OKB.VN
MEV · Consensus · Block Building

Proposer-Builder Separation
(PBS) là gì?

Kiến trúc tách biệt builder và proposer — giải pháp cốt lõi của Ethereum để dân chủ hóa block building và giảm thiểu rủi ro tập trung từ MEV
📌 OKB.VN – Open Knowledge Base 📌 Cập nhật: 2025 📌 Lĩnh vực: MEV / Consensus

TL;DR – Tóm tắt

PBS (Proposer-Builder Separation) là thiết kế tách biệt vai trò xây dựng block (builder — tổng hợp transaction, tối ưu MEV) khỏi vai trò đề xuất block (proposer/validator — chỉ chọn block tốt nhất). Hiện tại Ethereum implement PBS dưới dạng MEV-Boost out-of-protocol qua trusted relay. Tương lai sẽ có ePBS (enshrined PBS) tích hợp trực tiếp vào protocol, loại bỏ trusted relay và tăng bảo mật toàn diện.

IVấn đề: MEV tạo ra bất bình đẳng validator

Trong Ethereum PoS, validator có nhiệm vụ đề xuất block. Nhưng không phải mọi block đều có giá trị như nhau — block chứa nhiều MEV (arbitrage, liquidation, sandwich) có thể đem lại hàng chục ETH extra cho validator.

Tối ưu hóa MEV đòi hỏi:

  • Hệ thống giám sát mempool real-time tinh vi
  • Thuật toán sắp xếp transaction phức tạp
  • Kết nối tốc độ cao với nhiều searcher
  • Đội ngũ engineering chuyên biệt

Validator cá nhân nhỏ không thể cạnh tranh với tổ chức lớn trong việc tối ưu MEV. Hậu quả: tập trung hóa validator — staker nhỏ bị thiệt thòi, dần dần exit hoặc delegate cho pool lớn. Điều này đe dọa tính phân tán của Ethereum.

Ví dụ: Trong một block có MEV opportunity $50,000 từ liquidation lớn, validator tự xây block có thể bắt được $0 (nếu không có MEV infrastructure) hoặc $50,000 (nếu có). Sự bất bình đẳng này theo thời gian tạo ra áp lực mạnh đối với tập trung hóa.

IIPBS là gì?

Proposer-Builder Separation (PBS) là thiết kế tách biệt hoàn toàn hai vai trò trong quy trình tạo block:

Vai tròNhiệm vụYêu cầu
Block BuilderTổng hợp transaction, sắp xếp tối ưu, tối đa block valueMEV expertise, high compute, searcher connections
Block Proposer (Validator)Chọn block có giá trị cao nhất từ các builder cạnh tranhChỉ cần chọn — không cần MEV expertise

Lợi ích cốt lõi của PBS:

  • Bình đẳng validator: validator nhỏ nhận MEV reward ngang bằng validator lớn — chỉ cần chọn block tốt nhất
  • Chuyên môn hóa: builder cạnh tranh để tối ưu hóa block — toàn bộ hệ sinh thái hưởng lợi
  • Tách biệt rủi ro: validator không cần run MEV software phức tạp — giảm lỗi và rủi ro slashing

IIICơ chế hoạt động của PBS

Quy trình PBS trong một slot Ethereum:

  1. Builder phase: Nhiều builder cạnh tranh xây block — mỗi builder tổng hợp transaction từ mempool và searcher bundle, tối ưu ordering để tối đa value
  2. Bid submission: Builder gửi block header (không phải full block) kèm bid — số ETH cam kết trả cho proposer nếu block được chọn
  3. Proposer selects: Proposer xem xét các bid, chọn block header có bid cao nhất và ký xác nhận
  4. Builder reveals: Sau khi proposer ký, builder reveal full block body — proposer không thể "steal" nội dung mà không trả payment
  5. Attestation: Attester xác nhận block hợp lệ
Vấn đề tin cậy (commitment problem): Bước "builder reveals after proposer signs" yêu cầu cơ chế tin cậy — proposer cần cam kết không reveal block mà không trả bid, builder cần cam kết block hợp lệ. Đây là lý do cần relay hoặc on-protocol mechanism.

IVMEV-Boost: Triển khai PBS Hiện Tại

MEV-Boost của Flashbots implement PBS out-of-protocol — không cần thay đổi Ethereum protocol, chỉ cần middleware phần mềm.

Kiến trúc MEV-Boost:

Thành phầnVai trò trong PBS
Block BuilderXây block, gửi bid đến relay
RelayTrusted intermediary: xác minh block validity, escrow payment, giữ block body secret đến khi proposer ký
MEV-Boost (middleware)Chạy cạnh beacon node của validator, kết nối nhiều relay, chọn bid cao nhất
Proposer (Validator)Ký header từ MEV-Boost thay vì tự xây block

Validator cài MEV-Boost → tự động kết nối nhiều relay → nhận bid từ nhiều builder → chọn bid cao nhất → tăng reward đáng kể.

Số liệu thực tế: Sau The Merge, >90% Ethereum block được propose qua MEV-Boost. Validator dùng MEV-Boost earn được MEV reward đáng kể so với tự xây block — trong nhiều trường hợp tăng reward 30–200%.

VTrusted Relay — Điểm yếu của PBS hiện tại

MEV-Boost dựa vào relay như một trusted intermediary. Relay phải đảm bảo:

  • Block body không bị leak cho proposer trước khi payment được confirm
  • Block content hợp lệ (valid transactions, không spam)
  • Bid accuracy — builder thực sự có khả năng thanh toán bid đã cam kết

Rủi ro từ trusted relay:

  • Censorship: Relay có thể từ chối forward block chứa transaction nhất định (OFAC case)
  • Single point of failure: Relay downtime → validator fallback tự xây block → mất MEV revenue
  • Collusion: Relay và builder có thể thông đồng để chia MEV không công bằng
  • Centralization: Ít relay lớn kiểm soát phần lớn block flow
OFAC incident: Flashbots relay censor Tornado Cash transactions sau 8/2022. Tại đỉnh điểm, ~40% Ethereum block censor OFAC-listed addresses. Sau đó cộng đồng phát triển thêm relay phi kiểm duyệt, giảm thị phần Flashbots relay xuống còn ~30–40%.

VIePBS — Enshrined PBS On-Protocol

ePBS (enshrined PBS) là phiên bản PBS được tích hợp trực tiếp vào Ethereum protocol — loại bỏ hoàn toàn nhu cầu trusted relay.

Trong ePBS, Ethereum protocol tự xử lý:

  • Commitment scheme: Builder commit block body cryptographically trước khi proposer ký header
  • Payment enforcement: ETH transfer được đảm bảo on-chain — builder không thể không trả sau khi block được include
  • Validity guarantee: Attesters xác minh block header và body riêng biệt

Hai thiết kế ePBS đang được nghiên cứu:

Thiết kếCơ chếĐánh đổi
Two-slot PBSBuilder bid ở slot N, reveal ở slot N+1Tăng latency 1 slot (~12 giây)
Slot auction PBSAuction xảy ra trong cùng slot, dùng commit-revealPhức tạp hơn về protocol design
Trạng thái: ePBS vẫn trong giai đoạn nghiên cứu và EIP drafting (2023–2024). Không có ETA triển khai cụ thể. Đây là thay đổi consensus layer phức tạp, cần thời gian nghiên cứu và testing kỹ lưỡng.

VIIAttester-Proposer Separation (APS)

Một bước xa hơn PBS là APS (Attester-Proposer Separation) — tách biệt luôn cả vai trò attester khỏi block proposal chain.

Ý tưởng: attester chỉ xác nhận tính hợp lệ của block, không có influence đến ordering hay block content. Điều này ngăn attester collude với builder để extract thêm MEV.

APS còn cho phép thiết kế tiên tiến hơn như inclusion lists — attester có thể yêu cầu proposer include một số transaction nhất định, giúp chống censorship ngay cả khi proposer muốn censor.

VIIITập trung hóa Builder — Vấn đề chưa giải quyết

Ngay cả với PBS, thị trường block builder vẫn tập trung cao. Theo dữ liệu mevboost.pics:

  • Top 3 builder (BeaverBuild, rsync-builder, Titan Builder) thường chiếm 60–80% block
  • Builder lớn có lợi thế: latency thấp hơn với searcher, order flow deal với exchange lớn
  • Searcher thường chọn gửi bundle đến builder có market share cao nhất → self-reinforcing

Rủi ro của tập trung builder:

  • Censorship: ít builder → dễ censor hơn nếu bị áp lực pháp lý
  • Collusion: builder lớn có thể thỏa thuận chia thị trường, giảm cạnh tranh
  • Single point of attack: compromise một builder lớn ảnh hưởng phần lớn mạng lưới
Giải pháp tiềm năng: SUAVE (Flashbots) và các decentralized builder network khác đang nghiên cứu. Order flow auction, builder registry với staking requirement cũng là các hướng đang thảo luận trong cộng đồng.

IXPBS trong Lộ Trình Ethereum

PBS là thành phần quan trọng trong Ethereum Roadmap, đặc biệt thuộc giai đoạn "The Scourge" — tập trung giải quyết tác hại của MEV và tăng cường phân tán.

Giai đoạnTrạng tháiMô tả
MEV-Boost (PBS out-of-protocol)✅ ActiveFlashbots relay, >90% block adoption
Multiple Relay Ecosystem✅ ActiveBloXroute, Aestus, Ultra Sound, v.v.
Inclusion Lists🔬 ResearchChống censorship ở protocol level
ePBS (Enshrined PBS)🔬 Research/EIPPBS on-protocol, loại bỏ trusted relay
APS + ePBS🔬 Long-termSeparation đầy đủ tất cả các vai trò

PBS giải quyết một trong những thách thức phức tạp nhất của blockchain: làm thế nào để tất cả validator có thể cạnh tranh bình đẳng trong môi trường MEV, mà không phải mọi validator đều có khả năng xây block tối ưu như nhau. Đây là vấn đề kinh tế-kỹ thuật đan xen, không có giải pháp đơn giản.

Câu Hỏi Thường Gặp

Không bắt buộc về mặt protocol. Validator có thể tự xây block (local block) mà không dùng MEV-Boost. Tuy nhiên thực tế, validator không dùng MEV-Boost sẽ từ bỏ MEV revenue đáng kể. MEV-Boost cũng có fallback — nếu tất cả relay fail, validator tự động fallback về local block building.

Trong MEV-Boost, relay đảm bảo điều này không xảy ra — builder phải gửi full block cho relay, relay giữ bí mật và chỉ gửi header cho proposer. Proposer ký header → relay release block body → proposer broadcast. Nếu proposer reveal block mà không ký (equivocation), họ có thể bị slash. Trong ePBS tương lai, cơ chế này được enforce on-chain không cần relay.

Không trực tiếp — PBS thực ra có thể làm censorship dễ hơn nếu builder tập trung cao. Giải pháp bổ sung là Inclusion Lists: attester tạo danh sách transaction phải được include trong block. Ngay cả khi builder censor, proposer với inclusion list requirement vẫn buộc include. Đây là cơ chế chống censorship riêng biệt đang được nghiên cứu song song với ePBS.

ePBS yêu cầu thay đổi consensus layer — phức tạp hơn nhiều so với MEV-Boost middleware. Cần thiết kế cẩn thận để không break existing guarantees, thêm vào đó là backward compatibility, testing và research chưa hoàn chỉnh. Ethereum ưu tiên The Merge, EIP-4844 và các upgrade ưu tiên cao hơn trước. ePBS vẫn trong danh sách nghiên cứu dài hạn của Ethereum Foundation.

📚Tài liệu tham khảo

  1. Buterin, V. (2021). Two Slot PBS. ethresear.ch/t/two-slot-proposer-builder-separation
  2. Flashbots (2022). MEV-Boost: Merge Ready Flashbots Architecture. boost.flashbots.net
  3. Ethereum Foundation (2023). Enshrined PBS Research. notes.ethereum.org
  4. Schwarz-Schilling, C. et al. (2023). PBS Censorship-Resistance Analysis. ethresear.ch
  5. MEV-Boost Stats (2024). Block Builder Market Share. mevboost.pics
  6. Buterin, V. (2021). The road to PBS on Ethereum. ethresear.ch
  7. Titan Research (2023). Builder Centralization in Ethereum. titanbuilder.xyz
📚 Khám phá thêm theo chủ đề
113 bài phân tích kỹ thuật — Blockchain Infrastructure từ nền tảng đến nâng cao
📋 Xem tất cả bài viết →