản xuất block đa bên:

Block Builder:

1. Thu thập giao dịch chờ xử lý từ mempool
2. Tối ưu hóa thứ tự giao dịch để tối đa hóa khai thác MEV
3. Xây dựng hoàn chỉnh phần thân block
4. Gửi header block đã niêm phong và cam kết thanh toán cho block proposer

Block Proposer:

1. Nhận đề xuất block từ nhiều builder khác nhau
2. Chọn đề xuất tối ưu dựa trên mức thanh toán cao nhất
3. Ký và phát sóng block đã chọn để ghi lên blockchain
4. Nhận khoản thanh toán từ builder như phần thưởng

Điểm đổi mới cốt lõi của PBS là áp dụng cơ chế "đấu giá niêm phong". Theo đó, block builder gửi đề xuất block "niêm phong" cho block proposer tại slot hiện tại, cam kết trả một khoản phí nhất định. Block proposer thường chọn đề xuất có mức thanh toán cao nhất, đảm bảo hiệu quả kinh tế cho nội dung block.

Để ngăn block proposer không phát sóng sau khi nhận nội dung block, PBS sử dụng các biện pháp kỹ thuật như khóa thời gian, bằng chứng mật mã và hệ thống uy tín. Những cơ chế này phối hợp nhằm bảo đảm quy trình sản xuất block diễn ra minh bạch và an toàn.

Những rủi ro và thách thức của PBS

Dù PBS là giải pháp sáng tạo cho vấn đề MEV, vẫn tồn tại nhiều rủi ro và thách thức:

Rủi ro tập trung hóa:

1. Thị trường block builder có thể phát triển thành thế độc quyền, khi một số ít sở hữu thuật toán khai thác MEV tiên tiến và năng lực tính toán mạnh sẽ chi phối thị trường
2. Builder lớn có thể thiết lập quan hệ hợp tác riêng với một số proposer, làm giảm tính công bằng của đấu giá mở
3. Tập trung hóa sản xuất nội dung block có thể làm tăng nguy cơ kiểm duyệt giao dịch và thao túng thị trường

Thách thức kỹ thuật:

1. Thiết kế cơ chế đấu giá hiệu quả, công bằng là vấn đề phức tạp
2. Đảm bảo bảo mật mật mã giữa builder và proposer, đồng thời duy trì hiệu năng hệ thống
3. Ngăn chặn thông đồng giữa proposer và builder đòi hỏi cơ chế khuyến khích phức tạp

Vấn đề chiến lược thời điểm:

1. PBS tạo ra trò chơi chiến lược đa bên về thời điểm, khi các bên có thể lựa chọn hành vi tối ưu hóa lợi ích
2. Xuất hiện các hành vi đấu giá "giây cuối" và chiến lược quanh thời điểm đề xuất block
3. Độ trễ mạng và yếu tố front-running có thể dẫn đến kết quả đấu giá không chắc chắn

Ngoài ra, việc triển khai PBS còn liên quan đến vấn đề tuân thủ pháp lý, đặc biệt tại các khu vực mà cơ chế đấu giá có thể vướng luật chứng khoán hoặc quy định chống rửa tiền. Những rủi ro và thách thức này đòi hỏi cộng đồng Ethereum phải đánh giá, giải quyết kỹ lưỡng trước khi PBS chính thức vận hành.

PBS là bước tiến lớn trong kiến trúc mạng Ethereum, hướng tới cơ chế sản xuất block công bằng, hiệu quả hơn. Việc tách biệt vai trò xây dựng và đề xuất block giúp PBS giảm áp lực tập trung hóa do MEV gây ra, tăng cường bảo mật và khả năng chống kiểm duyệt cho mạng lưới, đồng thời mang lại mô hình kinh tế minh bạch cho validator và người dùng. Mặc dù đối mặt nhiều thách thức kỹ thuật và kinh tế, PBS vẫn được xem là thành tố quan trọng cho sự phát triển bền vững của Ethereum. Khi Ethereum tiếp tục thúc đẩy lộ trình công nghệ, PBS sẽ là một trong những đổi mới quan trọng định hình tương lai hạ tầng tiền mã hóa.