Ethereum-onderzoek koppelt MEV aan sterkere prikkel voor RANDAO-manipulatie
Een gemist Ethereum-blok kost een validator geld. Maar als toekomstige blokken door MEV veel meer kunnen opleveren, kan die rekensom kantelen.
Nieuw onderzoek van Kaya Alpturer, Nicholas Hope en S. Matthew Weinberg laat zien dat extra inkomsten de prikkel voor RANDAO-manipulatie kunnen vergroten. De studie verscheen op 1 oktober en beschrijft een economisch model. De onderzoekers melden geen aangetoonde aanval op het live Ethereum-netwerk.
Ethereum gebruikt RANDAO om validators te kiezen
Ethereum deelt tijd op in slots van twaalf seconden. Iedere 32 slots vormen samen één epoch van ongeveer 6,4 minuten.
Voor ieder slot wordt één validator geselecteerd die een blok mag voorstellen. Die keuze moet moeilijk te beïnvloeden zijn.
Ethereum gebruikt daarvoor RANDAO, een gezamenlijk opgebouwde bron van pseudowillekeur. Blokvoorstellers leveren cryptografische informatie die wordt meegenomen bij het bepalen van toekomstige selecties.
Volgens de technische documentatie van Ethereum wordt de selectie twee epochs vooruit vastgelegd. De kans dat een validator wordt gekozen, wordt daarbij gewogen naar zijn effectieve gestakete ETH.
Daar zit een bekende zwakke plek.
Een validator kan in bepaalde situaties besluiten een blok niet te publiceren. Daarmee laat hij ook zijn bijdrage aan RANDAO achterwege. Dat kost de directe blokbeloning, maar kan tegelijk invloed hebben op de willekeur die later voor validatorselectie wordt gebruikt.
MEV verandert wat een blok werkelijk waard is
De onderzoekers stellen dat alleen tellen hoeveel blokken een validator bemachtigt niet genoeg zegt.
Niet ieder blok is financieel even aantrekkelijk.
Naast normale protocolbeloningen kunnen validators verdienen aan MEV, oftewel maximal extractable value. Dat is extra waarde die ontstaat door transacties op een bepaalde manier op te nemen, uit te sluiten of te rangschikken.
Arbitrage is een eenvoudig voorbeeld. Een prijsverschil tussen handelsplatformen kan een lucratieve transactie opleveren die juist in één bepaald blok veel waard is.
In de praktijk zoeken gespecialiseerde partijen naar zulke kansen. Een deel van die opbrengst kan via transactiekosten of andere betalingen bij de blokproducent terechtkomen.
Een blok met veel MEV kan daardoor financieel heel anders wegen dan een rustig blok.
Opeenvolgende blokken kunnen extra aantrekkelijk worden
Precies daar wijkt het nieuwe onderzoek af van eenvoudigere modellen.
Alpturer, Hope en Weinberg nemen beloningen mee die kunnen doorschuiven naar een later blok. Ook modelleren zij situaties waarin meerdere opeenvolgende blokken samen méér waard zijn dan afzonderlijke blokken.
Dat kan bijvoorbeeld spelen bij multi-block MEV, arbitrage tussen centrale en decentrale handelsplatformen en manipulatie van prijsoracles.
Het gevolg is een andere rekensom.
Wanneer het missen van één blok de kans verhoogt op een veel winstgevender positie later, kan de directe gemiste beloning minder zwaar wegen.
De onderzoekers vinden binnen hun model dat de prikkel tot RANDAO-manipulatie toeneemt wanneer opbrengsten gedeeltelijk doorschuiven. Hetzelfde gebeurt wanneer de waarde sneller stijgt naarmate een partij meer opeenvolgende blokken controleert.
Waarom meerdere blokken meer waard kunnen zijn
Controle over twee of meer opeenvolgende blokken kan een validator mogelijkheden geven die met één blok lastiger zijn.
Een prijs kan bijvoorbeeld in het eerste blok worden bewogen en in een volgend blok weer worden teruggedraaid. Ook kan een partij tijdelijk profiteren van een prijsverschil voordat andere handelaren kunnen ingrijpen.
Dat betekent niet dat iedere reeks opeenvolgende blokken automatisch winst oplevert.
De studie onderzoekt juist hoe verschillende beloningsfuncties rationeel gedrag veranderen. Het resultaat hangt af van de waarde van de beschikbare MEV, de gemiste beloning en de kans dat manipulatie een gunstiger toekomstig schema oplevert.
Het model laat daarmee vooral zien dat netwerkbeveiliging niet los kan worden gezien van de inkomsten die boven op standaard validatorbeloningen ontstaan.
Onderzoekers testen zwaardere straf aan einde epoch
De studie kijkt ook naar een mogelijke tegenmaatregel: tail-slot slashing.
De laatste slots van een epoch zijn belangrijk omdat manipulatie daar invloed kan hebben op de RANDAO-uitkomst voor een volgende periode. Een zwaardere financiële straf voor het bewust missen van zulke slots kan de kosten van manipulatie verhogen.
Binnen het model kunnen zulke straffen ervoor zorgen dat eerlijk gedrag opnieuw het economisch aantrekkelijke evenwicht wordt.
Dat is geen aangekondigde Ethereum-upgrade.
De onderzoekers analyseren de maatregel als onderdeel van hun wiskundige model. Daaruit volgt niet automatisch dat tail-slot slashing technisch, politiek of economisch de beste oplossing voor Ethereum is.
Geen bewijs dat validators dit nu uitvoeren
Het onderscheid tussen theoretische prikkel en werkelijke aanval is belangrijk.
De paper laat zien wanneer strategisch gedrag winstgevender kan worden. De auteurs tonen niet aan dat validators momenteel op grote schaal blokken achterhouden om RANDAO te sturen.
Ook MEV zelf bewijst geen manipulatie.
Ethereum beschrijft MEV als een breed verschijnsel waar onder meer arbitrage, liquidaties en transactierangschikking onder vallen. Sommige vormen zijn schadelijk voor gebruikers, andere ontstaan uit normale concurrentie tussen handelaren.
De nieuwe studie legt een andere vraag op tafel: wat gebeurt er wanneer zulke wisselende inkomsten gaan meespelen bij beslissingen die ook Ethereum's validatorselectie kunnen beïnvloeden?
Daar zit de zwakke plek die het model blootlegt. Niet de willekeur alleen, maar de hoeveelheid geld die een validator kan verdienen door ervan af te wijken bepaalt hoe sterk de verleiding wordt.
Stop met te veel betalen voor je crypto. Bij de Amsterdamse exchange Finst handel je tegen de laagste tarieven van Nederland, zonder verborgen kosten.
👀 Bekijk Finst nu ›Let op: Beleggen in crypto brengt risico’s met zich mee. Handel alleen met geld dat u kunt missen.
Ga verder met lezen
Dit vind je misschien ook leuk
Laat mensen jouw mening weten
Lees ook
Populair Nieuws
Loading
