Pembekuan Cepat Flash Boys: Enkripsi Per-Transaksi vs MEV Berbahaya

Ketika ancaman MEV semakin intensif di Ethereum, para peneliti sedang mengembangkan perlindungan kriptografi yang dirancang untuk menyembunyikan data mempool hingga blok selesai diproses. Pengukuran terbaru menunjukkan hampir 2.000 serangan sandwich setiap hari, yang mengalirkan lebih dari 2 juta dolar dari jaringan setiap bulan. Trader yang melakukan swap WETH dan WBTC dalam jumlah besar, serta aset likuid lainnya, tetap rentan terhadap front-running dan back-running. Bidang ini telah berkembang dari eksperimen enkripsi threshold awal menuju desain per-transaksi yang bertujuan untuk mengenkripsi payload transaksi daripada seluruh epoch. Prototipe awal seperti Shutter dan enkripsi threshold berkelompok (BTE) meletakkan dasar dengan mengenkripsi data di batas epoch; kini, desain per-transaksi sedang dieksplorasi untuk perlindungan yang lebih halus dan kemungkinan latensi yang lebih rendah. Perdebatan berpusat pada apakah penerapan nyata di Ethereum memungkinkan atau tetap terutama dalam jalur penelitian.

Poin utama

Flash Freezing Flash Boys (F3B) mengusulkan enkripsi threshold per-transaksi untuk menjaga kerahasiaan data transaksi hingga finalitas, menggunakan Komite Pengelolaan Rahasia (SMC) yang ditunjuk untuk mengelola bagian dekripsi.

Dua jalur kriptografi ada dalam F3B: TDH2 (Threshold Diffie-Hellman 2) dan PVSS (Publicly Verifiable Secret Sharing), masing-masing dengan trade-off berbeda dalam hal setup, latensi, dan penyimpanan.

Overhead latensi dari finalitas relatif kecil dalam simulasi: sekitar 0,026% untuk TDH2 (197 ms) dan 0,027% untuk PVSS (205 ms) dengan komite beranggotakan 128 trustee di kondisi mirip Ethereum.

Overhead penyimpanan juga perlu dipertimbangkan: sekitar 80 byte per transaksi dengan TDH2, sementara PVSS membengkak seiring bertambahnya jumlah trustee karena bagian dan bukti per trustee.

Penerapan masih menantang: mengintegrasikan transaksi terenkripsi memerlukan perubahan pada lapisan eksekusi dan mungkin membutuhkan hard fork besar di luar The Merge; meskipun demikian, pendekatan minim kepercayaan F3B dapat kemudian digunakan di luar Ethereum, termasuk kontrak lelang tertutup.

Ticker yang disebutkan: $ETH, $WETH, $WBTC

Konteks pasar: Lingkungan kripto secara umum terus mempengaruhi upaya mitigasi MEV karena pengembang mencari mekanisme yang menjaga privasi tanpa mengorbankan finalitas atau throughput. Diskusi yang sedang berlangsung menyentuh peningkatan protokol, tolok ukur penelitian, dan aplikasi lintas-chain, dengan aktivitas yang meliputi makalah akademik, alat industri, dan proposal tata kelola.

Mengapa ini penting

Perlombaan senjata MEV memiliki konsekuensi keras terhadap likuiditas dan hasil trader, terutama di bursa desentralisasi ber-volume tinggi di mana strategi sandwich memanfaatkan aktivitas mempool yang terlihat. Dengan beralih ke enkripsi per-transaksi, para pendukung berpendapat bahwa insentif untuk front-running dapat berkurang, karena dekripsi yang dijamin kolateral hanya terjadi setelah transaksi mencapai finalitas. Ini dapat meningkatkan akses yang adil terhadap likuiditas bagi trader ritel maupun institusional, sekaligus berpotensi mengurangi pencarian kasus pinggiran yang saat ini mendorong MEV. Namun, efektivitasnya bergantung pada ketahanan primitif kriptografi dan kemampuan ekosistem menyerap kompleksitas tambahan tanpa mengurangi jaminan keamanan.

Dari sudut pandang pembangun, kerangka kerja F3B menunjukkan ketegangan yang jelas antara privasi dan kinerja. Jalur TDH2 menekankan komite tetap dan jejak data yang efisien, sementara PVSS menawarkan fleksibilitas lebih dengan membiarkan pengguna memilih trustee tetapi menghasilkan ciphertext yang lebih besar dan beban komputasi yang lebih tinggi. Simulasi menunjukkan bahwa, jika dikonfigurasi dengan tepat, langkah-langkah privasi dapat berdampingan dengan target throughput dan finalitas Ethereum. Namun, pencapaian penerapan nyata akan membutuhkan koordinasi yang cermat antara klien, penambang atau validator, dan alat ekosistem untuk memastikan kompatibilitas dengan kontrak pintar dan dompet yang ada.

Investor dan peneliti harus memperhatikan bagaimana struktur insentif berkembang. Skema staking dan slashing F3B bertujuan untuk mencegah dekripsi dini dan kolusi, tetapi tidak ada sistem yang sepenuhnya kebal terhadap risiko koordinasi di luar rantai. Jika mekanisme ini terbukti kokoh, hal itu dapat mempengaruhi desain privasi di jaringan tanpa izin di masa depan dan menginspirasi pendekatan alternatif untuk komputasi aman di buku besar terbuka. Aplikasi potensial melampaui perdagangan langsung; mempool terenkripsi juga dapat mendukung lelang yang berorientasi privasi dan interaksi lain yang sensitif terhadap latensi dan minim kepercayaan di mana bocoran data di muka akan memungkinkan manipulasi.

Apa yang harus diperhatikan selanjutnya

Hasil eksperimen lebih lanjut dan pilot testnet nyata yang mengevaluasi latensi, throughput, dan penyimpanan F3B di bawah beban jaringan yang berbeda.

Analisis keamanan yang ketat terhadap TDH2 dan PVSS dalam lingkungan blockchain aktif, termasuk bukti dekripsi yang benar dan ketahanan terhadap aktor jahat.

Diskusi publik tentang strategi integrasi dengan lapisan eksekusi Ethereum, dan apakah ada perubahan klien, protokol, atau tata kelola yang dapat memungkinkan penerapan bertahap.

Eksplorasi teknik privasi bergaya F3B di jaringan non-ETH atau blockchain sub-detik untuk mengukur aplikasi yang lebih luas dan trade-off kinerja.

Kasus penggunaan lelang tertutup dan aplikasi kriptografi lain di mana tawaran terenkripsi tetap tersembunyi hingga batas waktu tertentu, sesuai dengan alur eksekusi pasca-finalitas F3B.

Sumber & verifikasi

Flash Freezing Flash Boys (F3B) — arXiv:2205.08529

Bagaimana enkripsi threshold berkelompok dapat mengakhiri MEV ekstraktif dan membuat DeFi adil kembali — Cointelegraph

Perlindungan MEV terapan melalui enkripsi threshold Shutter — Cointelegraph

The Merge — Panduan pemula untuk Ethereum 2.0 — Cointelegraph

TDH2 (Threshold Diffie-Hellman 2) — Shoup et al. (makalah)

Enkripsi per-transaksi mengubah pertempuran MEV di Ethereum

Flash Freezing Flash Boys memperkenalkan pergeseran dari kerahasiaan seluruh epoch ke privasi tingkat transaksi. Ide utamanya adalah mengenkripsi transaksi dengan kunci simetris baru dan kemudian melindungi kunci tersebut dengan skema enkripsi threshold yang hanya dapat diakses oleh komite yang telah ditentukan. Dalam praktiknya, pengguna menandatangani transaksi dan mendistribusikan payload terenkripsi bersama kunci simetris terenkripsi ke lapisan konsensus. Komite Pengelolaan Rahasia (SMC) memegang bagian dekripsi, tetapi tidak akan melepaskannya sampai rantai mencapai finalitas yang diperlukan, di mana protokol secara bersama-sama merekonstruksi dan mendekripsi payload untuk dieksekusi. Alur kerja ini dirancang untuk mencegah eksposur detail transaksi selama jendela propagasi, sehingga mengurangi peluang manipulasi berbasis MEV.

Dua pendekatan teoretis mendasari metode ini. TDH2, yang bergantung pada proses generasi kunci terdistribusi (DKG) untuk menghasilkan kunci publik dan bagian-bagiannya, mengaitkan kunci simetris baru dengan ciphertext yang dapat dibuka oleh komite secara threshold. PVSS, sebaliknya, menggunakan kunci jangka panjang untuk trustee dan Shamir’s secret sharing, memungkinkan pengguna mendistribusikan bagian yang dienkripsi dengan kunci publik masing-masing trustee. Masing-masing model disertai bukti zero-knowledge untuk mencegah data dekripsi yang salah, mengatasi kekhawatiran tentang serangan ciphertext terpilih dan validitas dekripsi. Kedua jalur ini memiliki profil kinerja berbeda: komite tetap menyederhanakan setup dan mengurangi ukuran data per transaksi (TDH2), sementara PVSS menawarkan fleksibilitas dengan biaya ciphertext yang lebih besar dan beban komputasi yang lebih tinggi. Secara praktis, simulasi di lingkungan Ethereum berbasis PoS menunjukkan delay di bawah satu detik setelah finalitas—cukup dalam batas yang dapat diterima untuk banyak operasi DeFi—dan tekanan penyimpanan minimal per transaksi dengan TDH2. Tentu saja, angka-angka ini bergantung pada ukuran komite dan kondisi jaringan.

Namun, penerapan tetap menjadi topik perdebatan. Bahkan jika konstruksi enkripsi berperilaku baik dalam simulasi, mengintegrasikan transaksi terenkripsi ke dalam lapisan eksekusi kemungkinan memerlukan perubahan besar—mungkin hard fork di luar The Merge—untuk memastikan kompatibilitas dengan kontrak dan perangkat lunak dompet saat ini. Meski demikian, penelitian ini menandai langkah berarti menuju DeFi yang lebih privasi, menunjukkan bahwa menyembunyikan data sensitif tanpa mengorbankan finalitas adalah mungkin. Implikasi yang lebih luas adalah bahwa mempool terenkripsi dapat diterapkan di luar Ethereum, di jaringan yang mengejar protokol yang menjaga privasi dan minim kepercayaan di mana eksekusi tertunda atau ditahan dianggap dapat diterima atau diinginkan. Untuk saat ini, jalan menuju penggunaan nyata tetap hati-hati dan bertahap, dengan F3B menjadi tolok ukur bagaimana mitigasi MEV yang menjaga privasi dapat diwujudkan secara praktis.