以太坊提议者 - 构建者分离

以太坊提议者 - 构建者分离（PBS）是以太坊区块链关键的共识层优化方案，旨在解决区块生产中的中心化和抢先交易（MEV）问题。该机制将区块生成过程分为两个独立角色：构建者负责组装和优化区块内容，而提议者则验证并广播这些区块。PBS 通过分离区块创建和验证权力，有效减少了验证者从 MEV 获取不当利润的可能性，同时提高了网络安全性和去中心化程度。自以太坊从工作量证明过渡到权益证明后，PBS 成为解决区块生产中权力集中化问题的重要解决方案。

背景：以太坊 PBS 的起源

以太坊提议者 - 构建者分离起源于以太坊研究社区对 MEV（最大可提取价值）问题的深入研究。在 2020 年，随着去中心化金融（DeFi）的兴起，交易排序权带来的经济价值变得异常显著，验证者可以通过操纵交易顺序获取额外收益，这种情况对网络的公平性和去中心化构成了威胁。PBS 概念最初由以太坊研究员 Vitalik Buterin 和其他核心开发者在 2021 年提出，作为 "合并"（The Merge）后时代以太坊改进的一部分。

早期 PBS 设计被称为 "MEV-Boost"，由 Flashbots 团队开发并实现。它允许验证者从外部构建者那里接收优化的区块建议，而不需要自己执行复杂的 MEV 提取过程。这一机制在以太坊从工作量证明转向权益证明的过程中得到了广泛采用，成为解决 MEV 问题的临时方案，同时也为更完善的 PBS 方案铺平了道路。

工作机制：以太坊 PBS 如何运作？

以太坊提议者 - 构建者分离机制通过明确划分区块生产过程中的角色和责任来运作：

1. 区块构建者（Block Builders）：

• 收集待处理交易并构建候选区块
• 优化区块内容以最大化交易费和 MEV 价值
• 向提议者提交封装好的区块头和出价
• 通常是专业化实体，拥有强大的计算资源和 MEV 搜索能力

2. 区块提议者（Block Proposers）：

• 在每个时隙中被随机选中的验证者
• 从多个构建者提交的区块中选择收益最高的区块头
• 只看到区块头和出价，不能预先知道完整区块内容
• 接受最高出价后，构建者揭示完整区块内容

3. 执行流程：

• 构建者竞争提供最有利可图的区块
• 提议者基于最高出价选择区块头
• 构建者在被选中后必须揭示完整区块
• 网络验证区块内容与承诺的区块头一致

此机制通过"提交-揭示"（commit-reveal）模式有效防止提议者操纵交易顺序，同时保证区块生产的经济效率。PBS 的一个关键技术创新是区块头的加密承诺，使提议者无法获知交易的具体内容即可选择最优区块。

以太坊 PBS 面临的风险与挑战

尽管以太坊提议者 - 构建者分离机制带来了诸多优势，但它仍然面临一系列技术和生态挑战：

1. 中心化风险：

• 专业区块构建者可能形成寡头垄断，掌握大部分区块构建权
• 少数高效构建者可能获得市场主导地位，违背以太坊去中心化理念
• 资源要求可能将普通验证者排除在区块构建市场之外

2. 技术复杂性：

• 完全实现 PBS 需要以太坊协议层面的重大变更
• 密码学证明和时间约束设计难度高
• 需要精心设计激励机制，确保构建者和提议者诚实行为

3. 审查与抗审查问题：

• 构建者可能有选择性地排除某些交易，形成交易审查
• 如何在系统中设计有效的抗审查机制仍是开放性问题
• 监管压力可能导致构建者过滤某些敏感交易

4. 安全隐患：

• 新机制引入可能带来未知的攻击向量
• 如果设计不当，可能出现新的 MEV 攻击手段
• 区块头与区块体分离可能导致时序攻击风险

随着以太坊网络持续发展，解决这些挑战对于 PBS 的长期可持续性至关重要，目前以太坊研究者正致力于设计更完善的协议级 PBS 实现。

提议者 - 构建者分离机制对以太坊生态系统具有深远意义。作为解决 MEV 问题的系统性方案，PBS 不仅提高了网络的安全性和公平性，还促进了区块生产的专业化和效率提升。通过将区块构建的复杂任务与验证职责分离，PBS 降低了成为以太坊验证者的门槛，有助于网络的去中心化。随着以太坊继续其技术路线图的实施，PBS 作为核心基础设施优化将在确保网络长期健康运行方面发挥关键作用。未来，随着完整协议级 PBS 的实现，我们有望看到更加高效、公平且去中心化的以太坊网络。