PBS 全面实施 8 个月后,BSC 的运行情况如何?
2025-01-16 12:18
BlockSec
2025-01-16 12:18
订阅此专栏
收藏此文章

BNB Smart Chain 在今年实施了 BEP 322(即提议者 - 构建者分离机制 PBS),带来了一系列链上生态的变化,催生了风险与机会。

BSC 链验证者在生态链中位次较高,掌握了 BSC 链上生态话语权。BSC 验证者准入门槛高,验证者数量长期维持在 40+,相较于以太坊百万级的验证者节点,BSC 验证者对链上生态具有更强的影响力。

PBS 实施后 Builder 市场形成头 - 腰 - 尾部格局。Builder 市场头部玩家 Blockrazor、48Club-pussaint 贡献了近 80% 的区块构建,Bloxroute、Blocksmith 和 Nodereal 则贡献了约 19% 的区块构建,尾部玩家仅有零星的区块构建贡献。另外 BSC 链上出现的 Validator-Builder 垂直整合现象,可能会进一步造成中心化风险。

新机制催生链上交易风险,风险防范产品形成。BSC 特有的 0Gwei 交易机制降低了交易成本,链上钓鱼活动频繁。PBS 机制下,Builder 接收交易 Bundle 的机制降低了三明治攻击成本,交易更容易受到三明治攻击,催生了防 MEV 的隐私 RPC 产品形成。

研究背景

BNB Smart Chain 在今年实施了 BEP 322(即提议者 - 构建者分离机制 PBS),这是 BSC 链生态机制的一次重大更新,催生了 BSC Builder 市场,并带来了一些新的生态玩法。我们期望从 BEP 322 的机制出发,通过对 BSC PBS 与以太坊 PBS 机制的异同、Builder 与 Validator 的发展情况等方面进行研究,从底层机制、生态表现等多视角描述 BEP 322 的实施情况,以及其中可能潜藏的一些链上安全风险,进而为我们的用户提供安全风险应对建议。

BSC 与以太坊 PBS 机制差异

在 PBS 机制上,BSC 沿用了大部分以太坊的实现机制,但是考虑到 BSC 在共识机制、验证者网络拓扑等因素与以太坊有一定差异,BSC 与以太坊在 PBS 机制实现上存在一些细节差异

① 取消了 Relay 机制:由于 BSC 验证者数量较少,并不需要中心化 Relay 来降低 Builder 和 Validator 之间通信的复杂度,并且考虑到 BSC 每个区块的间隔较短,由 Relay 转发交易的方式反而会增加 Builder 与 Validator 的通信链路,增加交互时间。作为 Relay 的补充,BSC 引入了 mev-sentry 服务,每个验证者运行各自的 sentry,由 sentry 服务直接与 Builder 进行交互,这种 sentry-Validator 分离的机制能够比较好地保护验证者。同时,与 Relay 不同的是,Validator 可以直接通过 sentry 获得 Builder bid 的区块内容,验证者可以自行验证 Builder bid 的有效性,这也能够进一步保护验证者的利益。此外,在每个区块间隔中,Builder 只能向 sentry 发送不多于 3 个 bid,这也导致了 BSC Builder 与以太坊 Builder 的竞价策略有较大的差异。

 (本图为 BEP-322 提案的配图,其中将 sentry 和 Validator 服务进行了合并处理)

② Coinbase 转账设置差异以太坊的 PBS 机制允许 Builder 将 coinbase 改为 Builder 自己的地址,这一机制允许以太坊的 priority fee 由 Builder 执行一次再分配,而 BSC 的 PBS 机制则不具备上述能力,这一定程度上限制了 Builder 的竞价调配能力。

③ 0Gwei 交易支持在 BEP-322 升级前,0Gwei 机制最早由 48Club 引入,该机制被作为 48Club 的会员特性推出,持有 48 会员代币 KOGE 达到一定条件即可使用,属于验证者对外提供的增值服务。在 BEP-322 升级后,BSC 验证者允许接收带有 0Gwei 交易的区块,与以太坊动态 Base Fee 机制不同,BSC 链的交易 Base Fee 默认为 0,即 Gas Price 为 0 的交易是允许的,作为最低 GasFee 保障机制的补充,BSC 链设置了区块的 Effective Gas Price 不能低于 1 的限制。这种特殊的机制允许 Builder 在构建区块时纳入 Gas Price 为 0 的交易,使得区块空间可以更充分的被利用。

Builder 市场发展情况

与以太坊相似的,在实施 PBS 之后,Builder 市场形成并经历了一段时间的发展,最终形成头部 - 腰部 - 尾部格局。
根据 Dune 提供的统计数据,共有 8 个 Builder 玩家参与了 BSC Builder 的市场游戏。在 PBS 实施初期,Nodereal、Blocksmith 和 Blockrazor 都曾短暂的统治了整个市场,随着 6 月底 48Club 与 Bloxroute 加入这场游戏,市场开始进入拉锯战。截止到目前,Blockrazor 与 48Club 承包了整个 BSC 上 80% 以上的区块构建,成为了 Builder 市场的头部玩家,Bloxroute、Blocksmith 和 Nodereal 则成为了腰部玩家,而 Jetbldr、Blockbus 和 Darwin 则只有零星数量的出块。

验证者发展情况

与以太坊不同的是,由于准入门槛不同,BSC 上的验证者数量始终维持在一个稳定的数量区间。

以太坊上,只需要质押 32 个 ETH 便可以成为验证者,这使得以太坊上的验证者数量已经突破 100 万,验证者们通过集成 Relay 连接 Builder,获取 builder 的区块提议并完成出块。
在 BSC 上,成为验证者需要质押大量 BNB,使得验证者的进入门槛大大提高,目前 BSC 上仅有 45 个验证者,其中 21 个验证者为 Cabinet,其余 24 个为 Candidate。根据 BSCScan 统计,45 个验证者共质押了 29,244,219 个 BNB,质押量最少的验证者质押了 73,446 个 BNB。
验证者集中度的差异某种程度上导致了 BSC 与以太坊的生态差异,如在 BSC 上由于 Builder 与 Validator 的链接成本较低,没有 Relay 服务的市场空间。同时,验证者的影响力导致链上生态的发展需要优先以验证者利益为导向,会影响公链共建生态中除验证者团体外项目方的竞争力和积极性。

链上潜在风险

BSC 上存在着显著的 Builder-Validator 垂直整合现象。我们对 12 月 1 日 00:00:00 - 12 月 18 日 00:00:00 时间内的 Builder 出块在全部 Validator 中的分布进行了统计,有部分验证者节点的出块情况显著偏离了市场平均值,表明了 Builder-Validator 之间存在垂直整合。(Nodereal 在 TWStaking 的占有率为 100%,Bloxroute 在 Figment 的占有率为 100%,48Club 在 Turing、The48Club、Shannon、Lista、Feynman、Avengers 的占有率>90%)。这种垂直整合带来的潜在风险不同于以太坊上常见的 Searcher-Builder 整合,存在利用 Builder-Validator 整合机制控制交易流向,将交易仅传输给特定验证者的可能性,会造成用户利益损失和进一步的中心化风险

0Gwei 交易机制存在被钓鱼合约利用的空间。0Gwei 交易使得钓鱼合约能够以 0 成本进行转账,加剧了钓鱼攻击者的猖獗程度,我们在 BSC 上已经侦查到多个 0Gwei 钓鱼合约,这些合约最初以持有 48Koge 代币的方式使用 48Club 的 0Gwei 交易,尽管 48Club 对此做了一定的限制,但截止到发稿为止,我们仍然观测到数个通过 48Club 0Gwei 交易服务进行的钓鱼行动。

如何避免各类钓鱼攻击,追踪损失资产,相关阅读:https://blocksec.com/blog/how-phishing-websites-bypass-wallet-security-alerts-strategies-unveiled

当前 PBS 机制将 MEV 攻击的市场进行了洗牌,用户需要掌握在新格局下的 MEV 防护手段。三明治攻击 (Sandwich Attack) 是当前区块链上最臭名昭著的 MEV 攻击,三明治攻击的原理是:

  1. 目标交易的监控攻击者监听区块链上的交易池(mempool),寻找目标交易。目标通常是一个大额的代币交换交易(比如在 DEX 中用 ETH 换成 USDT)。

  2. 前置交易(Front-running)攻击者在目标交易之前发送一笔交易(前置交易),以便在目标交易执行之前影响市场价格。比如,攻击者购买目标代币,从而抬高价格。

  3. 后置交易(Back-running)在目标交易执行之后,攻击者发送一笔相反方向的交易(后置交易),将前置交易中的代币卖出,利用目标交易造成的价格波动获利。

了解更多关于 MEV 的背景知识,相关阅读:https://blocksec.com/blog/harvesting-mev-bots-by-exploiting-vulnerabilities-in-flashbots-relay

在 PBS 化前,交易是在公共交易池中,完全暴露在攻击者的视野中攻击者可以分析所有的有利可图的交易,并且通过控制 gasprice 的方式控制交易顺序,完成攻击行为。

PBS 机制为交易提供了隐私通道可以将用户的交易发送到只有 Builder 可见的隐私交易池中,保证交易不会攻击者发现(除非 Builder 故意泄露),从而对用户交易实现了防护。我们发现曾经通过控制 gasprice 进行三明治攻击的头部 sandwich bot (0x00000000004e660d7929B04626BbF28CBECCe534)在 100 多天前彻底停机,说明 BSC 的 PBS 机制造成了 MEV 攻击格局的洗牌。

但是通过观察链上行为和分析统计数据 (https://dune.com/hildobby/sandwiches?Blockchain_e8f77a=bnb),我们发现 PBS 化(2024 年 5 月)后,BSC 链上三明治攻击的交易数量反而有明显增加。

其主要原因在于:大部分交易者和项目方并没有利用好 PBS 化所带来的交易隐私通道,还是将交易发送到公共交易池中对于攻击者而言,获得攻击机会的成本并没有显著提高。相反的,攻击者利用 Builder 可以接受 Bundle 的机制,将被攻击交易与攻击交易共同组成 Bundle 提交给 Builder,如果 Bundle 成功上链,则三明治攻击成功,如果未成功上链,Seacher 也不会承受任何损失,这使得三明治攻击更为低成本且有效。

在 BSC PBS 化后的新环境下,针对越发猖獗和多样的 MEV 攻击,需要采用新的手段。Blocksec 致力于为用户提供更为安全的链上活动保护,我们联合 BSC 链上领先的 Builder 服务商 BlockRazor 共同研发了具有 MEV 防护能力的 RPC。经过我们的多轮测试,该 RPC 能够 100% 防范三明治与前置运行攻击,同时能够保障交易速度,98% 的交易都能在下个区块内完成上链,从而为用户创造更为安全的交易环境,避免用户因攻击而产生损失。后续,我们也将持续与 BlockRazor 推出更多的交易服务工具,为创造更安全、体验更佳的的链上交易环境努力。

了解如何使用 RPC 对交易进行安全保护→ https://docs.blocksec.com/blocksec-anti-mev-rpc

* 感谢 Blockrazor 团队为本文提供数据支持。


    关于 BlockSec

BlockSec 是全球领先的区块链安全公司,于 2021 年由多位安全行业的知名专家联合创立。公司致力于为 Web3 世界提升安全性和易用性,以推进 Web3 的大规模采用。为此,BlockSec 提供智能合约和 EVM 链的安全审计服务,面向项目方的安全开发、测试及黑客拦截系统 Phalcon,资金追踪调查平台 MetaSleuth,以及 web3 builder 的效率插件MetaSuites等。
目前公司已服务超 300 家客户,包括 MetaMask、Compound、Uniswap Foundation、Forta、PancakeSwap 等知名项目方,并获得来自绿洲资本、经纬创投、分布式资本等多家投资机构共计逾千万美元的两轮融资。
官网:https://blocksec.com/
Twitter:https://twitter.com/BlockSecTeam

【免责声明】市场有风险,投资需谨慎。本文不构成投资建议,用户应考虑本文中的任何意见、观点或结论是否符合其特定状况。据此投资,责任自负。

BlockSec
数据请求中
查看更多

推荐专栏

数据请求中
在 App 打开