BuilderNet by Flashbots— Ethereumのための分散型ブロックビルディングネットワーク
はじめに
Ethereumブロックチェーンの発展に伴い、ブロックビルディングの中央集権化が深刻な問題として浮上しています。現状、Ethereum上のブロックの約90%がわずか2つの企業によって生成されており、この集中化はEthereumのレジリエンス（耐障害性）と中立性を脅かす要因となっています。こうした課題に対処するために登場したのが「BuilderNet」です。本記事では、BuilderNetの概要、目的、技術的特徴、導入背景、そして今後の展望について詳細に解説します。
BuilderNetとは？
BuilderNetは、Ethereum上で動作する分散型のブロックビルディングネットワークです。Trusted Execution Environments（TEE）を活用し、Maximal Extractable Value（MEV）をコミュニティと共有する仕組みを提供します。BuilderNetは、ブロックビルディングの中央集権化を解消し、Ethereumの検閲耐性を高め、ロールアップやアプリケーション全体の分散化を促進することを目的としています。
初期運営者として、Flashbots、Beaverbuild、Nethermindが参加しています。今後数ヶ月でBeaverbuildとFlashbotsは、中央集権的なブロックビルダーをBuilderNetに統合し、分散型ブロックビルディングの加速を図ります。また、将来的にはRollup-Boostを通じてL2（Layer 2）での分散型シーケンシングにも対応予定です。
BuilderNetの技術的特徴
マルチオペレーターシステム
BuilderNetの第一リリースでは、「マルチオペレーター」システムを導入しています。これは、多くのパーティーが同じブロックビルダーを運営できる初の仕組みです。各オペレーターはTrusted Execution Environment（TEE）内でオープンソースのブロックビルダーのインスタンスを実行し、オーダーフロー提供者（アプリ、ウォレット、ユーザー、サーチャーなど）は暗号化されたオーダーフローを確認し送信できます。各インスタンスは受け取ったオーダーフローをネットワーク内の他のインスタンスと共有し、通常通りMEV-Boostリレーにブロックを提出します。BuilderNetのインスタンスがブロックを獲得した後、払い戻しが計算され、ブロックに追加した価値に基づいてオーダーフロー提供者に分配されます。
TEEの活用
BuilderNetは、TEEを活用してオーダーフローのデータを暗号化された状態で処理します。これにより、オペレーターがデータを漏洩したり、コードを改ざんしたりするリスクを防ぎます。TEEは、安全なエンクレーブとして機能し、データのプライバシーと整合性を保証します。
オープンソースと透明性
BuilderNetはオープンソースであり、技術的なドキュメントや仕様が公開されています。これにより、開発者やコミュニティメンバーはネットワークの動作を検証し、改善に貢献することが可能です。透明性を確保することで、中央集権的なブロックビルダーの排除と、公正な競争環境の構築を目指しています。
BuilderNetの利点
ユーザー、ウォレット、アプリケーション向け
アプリやウォレットは、MEVを内部化し、ユーザーにとって安価で簡単なトランザクション手段を提供したいと考えています。現在、多くのアプリやウォレットは、ブロックビルダーやアグリゲーターと手数料を回収する契約を結んでいますが、これらの契約は不透明であり、BuilderNetはこれをより透明性が高く、許可不要で民主的な方法で実現します。第一リリースでは、オープンソースの払い戻しルールを採用し、すべてのユーザーがブロックに貢献した価値に基づいて報酬を受け取れるようにしています。将来的には、このルールを各ユースケースに対応させ、払い戻しの計算と受け取りを完全に許可不要にし、ネットワークのすべての参加者が適切に報酬を得られるようにする予定です。
サーチャーとソルバー向け
現状、Ethereum上でバンドルをランディングするには第三者を信頼するか、自前でブロックビルダーを運営する必要があります。BuilderNetはこれを変えます。ネットワークはTEE内で動作し、オペレーターがデータを漏洩したりコードを改ざんしたりするのを防ぎます。また、ブロックに貢献したすべてのサーチャーに対して払い戻しを提供します。これにより、統合されたサーチャー-ビルダーと同等の財務結果とプライバシーを独立したサーチャーが享受できる公平な競争環境が実現します。
バリデーター向け
現状、ブロックビルダーはブロックの価値をバリデーターに完全には還元していません。彼らは利益を確保するために入札を最小限に抑え、MEVを内部化するために排他的なオーダーフロー契約を維持しています。BuilderNetの導入により、バリデーターに対してMEVのより多くの部分がオーダーフロー提供者に還元される新たな均衡への移行が加速すると予想されます。これにより、シンプルで低コストなガス市場が形成され、Ethereumが最適な取引場所となるために必要な透明性と協力が促進されます。
L2（Layer 2）向け
BuilderNetはL1（Layer 1）だけでなく、L2でも分散型シーケンシングを支援します。ロールアップに対して高可用性と耐障害性のシーケンサーを提供し、分散化ロードマップの加速を図ります。これにより、ロールアップはより公正でグローバルなDeFiプラットフォームを提供でき、MEVの再分配や検証可能な順序付けルールの強制を容易に実現できます。将来的には、Rollup-Boostを通じてL2でもBuilderNetの利点を享受できるようになります。
BuilderNetの導入背景
中央集権化の進行
現在、Ethereumのブロックビルディング市場はBeaverbuildとTitanという二大プレイヤーによって支配されています。2022年にFlashbotsがSUAVEを導入して以来、ブロックビルディング市場の集中化は3倍に増加しました。特に過去1年間で、大手オーダーフロープロバイダーがブロックビルダーと排他的なオーダーフローディールを結び、MEVを内部化する動きが加速しています。これにより、ブロックビルディング市場における二重独占が固定化し、優遇された取り扱いを受けられないアプリやユーザーにとって不公平な環境が生まれ、Ethereum全体の中立性、検閲耐性、レジリエンスが低下しています。現時点では、今すぐ行動しなければ、ブロックビルディングの将来は中央集権化することが明らかです。
分散化への取り組み
Flashbotsとその協力者は過去2年間にわたり、ブロックビルディングの分散化に向けたさまざまな方法を模索してきました。具体的には、プログラム可能なプライバシー（MEV-ShareやTEE探索）、分散型ブロックビルディング（MEVM）、およびセキュアハードウェアと暗号技術（TEEブロックビルダー、TEEリレー、MPCおよびFHEバックランニング）などです。MEVにおけるセキュアハードウェアの性能と応用の最近の進歩により、十分に性能とセキュリティを備えた分散型ブロックビルダーの実装が可能となりました。
タイミングの重要性
Ethereumがプロトコルを変更し、検閲耐性を高めることを検討している現在、ブロックビルディングの権力構造を分散化することも同時に投資すべきです。これにより、プロポーザー側の変更（インクルージョンリストなど）と相補的に、ブロックビルディングの中央集権化に対する防御を深めることができます。BuilderNetの導入は、この分散化への取り組みの一環として位置づけられています。
BuilderNetの導入と運用
マルチオペレーターシステムの詳細
BuilderNetの第一リリースでは、複数のオペレーターが同じブロックビルダーを運営できる「マルチオペレーター」システムを導入しています。各オペレーターはTEE内でオープンソースのブロックビルダーのインスタンスを実行し、オーダーフロープロバイダーは暗号化されたオーダーフローを送信できます。各インスタンスは受け取ったオーダーフローをネットワーク内の他のインスタンスと共有し、通常通りMEV-Boostリレーにブロックを提出します。ブロックが獲得された後、ブロックに追加した価値に基づいてオーダーフロープロバイダーに払い戻しが分配されます。
ユーザー、ウォレット、アプリ向けの機能
アプリやウォレットは、MEVを内部化し、ユーザーに対して安価で簡便なトランザクション手段を提供したいと考えています。BuilderNetは、既存の不透明なカスタムオーダーフローディールに代わり、より透明性が高く、許可不要で民主的な方法でこれを実現します。第一リリースでは、オープンソースの払い戻しルールを採用し、すべてのユーザーがブロックに貢献した価値に基づいて報酬を受け取れるようにしています。将来的には、このルールを各ユースケースに対応させ、払い戻しの計算と受け取りを完全に許可不要にし、ネットワークのすべての参加者が適切に報酬を得られるようにする予定です。
サーチャーとソルバー向けの機能
BuilderNetは、TEE内で実行されることで、オペレーターがデータを漏洩したりコードを改ざんしたりするリスクを防ぎます。また、ブロックに貢献したすべてのサーチャーに対して払い戻しを提供することで、独立したサーチャーが統合されたサーチャー-ビルダーと同等の財務結果とプライバシーを享受できる公平な競争環境を実現します。これにより、サーチャーやソルバーは、戦略やアルファの開発に専念することができます。
バリデーター向けの機能
現状、ブロックビルダーはブロックの価値をバリデーターに完全には還元していません。BuilderNetの導入により、オーダーフロープロバイダーが生み出すMEVのより多くの部分を保持できるようになり、ガス市場がよりシンプルで低コストなものへと移行します。これにより、Ethereumが最適な取引プラットフォームとして機能するための透明性と協力が促進されます。
L2向けの機能
BuilderNetは、Ethereum L1だけでなく、L2においても分散型シーケンシングを支援します。ロールアップに対して高可用性と耐障害性のシーケンサーを提供し、分散化ロードマップの加速を図ります。これにより、ロールアップはより公正でグローバルなDeFiプラットフォームを提供でき、MEVの再分配や検証可能な順序付けルールの強制を容易に実現できます。将来的には、Rollup-Boostを通じてL2でもBuilderNetの利点を享受できるようになります。
BuilderNetのロードマップ
初期リリースの機能
BuilderNetの初期リリースでは、以下の機能が提供されます：
マルチオペレーターシステム：複数のオペレーターが同じブロックビルダーを運営できる仕組み。
TEEの活用：オーダーフローのデータを安全に処理し、プライバシーと整合性を確保。
オープンソースの払い戻しルール：ユーザーに対してブロックに貢献した価値に基づいて報酬を提供。
今後の計画
BuilderNetは、以下のステップを踏んで分散化をさらに推進します：
オペレーターの増加：BeaverbuildやFlashbotsなどの既存の中央集権的なブロックビルダーをBuilderNetに統合。
機能の拡張：払い戻しルールのアップグレード、完全な許可不要の払い戻しプロセス、ネットワーク参加者への適切な報酬の提供。
技術的ガバナンスの分散化：ネットワークの技術的ガバナンスを分散化し、全ての役割を許可不要にする。
L2対応の強化：Rollup-Boostを通じてL2での分散型シーケンシングを実現。
長期目標
長期的には、ブロックビルディングが単一のエンティティではなく、分散化されたプロセスとなることを目指しています。ブロックビルディングのコアとなるボイラープレート部分は公共のユーティリティとして機能し、現在のビルダー、サーチャー、オーダーフロープロバイダーに加えて、新たなタイプのプログラムもサポートします。これにより、ブロックビルディング市場は中央集権的なものから分散型の協力的なエコシステムへと変革されます。
BuilderNetの影響と期待される効果
検閲耐性の向上
BuilderNetは、各オペレーターが独自のコンプライアンスポリシーを選択できるため、検閲耐性が向上します。異なるオペレーターが同じオーダーフローを共有する一方で、各オペレーターは自身のブロックから特定のアドレスのトランザクションを除外することが可能です。これにより、1つのオペレーターが特定のトランザクションを検閲したとしても、他のオペレーターがそのトランザクションをブロックに含めることができるため、全体としての検閲耐性が強化されます。
アーキテクチャの分散化
現在、すべてのブロックビルダーは中央集権的なチームによって運営されており、これが障害点、制限、制御の原因となっています。BuilderNetは、同じブロックビルダーのインスタンスを複数のチームが運営できるようにすることで、アーキテクチャの分散化を実現します。これにより、ブロックビルディングプロセスの単一障害点を排除し、ネットワーク全体の堅牢性と柔軟性を向上させます。
MEVの再分配
BuilderNetは、MEVをオーダーフロープロバイダーに公平に再分配する仕組みを提供します。これにより、エンドユーザーが生成するMEVが直接ユーザーに還元されるため、MEVの集中によるエンドユーザーへの不利益が軽減されます。これまでのブロックビルダーによるMEVの内部化に対抗し、ユーザーにとってより公平で透明性の高いエコシステムを構築します。
将来の拡張性
BuilderNetは、L1（Layer 1）だけでなく、L2（Layer 2）にも対応することで、Ethereum全体のスケーラビリティと分散化を支援します。Rollup-Boostを通じてL2でも分散型シーケンシングを実現し、さらなる分散化と効率化を図ります。これにより、Ethereumのスケーラビリティとパフォーマンスが向上し、より多くのユーザーとアプリケーションが恩恵を受けることができます。
まとめ
BuilderNetは、Ethereumのブロックビルディングにおける中央集権化の問題に対する革新的な解決策を提供します。マルチオペレーターシステム、TEEの活用、オープンソースの透明性により、ブロックビルディングプロセスの分散化とMEVの公平な再分配を実現します。これにより、Ethereumのレジリエンス、中立性、検閲耐性が強化され、DeFiやその他のアプリケーションの発展に寄与します。BuilderNetの導入とその今後の展開により、Ethereumエコシステムはより公平で分散化されたものへと進化することが期待されます。