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Reveal, Correct, Then Pay: Encrypted Mempools and Perpetual Funding Security

Dieses Paper argumentiert, dass verschlüsselte Mempools, obwohl sie effektiv gegen Maximal Extractable Value sind, unbeabsichtigt eine Sicherheitslücke bei der Funding-Rate von Perpetual Futures schaffen, indem sie korrigierende Arbitrage während der Commit-Phase verhindern und dadurch State-Manipulation-Angriffe durch wirtschaftliche Reaktionslücken und eine reduzierte Preiskapitalisierung verstärken.

Ursprüngliche Autoren: Benjamin Marsh

Veröffentlicht 2026-07-16

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CC BY 4.0

Ursprüngliche Autoren: Benjamin Marsh

Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen

Stellen Sie sich die digitale Welt der Kryptowährungen als einen riesigen, geschäftigen Marktplatz vor, auf dem Menschen jede Sekunde digitale Vermögenswerte handeln. In diesem Markt gibt es einen speziellen Warteraum namens „Mempool“, in dem Transaktionen liegen, bevor sie offiziell verarbeitet und zum öffentlichen Register hinzugefügt werden. Normalerweise ist dieser Warteraum wie ein Glaskasten: Jeder kann sehen, was Sie kaufen oder verkaufen, bevor der Handel stattfindet. Diese Transparenz hat einen Nachteil: Hinterlistige Bots können Ihre Bestellung erspähen, sich vor Ihnen drängen, um dasselbe günstiger zu kaufen, und es eine Millisekunde später teurer an Sie verkaufen. Dies wird als „Front-Running“ bezeichnet, und es ist so, als würde jemand sehen, dass Sie gerade ein Konzertticket kaufen möchten, und sich zuerst den besten Sitzplatz sichern, nur um ihn Ihnen dann zum doppelten Preis zu verkaufen.

Um dies zu verhindern, haben Ingenieure „verschlüsselte Mempools“ erfunden. Denken Sie dabei daran, jede Transaktion in einen verschlossenen, unknackbaren Tresor zu legen. Der Tresor reist durch das System, und niemand kann sehen, was sich darin befindet, bis der exakte Moment gekommen ist, in dem die Transaktion offiziell in die Warteschlange eingereiht wird. Dies verhindert, dass hinterlistige Bots Ihre spezifische Transaktion sehen und sich in der Warteschlange vor drängen. Es klingt nach einer perfekten Lösung, oder? Nun, dieses Paper stellt eine knifflige Frage: Was ist, wenn die Person, die die Transaktion in den Tresor legt, derjenige ist, der versucht zu betrügen? Was ist, wenn der Angreifer genau weiß, was er tut, aber der Markt es nicht weiß? Das Paper untersucht, ob das Verbergen der Transaktion dem Angreifer tatsächlich hilft, den Markt von seinen natürlichen „Korrigierern“ – denjenigen, die normalerweise Preisfehler korrigieren – zu blenden, während der Angreifer seinen eigenen Plan weiterhin kennt.

Dieses Paper mit dem Titel „Reveal, Correct, Then Pay“ untersucht eine spezifische Art des Betrugs in der Welt der „Perpetual Futures“, also langfristiger Wetten auf den Preis eines Vermögenswerts. Die Autoren, Benjamin Marsh von Sei Labs und der University of Portsmouth, argumentieren, dass verschlüsselte Mempools zwar großartig darin sind, Angriffe auf andere Menschen zu stoppen, sie aber versehentlich einem Angreifer helfen können, den Markt für sich selbst zu manipulieren.

Der Kern des Problems ist eine zeitliche Lücke. In einem normalen Markt, wenn jemand versucht, den Preis hoch oder runter zu drücken, sehen andere Händler dies sofort und springen ein, um den Preis wieder zu korrigieren, wodurch der Preis fair bleibt. Aber mit verschlüsselten Mempools muss der Markt warten, bis der „Tresor“ geöffnet wird, bevor er die Manipulation sehen kann. Bis der Tresor geöffnet wird und der Markt die Manipulation bemerkt, hat der Angreifer die Falle bereits aufgestellt. Das Paper zeigt, dass diese Verzögerung eine „Reaktionslücke“ schafft. Selbst wenn der Tresor in einem Bruchteil einer Sekunde geöffnet wird, reicht diese winzige Verzögerung aus, um die natürlichen Korrigierer des Marktes daran zu hindern, innerhalb desselben Transaktions-Batches zu reagieren.

Die Autoren modellieren dies mithilfe des Konzepts der „Funding Rates“, also Zahlungen, die zwischen Tradern geleistet werden, um den Preis einer Perpetual-Wette nahe am echten Marktpreis zu halten. Ein Angreifer kann eine Transaktion verbergen, die das Preissignal leicht verzerrt. Da der Markt während der Verschlüsselungsphase blind ist, hält die Verzerrung länger an, als dies in einem transparenten Markt der Fall wäre. Das Paper beweist, dass diese zusätzliche Zeit es dem Angrefer ermöglicht, mehr Geld zu verdienen. Insbesondere stellen sie fest, dass der Gewinn eines Angreifers nicht nur ein wenig höher ist, sondern quadratisch im Produkt aus der Zielgenauigkeit des Angreifers und dem Response Factor (welcher die Persistenz der Verzerrung beinhaltet) steigt. Das bedeutet, wenn die Fähigkeit des Angreifers, den Markt zu beeinflussen, gleich bleibt, aber die Fähigkeit des Marktes, den Fehler zu korrigieren, auch nur ein wenig langsamer wird, kann der potenzielle Gewinn des Angreifers durch diese Kombination aus Geschicklichkeit und Verzögerung signifikant steigen.

Das Paper schließt die Idee explizit aus, dass Verschlüsselung ein universeller Schutzschild gegen alle Manipulationen ist. Es argumentiert, dass bei „selbst verfassten“ Angriffen – also wenn der Angreifer derjenige ist, der die Transaktion erstellt – das Verbergen der Order seine Absicht zwar nicht vor ihm selbst verbirgt, es aber sehr wohl vor den Verteidigern des Marktes tut. Die Autoren zeigen, dass, wenn ein Angreifer bereits eine Position hält (wie etwa eine Wette auf steigende Preise), er die Verschlüsselung nutzen kann, um das Preissignal zu verzerren, darauf zu warten, dass der Markt den Tresor öffnet, und dann eine Auszahlung zu erhalten, die viel größer ist, als sie es in einem transparenten Markt gewesen wäre, in dem der Markt sofort reagieren könnte.

Das Paper weist jedoch nicht nur auf ein Problem hin, sondern bietet auch eine Lösung an. Die Autoren schlagen eine neue Regel vor, wie diese Märkte funktionieren sollten: „Reveal, Correct, Measure, Then Pay“. Anstatt den Tresor zu öffnen und sofort basierend auf dem neuen Preis auszuzahlen, sollte das System warten. Es sollte den Tresor öffnen, den Korrektoren des Marktes erlauben, die Verzerrung zu sehen und zu beheben, den Preis nach dieser Korrektur messen und dann auszahlen. Dies schafft einen „Korrektur-Puffer“, der dem Markt Zeit gibt, die Wunde zu heilen, bevor der Angreifer seine Belohnung erhält.

Die Autoren sind sehr präzise in ihren Feststellungen. Sie verwenden mathematische Modelle und Simulationen, um zu zeigen, dass diese „Reaktionslücke“ eine reale, messbare Gefahr darstellt. Sie berechnen, dass selbst eine kleine Verzögerung den Gewinn eines Angreifers erheblich steigern kann, insbesondere wenn der Markt Fehler normalerweise sehr schnell korrigiert. Sie führen zudem einen „Security Index“ ein, der das Risiko in drei Teile zerlegt: wie blind der Angreifer ist, wie gut der Markt vor der Korrektur geschützt ist und wie sehr der Markt die vorhersehbare Auszahlung kapitalisiert. Ihre Mathematik zeigt, dass Verschlüsselung tatsächlich schädlich sein kann, wenn sie die Fähigkeit des Angreifers schützt, seinen Einstiegspreis zu verbergen, während sie gleichzeitig die Fähigkeit des Marktes blendet, den Preis zu korrigieren.

Kurz gesagt deutet das Paper darauf an, dass das Abschließen von Transaktionen in einem Tresor zwar großartig ist, um unschuldige Nutzer vor Sniping zu schützen, es aber nach hinten losgehen kann, wenn das System keine eingebaute „Abkühlphase“ besitzt. Wenn der Markt den Tresor öffnet und sofort auszahlt, ist es so, als würde man einem Dieb erlauben, eine Falle zu stellen, und ihm dann die Schlüssel zum Tresor übergeben, bevor jemand ihn aufhalten kann. Die Lösung besteht darin, den Tresor zu öffnen, den Wachen die Arbeit machen zu lassen, den Mist zu beseitigen, und dann die Schlüssel zu übergeben. Dies stellt sicher, dass Privatsphäre die Nutzer schützt, ohne Angreifern einen Freifahrtschein zur Manipulation des Systems zu geben.

Technisches Resümee: Enthüllen, Korrigieren, dann Zahlen

Problemstellung
Verschlüsselte Mempools sind darauf ausgelegt, Maximal Extractable Value (MEV) zu mildern, indem sie den Inhalt von Transaktionen bis zur Festlegung der Ausführungsreihenfolge verbergen, um so Front-Running und Sandwich-Angriffe zu verhindern, die auf der Beobachtung von Opfer-Transaktionen basieren. Dieses Paper identifiziert jedoch eine distinkte Schwachstelle in der selbst verfassten Zustandsmanipulation, speziell im Kontext des Funding-Mechanismus von Perpetual Futures. Bei diesen Angriffen verfasst der Angreifer die Transaktion, die den Zustand verzerrt (z. B. das Funding-Signal), und hält gleichzeitig einen nachgeschalteten Anspruch (den Erhalt des Notionals), dessen Auszahlung mit dieser Verzerrung steigt.

Das Kernproblem ist nicht die kryptografische Latenz, sondern die ökonomische Reaktionslatenz. In einem „Commit-then-Reveal“-Design kann, sobald ein Batch committet wurde, keine neue Transaktion mehr zu diesem Batch hinzugefügt werden. Selbst wenn die Entschlüsselung instantan erfolgt, kann eine adaptive Korrekturtraktion (z. B. ein Arbitrageur, der den Preis wiederherstellt) nicht innerhalb desselben committeten Batches ausgeführt werden, da sie von dem enthüllten Klartext abhängt. Dies schafft eine diskrete Reaktionslücke ( $\delta$ ), in der die Verzerrung ohne Korrektur fortbesteht. Darüber hinaus kann Verschlüsselung die Kapitalisierung von vorhersehbarem Funding in die Eintrittspreise unterdrücken, was es Angreifern ermöglicht, Positionen zum Erhalt günstig zu eröffnen, bevor die Verzerrung vollständig eingepreist ist.

Methodik
Das Paper konstruiert ein mikrofundiertes ökonomisches Modell, das die Interaktion zwischen Protokoll-Ordering-Regeln und Markt-Korrekturmechanismen analysiert.

Protokollmodell: Die Autoren definieren eine „Commit, Reveal, Execute, React“-Sequenz. Sie formalisieren die Ordering-Barriere (Lemma 1) und beweisen, dass ohne Post-Commit-Zulassung oder vorab committee programmierbare bedingte Programme adaptive Korrekturen, die erst nach dem Reveal berechnet wurden, nicht im committeten Batch ausgeführt werden können.
Korrekturdynamik: Der Korrektursektor wird als eine Menge von Arbitrageuren mit Poisson-verteilten Opportunitätsankünften, lokalem Preisimpakt ( $\ell$ $ℓ$ ) und Inventarkosten ( $k_i$ $k_{i}$ ) modelliert. Die Autoren leiten zwei Korrekturraten ab:
- $\rho_c$ : Die Korrekturrate während der geschlossenen Phase (begrenzt auf vorab committee oder native Mechanismen).
- $\rho_p$ : Die Korrekturrate nach der Reaktionslücke (einschließlich gewöhnlicher adaptiver Searcher).
- Das Modell stellt fest, dass $\rho_p \geq \rho_c$ gilt, mit strikter Ungleichheit, wann immer adaptive Kapazität vorhanden ist.
Verzerrung und Auszahlung: Die erwartete Verzerrung beim Eintritt in ein Funding-Fenster wird als Funktion der Reaktionslücke $\delta$ , der Raten $\rho_c$ und $\rho_p$ sowie der Fensterlänge $W$ berechnet. Dies ergibt einen Response-Faktor $g(\delta; \rho_c, \rho_p, W)$ , der den Angriffswert verstärkt.
Two-Ledger-Struktur: Das Modell trennt das Signal-Ledger (die Funding-Rate) vom Tax-Base-Ledger (das empfangene Notional). Es analysiert, wie die Sichtbarkeit die Kapitalisierung von vorhersehbarem Funding in die Eintrittspreise über einen Koeffizienten $\zeta$ beeinflusst.
Sicherheitsindex: Ein lokaler Sicherheitsindex $\Gamma$ wird abgeleitet, um zu bestimmen, ob ein Angriff skalierbar ist. Das Paper vergleicht den erwarteten Wert von Angriffen unter öffentlichen ($pub$) und verschlüsselten ($enc$) Regimen.

Zentrale Beiträge

Die Ordering-Barriere: Das Paper isoliert eine kausale Eigenschaft von Commit-then-Reveal-Designs, bei denen die Unfähigkeit, Post-Reveal-Transaktionen zuzulassen, eine diskrete ökonomische Reaktionslücke schafft, die unabhängig von der Entschlüsselungsgeschwindigkeit ist.
Manipulation der Reaktionslücke: Die Autoren leiten den exakten erwarteten Wert eines One-Shot-Verzerrungsangriffs ab. Sie zeigen, dass der Response-Faktor $g$ streng monoton steigend in der Reaktionslücke $\delta$ ist, wann immer $\rho_p > \rho_c$ gilt. Folglich kann Verschlüsselung die Profitabilität eines Angriffs erhöhen, wenn der Angreifer über ausreichende Targeting-Fähigkeit ( $m$ ) verfügt und der Gewinn durch die Beständigkeit der Verzerrung den Informationsverlust überwiegt.
Der Two-Ledger-Privacy-Multiplikator: Das Paper führt eine Dekomposition der Verschlüsselungseffekte in drei Komponenten ein:
- Attacker Blindness: Verlust der Targeting-Fähigkeit ( $m$ ).
- Correction Shielding: Zunahme der Beständigkeit der Verzerrung aufgrund der Reaktionslücke ( $g$ ).
- Capitalization Shielding: Reduktion der Kapitalisierung des Eintrittspreises durch verborgenen Einstieg ( $\zeta$ ).
  Der Sicherheitsindex $\Gamma$ kombiniert diese und zeigt, dass Verschlüsselung schädlich sein kann, wenn die Shielding-Effekte den Blindness-Effekt dominieren.
Decryption-Aware Funding Rule: Das Paper schlägt eine spezifische Protokollsequenz vor: Reveal, Correct, Measure, Then Pay. Dies beinhaltet das Einfügen eines öffentlichen Reaktionspuffers nach dem Reveal, aber vor der Messung des Funding-Signals und der Finalisierung der Positionen.

Ergebnisse

Verstärkung des Angriffswerts: Bei selbst verfassten Angriffen kann Verschlüsselung den erwarteten Wert der Manipulation erhöhen. Speziell wenn der Angreifer mehr als einen kritischen Bruchteil seiner öffentlichen Targeting-Fähigkeit ( $m_{enc}/m_{pub}$ ) behält, kann der Anstieg des Response-Faktors $g$ (durch die Reaktionslücke) und die Reduktion der Kapitalisierungskosten den Informationsverlust überwiegen.
Schwellenwerte: Das Paper leitet explizite Schwellenwerte ab. Beispielsweise kann in einem Szenario ohne Korrektur in der geschlossenen Phase und einer Reaktionslücke von 10 % des Funding-Fensters der Angriffswert um den Faktor ~3,24 steigen, wenn die Targeting-Fähigkeit unverändert bleibt. Verschlüsselung bleibt schädlich, wenn der Angreifer >56 % seiner öffentlichen Targeting-Fähigkeit in diesem spezifischen Fall behält.
Kapitalisierungs-Kanal: Der „Tax-Base“-Kanal erweist sich als starker Verstärker. Wenn öffentliche Sichtbarkeit dazu führt, dass 80 % des vorhersehbaren Fundings in die Eintrittspreise eingepreist werden, die Verschlüsselung dies jedoch auf 0 % reduziert, sinkt die Schwelle, ab der Verschlüsselung schädlich ist, signifikant (z. B. auf ~11 % Retention der Targeting-Fähigkeit).
Ineffektivität schneller Entschlüsselung allein: Die Ergebnisse zeigen, dass die Reduzierung der kryptografischen Latenz (Entschlüsselungszeit) zwar notwendig, aber nicht hinreichend ist. Wenn das Protokoll die Annahme vor dem Reveal schließt, bleibt die Ordering-Barriere bestehen und die ökonomische Reaktionslücke persistiert.

Bedeutung und Behauptungen
Das Paper behauptet, dass verschlüsselte Mempools die ökonomische Manipulation nicht universell reduzieren. Während sie effektiv gegen Opferspezifisches MEV schützen, können sie unbeabsichtigt selbst verfasste Zustandsmanipulationen begünstigen, indem sie den Angreifer vor korrigierenden Marktkräften und der Kapitalisierung der Eintrittspreise abschirmen.

Die Autoren argumentieren, dass die Sicherheit zustandsabhängiger Transfers (wie Perpetual Funding) davon abhängt, ob die Anwendung in der Lage ist, auf den durch Verschlüsselung erzeugten Informationszeitplan zu reagieren. Sie kommen zu dem Schluss, dass Transaktionsprivatsphäre und Marktintegrität nur dann kompatibel sind, wenn die Anwendung für den spezifischen Informationszeitplan konzipiert ist, den die Verschlüsselung erzeugt. Die vorgeschlagene Lösung besteht nicht darin, die Verschlüsselung aufzugeben, sondern sie mit Applikations-Ebene-Mechanismen zu kombinieren, die eine Korrektur und Kapitalisierung nach dem Reveal, aber vor der Zahlung ermöglichen, wodurch die Reaktionslücke geschlossen und die Markteffizienz wiederhergestellt wird.

Technisches Resümee: Enthüllen, Korrigieren, dann Zahlen

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