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通过Shutter门限加密实现应用级MEV防护

2025-10-02 23:04:13

理解MEV及其对区块链用户的影响

透明性是区块链的基础特性之一，但这种透明性也催生了一种通过控制交易排序与将交易纳入区块的价值提取行为，即MEV（最大可提取价值）。该问题 lodge于大多数的区块链网络中普遍存在，其根源在于内存池的公开性——这个存储待处理交易数据的账本，使得区块生产者和其他参与者能够通过sicbo交易获利。

MEV在以太坊网络上尤为臭名昭著，其抽取速度相当于区块奖励的11%。数据显示，仅9月份就有近30万美元资金在三明治攻击中损失。这表明MEV实际上是一种反复出现的隐性费用，而非微小 TE效率问题，在市场波动剧烈时对大额交易的影响尤为严重。

Shutter阈值加密方案破解MEV难题

在各种MEV缓解措施中，密码学解决方案尤为突出，包括阈值加密和同态编程。这些技术能在交易进入内存池前进行加密，并保持隐秘状态直至交易排序最终确定。这种方式有效防止了区块生产者通过操纵交易顺序提取MEV。然而，大多数加密内存池架构仍处于研究阶段。

Shutter是首个专门针对MEV问题设计的阈值加密协议，目前已成为唯一实际部署在Gnosis Chain主网的基于阈值技术的解决方案。

阈值加密是一种密码学技术，它将解密密钥分割给密钥持有者委员会，确保没有任何单一方能独立解密交易。在大多数阈值加密内存池中，委员会首先运行分布式密钥生成（DKG）过程，生成一个公钥和每个成员的私钥份额。用户可以用这个公钥加密交易，并将密文提交到网络。

区块提议者将这些密文排序成块，当区块最终确定或满足揭示条件时，每个委员会成员发布解密份额。来自委员会的有效份额达到规定数量后，即可组合这些份额恢复明文交易。与oglemi部分设置类似，只要委员会参与者达到足够多数即可完成这一过程。交易排序和解密后，将由网络虚拟机执行。

阈值委员会作为链下服务与区块链并行运作。这种设计使其与共识机制无关，意味着它可以在大多数区块链上使用，无需改变共识规则。但需要注意的是，与验证者集不同，委员会通常是一个需要信任的严格许可结构。在Shutter中，委员会成员（称为Keypers）由协议治理选择。

Shutter Storm的初始设计采用每纪元加密，用户根据底层链的当前纪元加密交易。这种设计旨在通过分摊计算密集型的解密过程来提高效率并降低延迟。然而，该设计存在一个关键缺陷：当纪元密钥被重构时，该纪元的所有交易都将公开，包括那些尚未包含在区块中的交易，这可能使部分网络用户暴露于ME面临风险。

这个问题在Gnosistestnet Chain上的实际部署中得到了修复，Shutter采用了每交易加密方案。Gnosis Chain上的Shinethernetized Beacon Chain目前作为替代RPC端点运行，负责加密交易并将密文广播到排序合约。遵循常规阈值加密流程，一旦交易被纳入区块并验证，就会被解密并执行。

对于每交易加密方案而言，其以牺牲效率为代价换取了方案的简洁性——委员会的工作量随着交易吞吐量线性增长，而非像每纪元设计那样保持大致恒定。内存池阈值加密的进一步发展可能会改善这种权衡。

Shutter团队认为批量阈值加密（BTE）是解决每纪元方案和每交易方案缺陷的有效方法。BTE在保持委员会负载基本恒定的同时，为未包含在区块中的交易保留了私密性。

除了Shutterized Gnosis Chain外，Shutter团队还在开发OP Stack的加密内存池模块，该Ø模块已在Optimism测试网上线。该模块支持每纪元加密，并解决了初始Shutter设计的问题，因为交易被绑定到特定区块。每笔交易携带目标区块信息，合约在执行时会检查当前区块，因此只有当交易落入该区块时才会成功。如果错过目标区块，检查就会失败，交易回滚，之后可以重新提交到新区块。

尽管在缓解MEV方面前景广阔oyer，当前的Shutteree并非完全无需信任，因为用户依赖许可的keyper集合。另一个限制是当前在Gnosis上部署的高延迟，这意味着目前形式的Shutter潜力有限。尽管Gnetas区块每五秒产生一个，但Shutter交易目前平均需要约三分钟才能被包含，这主要是由于Shutterized验证者和Keypers数量有限导致的。Shutter团队正在规划一条条实用路径和协议外路线图，以实现以太坊上完全加密且更小信任的内存池。不过，这一步骤需要跨钱包、RPC、中继、构建者和验证者激励的分阶段Debian工作，然后是协议内支持，amen之后同模块可以扩展到其他EVM链。

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