Paradigm：以太坊交易的intents範式——架構及風險

作者：Quintus Kilbourn,Georgios Konstantopoulos，Paradigm；翻譯：金色財經0xxz

引言

最近，圍繞“intents（意圖）”及其應用的討論已成為以太坊社區的熱門話題。

如果交易明確指的是應該“如何”執行某項操作，則intents（意圖）指的是該操作的預期結果應該是“什麼”。如果交易說“先做A，再做B，完全支付C以獲得X”，則intents（意圖）說“我想要X，我願意支付最多C”。

這種聲明式範式解鎖了令人興奮的用戶體驗和效率改進。通過intents（意圖），用戶能夠簡單地表達期望的結果，同時將實現該結果的最佳任務外包給經驗豐富的第三方。 intents（意圖）的概念與今天的命令式交易範式形成對比，交易範式中每個參數都由用戶明確指定。

雖然這些改進的承諾為生態系統提供了急需的步驟，但以太坊上基於intents（意圖）的設計也可能對鏈下基礎設施產生重大影響。特別是，與MEV相關活動和市場控制有重要聯繫。這篇文章旨在提供intents（意圖）及其好處的簡要定義、對其實施所涉及的風險的探索以及對潛在緩解措施的一些討論。

什麼是intents（意圖）？

用戶與以太坊交互的當前標準方法是製作和簽署交易，一種特定格式的消息，為以太坊虛擬機(EVM)執行狀態轉換提供所有必要的信息。然而，創建交易可能是一件複雜的事情。創建交易需要對龐大的智能合約網絡和隨機數管理等細節進行推理，同時持有特定資產以支付Gas費。由於用戶被迫在沒有足夠的信息訪問權限或複雜的執行策略的情況下做出決策，這種複雜性會導致次優的用戶體驗和效率下降。

intents（意圖）旨在減輕用戶的這些負擔。非正式地，intents（意圖）簽署了一組聲明性約束，允許用戶將交易創建外包給第三方，而無需放棄對交易方的完全控制。

在基於交易的標準流程中，交易簽名允許驗證者針對特定狀態精確地遵循一條計算路徑，而提示則激勵驗證者這樣做。另一方面，intents（意圖）並不明確指定必須採用的計算路徑，而是允許任何滿足特定約束的計算路徑。通過簽署和共享intents（意圖），用戶可以有效地授予接收者代表他們選擇計算路徑的權限（見下圖）。這種區別允許將intents（意圖）稍微更嚴格地定義為簽名消息，允許從給定的起始狀態進行一組狀態轉換，一種特殊情況是允許唯一轉換的交易。話雖如此，我們將繼續將“intents（意圖）”與交易區分開來。

*圖1：提交交易時，用戶指定確切的計算路徑。提交intents（意圖）時，用戶指定目標和一些約束，匹配過程決定要採用的計算路徑。 *

重要的是，許多intents（意圖）可以包含在單個交易中，允許匹配重疊的intents（意圖），增加Gas和經濟效率，例如在建造者維護的訂單簿中，兩個訂單可以在進入市場之前相互抵消。其他應用程序包括跨域intents（意圖）——簽署一條消息而不是在不同域上進行多筆交易——使用不同的重放阻力（replay resistance）方案，以及更靈活的用戶gas支付，例如允許第3方贊助gas或以不同的代幣支付。

intents（意圖）的過去和未來

已經創建了將與區塊鏈交互的複雜性外包的intents（意圖），同時允許用戶保持對其資產和加密身份的保管。

你可能會注意到，其中許多想法都對應於已經運行多年的系統：

• **限價單：**如果我收到至少200Y，可能會從我的賬戶中提取100X。
• **CowSwap-styleAuctions：**同上，但依賴於第三方或機制來匹配許多訂單以最大化執行質量。
• **Gas贊助：**以USDC而不是ETH支付gas。 intents（意圖）只能通過匹配意圖來實現，用ETH支付費用。
• **Delegation：**只允許以某些預授權的方式與某些帳戶進行交互。僅當最終交易遵守意圖中指定的訪問控制列表時，才能實現intents（意圖）。
• **批處理交易：**允許對intents（意圖）進行批處理以提高Gas效率。
• **聚合器：**僅使用“最佳”價格/收益進行操作。可以通過證明執行了多個場所的聚合併採用了最佳路徑來實現該intents（意圖）。

展望未來，在跨鏈MEV（例如SUAVE）、ERC4337風格的賬戶抽象，甚至Seaport訂單的背景下，人們的intents（意圖）正在重新煥發活力！雖然ERC4337正在全速前進，但其他新穎的應用程序（如跨域意圖）仍需要進一步研究。

至關重要的是，在所有基於intents（意圖）的老和新應用程序中，至少需要有另一方了解intents（意圖）、有動力執行intents（意圖）並能夠及時執行。必須詢問這些各方是誰、如何執行以及他們的動機是什麼等問題，以確定intents（意圖）驅動系統的功效、信任假設和更廣泛的影響。

中間人及其內存池

intents（意圖）進入中間人手中的最明顯渠道是以太坊內存池。不幸的是，當前的設計不支持intents（意圖）的傳播。對DoS攻擊的擔憂可能意味著即使從長遠來看，以太坊內存池中對完全通用intents（意圖）的通用支持也是不可能的。正如我們將在下面看到的，以太坊內存池的開放和無需許可的性質對採用intents（意圖）造成了額外的障礙。

在沒有以太坊內存池的情況下，intents（意圖）系統設計者現在面臨著一些設計問題。一個高層級決定是將intents（意圖）傳播到許可集還是以無需許可的方式提供，以便任何一方都可以執行intents（意圖）。

圖2：intents（意圖）從用戶流向許可/非許可和公共/私有intents（意圖）池，由中間人轉換為交易，並最終進入公共內存池或通過MEVBoost式拍賣直接上鍊

無需許可的內存池

人們可能會爭取的一種設計是去中心化的API，它允許在系統中的各個節點之間傳播intents（意圖），為執行者提供無需許可的訪問。這是以前做過的。例如，在0x協議中繼器之間gossip限價訂單，並在匹配時將它們放在鏈上。還在共享ERC4337內存池的背景下探索這個想法，以對抗中心化和審查風險。然而，這種無需許可的“intents（意圖）池”的設計面臨著一些重大挑戰：

• **抗DoS：**可能必須限制intents（意圖）的功能以避免攻擊。
• **傳播激勵：**對於許多應用程序，執行intents（意圖）是一項有利可圖的活動。因此，操作intents（意圖）池的節點有不傳播的動機，以減少執行intents（意圖）時的競爭。
• **MEV：**intents（意圖）依賴鏈下參與者的良好行為來提高執行質量，使用公共的、未經許可的intents（意圖）池可能會遇到困難。如果糟糕的執行是有利可圖的，那麼未經許可的intents（意圖）池很可能會導致這種結果。這類似於今天夾在以太坊內存池中，預計將成為DeFi相關intents（意圖）的普遍問題。一條可能的前進道路可能是無需許可但經過加密的意intents（意圖）池。

許可的“內存池”

受信任的集中式API更能抵抗DoS，並且不需要傳播intents（意圖）。可信模型還為MEV問題提供了一些立足點。只要信任假設成立，執行質量就應該得到保證。值得信賴的中間人也可能擁有與之相關的聲譽，從而提供一些激勵來提供良好的執行。正因為如此，許可的intents（意圖）池在短期內對基於intents（意圖）的應用程序開發人員具有吸引力。然而，正如我們都清楚的那樣，強信任假設存在缺陷，並且與許多區塊鏈精神有些對立。這些問題將在下文中涉及。

混合解決方案

有些解決方案是上述各項的混合物。例如，可以有許可傳播，但無許可執行（假設信任假設成立），反之亦然。混合解決方案的一個常見示例是訂單流拍賣。

這些設計的高級思想是，需要交易對手的用戶可能需要區分更好和更差的交易對手（例如，以優惠的價格接受交易的另一方）。設計流程通常包括一個可信方，該方接收用戶的意圖（或交易）並代表他們促進拍賣。參與拍賣（有時）是未經許可的。

這些類型的設計有其自身的缺點，並且可能會受到許多圍繞許可意圖池的擔憂，但有一些重要的區別將在稍後變得明顯。

底線：基於intents（意圖）的應用程序不僅涉及用於與智能合約交互的新消息格式，它們還涉及替代內存池形式的傳播和交易對手發現機制。設計一種與激勵兼容且同時不中心化的intents（意圖）發現和匹配機制並非易事。

哪裡會出錯？

雖然intents（意圖）是一種令人興奮的新交易範式，但它們的廣泛採用可能意味著用戶活動轉向替代內存池的更大趨勢正在加速。如果管理不當，這種轉變可能會導致尋租中間人的中心化和固化。

訂單流

*如果intents（意圖）執行得到許可，但未謹慎選擇許可集，則從公共內存池中遷移出來可能會導致以太坊區塊生產的集中。 *

以太坊上的絕大多數區塊生產目前都是通過MEV-Boost進行的，MEV-Boost是提議者-構建者分離(PBS)的協議外實現，目前的路線圖沒有跡象表明該接口會很快改變。 PBS依賴於區塊構建者競爭市場的存在，將MEV引導至驗證者集。 PBS中的一個主要問題是區塊構建者能夠獲得對生產有價值區塊所需原材料的獨家訪問權——交易和intents（意圖），也稱為“訂單流”。在PBS的語言中，對intents（意圖）的許可訪問將被稱為“獨占訂單流”（EOF）。正如本文所討論的,EOF掌握在錯誤的一方手中威脅著PBS所依賴的市場結構，因為訂單流的排他性意味著對抗競爭力量的護城河。

控制以太坊大部分訂單流的區塊構建者（或合作實體）將能夠生產大部分主網區塊，從而為審查打開了一個載體。由於網絡依賴建設者之間的競爭將價值傳遞給驗證者（或在未來被銷毀），單個建設者的主導地位將構成價值從以太坊到構建者的轉移。尋租和審查制度無疑是對該協議的重要威脅。

信任

*由於許多解決方案需要對中介機構的信任，新的基於intents（意圖）的架構的開發受到高進入壁壘的阻礙，這意味著較低的創新和競爭率以確保執行質量。 *

在最壞的情況下，用戶會發現自己處於只有一方執行intents（意圖）的位置，例如上一節中的區塊構建壟斷者。在這樣的世界中，區塊構建壟斷者將能夠榨取租金，如果構建者不採納，任何關於如何處理intents（意圖）的新提議都將被拒絕。面對壟斷者，個人用戶失去了談判權——當用戶使用intents（意圖）為中間人提供額外的自由度時，這種影響會加劇。

不幸的是，由於中心化基礎設施導致的市場停滯不包含對建構者市場的擔憂。即使對於非區塊建構業務，較高的進入壁壘也會使中間商處於有利地位，因為他們幾乎沒有面臨競爭。例如，考慮當前訂單流拍賣市場的狀況。 Flashbots和CoWswap等幾個實體接收了發往OFA的大部分訂單流。訂單流的分佈在很大程度上是因為這些實體已經存在多年或與信譽良好的實體相關聯，這意味著它們已經成功獲得了一定程度的公眾信任。如果一個新的OFA設計試圖進入市場，無論誰在運營新的OFA，都必須花費大量時間來說服用戶和錢包他們是有信譽的並且不會濫用職權。這種贏得信任的運動的必要性無疑構成了進入的實質性障礙。

訂單流拍賣市場最近才開始受到關注，競爭將如何發展還有待觀察，但市場確實提供了一個說明性的例子，在這種情況下，經過許可的、受信任的內存池可能會供奉少數強大的參與者，從而損害用戶的最大利益。

EIP4337intent格式提供了另一個例子，說明我們有可能採用某種機制。考慮一個可信架構已經到位以支持4337intents（意圖）的世界。如果提出另一種intents（意圖）格式——可能服務於跨域功能等額外用例——但已建立的可信中間商不採用這種新格式（畢竟，它沒有太多采用並與他們的業務模型競爭），新格式的實施需要建立對新實體的信任。同樣，我們發現自己處於創新和挑戰現狀的境地，但會遇到基於信任的進入壁壘。

不透明度

*由於許多intents（意圖）架構需要用戶放棄對其鏈上資產的一些控制，並且許可的內存池意味著一定程度的外部不可滲透性，我們冒著構建一個不透明系統的風險，在這個系統中，不清楚如何或是否滿足用戶的期望，並威脅到生態系統仍未被發現。 *

上述部分涉及訂單流市場中的權力失衡對用戶和協議造成的風險。一個相關的問題是，即使對於精明的觀察者來說，在用戶和區塊鏈之間發展的中間件和內存池生態系統也變得不透明。這種擔憂與基於intents（意圖）的應用程序尤其相關，這些應用程序尋求允許用戶外包訂單路由等重要決策。

MEV對用戶執行產生負面影響的情況通常是由於執行者放棄了高度自由的交易（例如滑點限制）。因此，斷言放棄更大自由度的基於intents（意圖）的應用程序應該更加謹慎地設計其執行系統，這在邏輯上並沒有太大的飛躍。在這方面最壞的結果是這樣一個世界，在這個世界中，使用基於intents（意圖）的應用程序需要簽署一個消失的intents（意圖）（如果你願意的話，進入黑暗森林）然後以某種方式實現為交易，但不清楚如何或者交易是由誰創建的。當然，監控此類生態系統的能力也與對EOF和基於信任的防禦的擔憂有關。

減輕風險

以太坊內存池是有限的。對於某些應用程序，這是由於其缺乏隱私（三明治夾子），而對於其他應用程序，這是由於其無法支持更廣泛的消息格式。這讓錢包和應用程序開發人員陷入困境，因為他們必須找到某種方法將用戶連接到區塊鏈，同時避免上述危險。

在檢查上述問題時，我們可以推斷出理想系統的某些屬性。這樣的系統應該是無需許可的，這樣任何人都可以匹配和執行intents（意圖），而不會犧牲太多執行質量；通用，以便部署新應用程序不需要建立新的內存池；透明，以便公開報告執行intents（意圖）的過程，並在隱私保證允許的情況下提供執行質量審計的數據。

雖然像Flashbots和Anoma這樣的團隊正在致力於通過結合隱私和無需許可來滿足上述要求的通用解決方案，但理想的系統可能不會在短期內準備就緒。因此，不同的解決方案做出自己的權衡可能會最好地服務於不同的應用程序。儘管像crlists這樣的機制是為了回應圍繞基於交易的應用程序的許多相同問題而出現的，但可能不適用於intents（意圖），但允許用戶盡可能回退到交易的小工具可能會很好地改善最壞的情況同樣，希望啟動intents（意圖）池的應用程序在未經許可的情況下最好尋求通用性，而在獲得許可的情況下謹慎選擇中間人。

從廣義上講，我們要求基於intents（意圖）的應用程序設計者徹底考慮其應用程序的鏈下影響，因為這些可能會觸及更廣泛的社區，而不僅僅是他們的用戶群，我們要求更廣泛的社區密切關注圍繞以太坊的鏈下生態系統。

結論

intents（意图）的采用代表了从命令范式到声明范式的转变，这有望显著改善用户体验和由于MEV导致的效率损失。对这些应用程序的需求是明确的，许多基于intents（意图）的应用程序已被广泛使用多年。

在ERC4337的推動下，越來越多的intents（意圖）被採用，這可能會加速從以太坊內存池向新場所的轉移。儘管此舉是合理且不可避免的，但基於intents（意圖）的應用程序設計人員有充分的理由在開發強大的基礎架構時謹慎設計其係統的鏈下組件。

在這個新生的交易範例和我們沒有在本文中涵蓋的領域中，還有大量的研究和工程要做，例如設計一種允許隱私的intents（意圖）表達語言。

非常感謝DanRobinson、CharlieNoyes、MattHuang、JohnGuibas、XinyuanSun和ElijahFox對本文的反饋，以及AchalSrinivasan設計的片。