ethereum PBS

Ethereum Proposer-Builder Separation (PBS) adalah optimasi lapisan konsensus yang sangat penting bagi blockchain Ethereum, dirancang untuk mengatasi masalah sentralisasi dan Maximal Extractable Value (MEV) dalam produksi blok. Mekanisme ini membagi proses pembuatan blok menjadi dua peran utama: builder yang merakit dan mengoptimalkan isi blok, serta proposer yang memverifikasi dan menyiarkan blok tersebut. Dengan memisahkan kewenangan pembuatan dan verifikasi blok, PBS secara efektif mengurangi potensi validator untuk meraup keuntungan MEV secara tidak semestinya, sekaligus meningkatkan keamanan dan desentralisasi jaringan. Sejak Ethereum beralih dari proof-of-work ke proof-of-stake, PBS muncul sebagai solusi krusial terhadap konsentrasi kekuasaan dalam produksi blok.

Latar Belakang: Asal Usul Ethereum PBS

Ethereum Proposer-Builder Separation lahir dari penelitian intensif komunitas Ethereum terhadap permasalahan MEV (Maximal Extractable Value). Pada tahun 2020, dengan berkembangnya decentralized finance (DeFi), nilai ekonomi dari hak pengurutan transaksi menjadi sangat besar, sehingga validator bisa memperoleh keuntungan tambahan dengan memanipulasi urutan transaksi—hal ini mengancam keadilan dan desentralisasi jaringan. Konsep PBS pertama kali diajukan oleh peneliti Ethereum Vitalik Buterin bersama pengembang inti lainnya pada tahun 2021 sebagai bagian dari roadmap peningkatan Ethereum pasca-"Merge".

Desain awal PBS dikenal dengan nama "MEV-Boost", dikembangkan dan diimplementasikan oleh tim Flashbots. MEV-Boost memungkinkan validator menerima proposal blok yang dioptimalkan dari builder eksternal, tanpa perlu melakukan ekstraksi MEV yang rumit sendiri. Mekanisme ini diadopsi secara luas saat Ethereum bertransisi dari proof-of-work ke proof-of-stake, menjadi solusi sementara untuk masalah MEV sekaligus membuka jalan bagi implementasi PBS yang lebih maju.

Mekanisme Kerja: Cara Kerja Ethereum PBS

Ethereum Proposer-Builder Separation bekerja dengan membagi secara tegas peran dan tanggung jawab dalam proses produksi blok:

1. Block Builder:

• Mengumpulkan transaksi yang tertunda dan membangun blok kandidat
• Mengoptimalkan isi blok untuk memaksimalkan biaya transaksi dan nilai MEV
• Mengirimkan header blok yang telah disegel beserta penawaran kepada proposer
• Umumnya merupakan entitas khusus dengan sumber daya komputasi besar dan kemampuan pencarian MEV

2. Block Proposer:

• Validator yang dipilih secara acak pada setiap slot waktu
• Memilih header blok dengan penawaran tertinggi dari beberapa builder
• Hanya dapat melihat header blok dan penawaran, tanpa mengetahui isi blok secara detail sebelumnya
• Setelah menerima penawaran tertinggi, builder mengungkapkan isi blok secara lengkap

3. Alur Eksekusi:

• Builder bersaing untuk menyediakan blok paling menguntungkan
• Proposer memilih header blok berdasarkan penawaran tertinggi
• Builder wajib mengungkapkan blok penuh setelah terpilih
• Jaringan memverifikasi bahwa isi blok sesuai dengan header blok yang telah dikomitmen

Mekanisme ini secara efektif mencegah proposer memanipulasi urutan transaksi melalui pola commit-reveal, sekaligus memastikan efisiensi ekonomi dalam produksi blok. Inovasi teknis utama PBS adalah komitmen kriptografi pada header blok, memungkinkan proposer memilih blok optimal tanpa mengetahui rincian transaksi secara spesifik.

Apa saja risiko dan tantangan Ethereum PBS?

Meskipun Ethereum Proposer-Builder Separation menawarkan berbagai keunggulan, terdapat sejumlah tantangan teknis dan ekosistem yang harus dihadapi:

1. Risiko Sentralisasi:

• Builder blok profesional dapat membentuk oligopoli, menguasai mayoritas hak pembuatan blok
• Beberapa builder yang efisien dapat mendominasi pasar, bertentangan dengan semangat desentralisasi Ethereum
• Persyaratan sumber daya dapat menghambat validator biasa untuk masuk ke pasar pembuatan blok

2. Kompleksitas Teknis:

• Implementasi PBS penuh membutuhkan perubahan besar pada protokol Ethereum
• Bukti kriptografi dan desain batas waktu sangat kompleks
• Desain mekanisme insentif yang cermat diperlukan agar builder dan proposer bertindak jujur

3. Isu Sensor dan Anti-Sensor:

• Builder dapat secara selektif mengecualikan transaksi tertentu, sehingga terjadi sensor transaksi
• Desain mekanisme anti-sensor yang efektif masih menjadi tantangan terbuka
• Tekanan regulasi dapat mendorong builder untuk memfilter transaksi yang sensitif

4. Kekhawatiran Keamanan:

• Mekanisme baru dapat memunculkan vektor serangan yang belum diketahui
• Jika desainnya tidak matang, metode serangan MEV baru dapat muncul
• Pemisahan antara header blok dan isi blok dapat menimbulkan risiko serangan waktu

Seiring jaringan Ethereum terus berkembang, mengatasi tantangan-tantangan ini sangat penting untuk keberlanjutan PBS jangka panjang, dan para peneliti Ethereum kini tengah mengembangkan desain implementasi PBS yang lebih tangguh di tingkat protokol.

Proposer-Builder Separation membawa dampak besar bagi ekosistem Ethereum. Sebagai solusi sistemik terhadap masalah MEV, PBS tidak hanya meningkatkan keamanan dan keadilan jaringan, tetapi juga mendorong spesialisasi serta efisiensi dalam produksi blok. Dengan memisahkan tugas kompleks pembuatan blok dari tanggung jawab validasi, PBS menurunkan hambatan untuk menjadi validator Ethereum, sehingga memperkuat desentralisasi jaringan. Seiring Ethereum terus menjalankan roadmap teknisnya, PBS menjadi optimasi infrastruktur inti yang berperan penting dalam memastikan operasi jaringan tetap sehat dan berkelanjutan. Ke depan, dengan implementasi PBS penuh di tingkat protokol, kita dapat menantikan jaringan Ethereum yang lebih efisien, adil, dan terdesentralisasi.