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MEV-ACE: Identity-Authenticated Fair Ordering for Proposer-Controlled MEV Mitigation

यह शोधपत्र MEV-ACE को प्रस्तुत करता है, जो एक सिंगल-स्लॉट, पोस्ट-क्वांटम संगत प्रोटोकॉल है जो स्लेश करने योग्य आर्थिक पहचान (slashable economic identities), वैलिडेटर थ्रेशोल्ड के साथ प्रमाणित कमिट-ओपन संदेशों और सत्यापन योग्य विलंब यादृच्छिकता (verifiable delay randomness) को संयोजित करके प्रपोजर-नियंत्रित MEV को कम करता है, ताकि बिना किसी थ्रेशोल्ड डिक्रिप्शन कमेटी की आवश्यकता के निष्पक्ष, अप्रत्याशित और जवाबदेह लेनदेन क्रम सुनिश्चित किया जा सके।

मूल लेखक: Jian Sheng Wang

प्रकाशित 2026-04-10

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Jian Sheng Wang

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

कल्पना कीजिए कि एक हाई-स्टेक्स पोकर गेम चल रहा है जहाँ डीलर (ब्लॉक प्रोड्यूसर) के पास एक सुपरपावर है: वह बाकी सभी से पहले सबके कार्ड देख सकता है और यह तय कर सकता है कि कार्ड खेलने का क्रम क्या होगा।

ब्लॉकचेन की दुनिया में, इस डीलर को "ब्लॉक प्रोड्यूसर" कहा जाता है। क्योंकि वे पेंडिंग ट्रांजेक्शन (यानी "कार्ड्स") को सबसे पहले देख पाते हैं, इसलिए वे तीन मुख्य तरीकों से धोखाधड़ी कर सकते हैं:

फ्रंट-रनिंग (Front-running): वे देखते हैं कि आप कोई टोकन खरीदने की कोशिश कर रहे हैं, इसलिए वे आपसे पहले उसे खरीद लेते हैं ताकि कीमत बढ़ जाए, और फिर आपको ऊँची कीमत पर बेच देते हैं।
सैंडविच अटैक (Sandwich attacks): वे आपसे पहले खरीदते हैं और आपके कारण आए कीमत के अंतर से मुनाफा कमाकर आपसे बाद में बेच देते हैं।
सेंसरशिप (Censorship): वे बस आपके "कार्ड" को खेल में आने से मना कर देते हैं यदि उससे उन्हें कोई फायदा न हो।

यह पेपर, MEV-ACE, बिना किसी भरोसेमंद तीसरे पक्ष की निगरानी के, डीलर को धोखाधड़ी करने से रोकने के लिए नए नियमों का प्रस्ताव देता है।

यह कैसे काम करता है, इसके सरल उदाहरण यहाँ दिए गए हैं:

1. "असली आईडी" बैज (पहचान प्रमाणीकरण - Identity Authentication)

समस्या: पुराने सिस्टम में, कोई भी मेज के पास आकर चिल्लाकर अपनी बाजी (bet) लगा सकता था। एक धोखेबाज 1,000 नकली बाजी लगाकर डीलर को भ्रमित कर सकता था और खेल के क्रम को बिगाड़ सकता था।
MEV-ACE का समाधान: बाजी लगाने से पहले, आपको एक असली आईडी बैज पहनना होगा जो आपके पैसों से जुड़ा हो।

आपको यह बैज पाने के लिए एक जमा राशि (बॉन्ड) जमा करनी होगी।
यदि आप धोखाधड़ी करने या नकली बाजी लगाकर सिस्टम को परेशान करने की कोशिश करते हैं, तो सिस्टम आपकी जमा राशि जब्त कर लेगा।
उदाहरण: यह एक वीआईपी क्लब की तरह है जहाँ आप बस ऐसे ही अंदर नहीं जा सकते; आपको अपनी कार वैलेट के पास छोड़नी पड़ती है। यदि आप हंगामा करने की कोशिश करते हैं, तो वे आपकी कार रख लेते हैं। यह लोगों को नकली ऑर्डर्स के साथ सिस्टम को स्पैम करने से रोकता है।

2. गवाह के साथ "सीलबंद लिफाफा" (प्रमाणित प्रतिबद्धता - Authenticated Commitments)

समस्या: आईडी होने के बावजूद, डीलर आपकी बाजी को अनदेखा कर सकता था यदि उसे वह पसंद नहीं आती, और किसी को पता भी नहीं चलता।
MEV-ACE का समाधान: जब आप कोई चाल चलना चाहते हैं, तो आप सिर्फ चिल्लाते नहीं हैं। आप अपनी बाजी को एक सीलबंद लिफाफे में रखते हैं और उसे गवाहों (वैलिडेटर्स) के एक समूह को सौंप देते हैं।

गवाह आपकी आईडी की जांच करते हैं और लिफाफे पर हस्ताक्षर करके कहते हैं, "हाँ, यह एक असली व्यक्ति की वैध बाजी है।"
एक बार जब पर्याप्त गवाह हस्ताक्षर कर देते हैं, तो वह लिफाफा अनिवार्य (mandatory) हो जाता है। डीलर को वह कार्ड बाद में खेलना ही होगा।
उदाहरण: कल्पना कीजिए कि आप अपनी बाजी एक बंद बॉक्स में रखते हैं और 10 सुरक्षा गार्डों से उस पर स्टैम्प लगवाते हैं। एक बार जब बॉक्स पर 10 स्टैम्प लग जाते हैं, तो डीलर कानूनी रूप से उस बॉक्स को खोलने के लिए मजबूर होता है। यदि वह इसे अनदेखा करता है, तो गार्डों के पास एक हस्ताक्षरित कागज होता है जो साबित करता है कि डीलर ने नियम तोड़े हैं।

3. "जादुई रेतघड़ी" (सत्यापनीय विलंब यादृच्छिकता - Verifiable Delay Randomness)

समस्या: सीलबंद लिफाफों के बावजूद, एक चालाक डीलर आखिरी क्षण तक इंतजार कर सकता है यह देखने के लिए कि कौन से लिफाफे वैध हैं, और फिर खुद अधिक लाभ कमाने के लिए खेल का क्रम तय कर सकता है।
MEV-ACE का समाधान: खेल का क्रम एक जादुई रेतघड़ी (जिसे VDF कहा जाता है) द्वारा तय किया जाता है।

सबसे पहले, सभी वैध लिफाफों को इकट्ठा करके एक तिजोरी में लॉक कर दिया जाता है।
उसके बाद, जादुई रेतघड़ी शुरू होती है। इसे एक रैंडम नंबर (क्रम) निकालने में एक विशिष्ट समय लगता है (मान लीजिए 10 सेकंड)।
महत्वपूर्ण बात: डीलर रेतघड़ी की गति नहीं बढ़ा सकता। उन्हें इंतजार करना ही होगा।
उदाहरण: कल्पना कीजिए कि डीलर को "शफल किए गए डेक" को देखने से पहले एक धीमी, जादुई घड़ी के टिक-टिक करने का इंतजार करना पड़ता है। जब तक घड़ी खत्म होती है, तब तक वैध बाजीओं की सूची पहले ही लॉक हो चुकी होती है। डीलर लिफाफों के अंदर क्या है, उसके आधार पर क्रम नहीं बदल सकता क्योंकि उसे क्रम के बारे में तब तक पता नहीं चलता जब तक कि बहुत देर न हो जाए।

4. "रसीद" प्रणाली (जवाबदेह समावेश - Accountable Inclusion)

समस्या: क्या होगा अगर डीलर कहे, "मैंने आपका लिफाफा नहीं देखा"?
MEV-ACE का समाधान: हर बार जब आपको गवाहों द्वारा अपना लिफाफा स्टैम्प कराया जाता है, तो आपको एक डिजिटल रसीद मिलती है।

यदि डीलर आपकी बाजी को अंतिम खेल से बाहर रखता है, तो आप अपनी रसीद पूरे कमरे (नेटवर्क) को दिखा सकते हैं।
कमरा (नेटवर्क) रसीद देखता है, गणित की जांच करता है, और कहता है, "अरे, डीलर ने नियम तोड़े हैं!"
उदाहरण: यह एक कॉन्सर्ट में टिकट मिलने जैसा है। यदि बाउंसर (डीलर) आपको बाहर निकालने की कोशिश करता है, तो आप अपना टिकट दिखाते हैं। यदि टिकट वैध है, तो बाउंसर को निकाल दिया जाता है (या उसकी जमा राशि छीन ली जाती है)।

परिणाम: एक निष्पक्ष खेल

इन चारों चीजों को मिलाकर, MEV-ACE एक ऐसा सिस्टम बनाता है जहाँ:

आप सिस्टम को स्पैम नहीं कर सकते (ID/बॉन्ड के कारण)।
डीलर आपको अनदेखा नहीं कर सकता (गवाह के स्टैम्प के कारण)।
डीलर क्रम के साथ धोखाधड़ी नहीं कर सकता (जादुई रेतघड़ी के कारण)।
डीलर जो हुआ उसके बारे में झूठ नहीं बोल सकता (डिजिटल रसीद के कारण)।

यदि डीलर धोखाधड़ी करने की कोशिश करता है, तो वह अपना पैसा (बॉन्ड) खो देता है। यदि वह ईमानदारी से खेलता है, तो वह सामान्य लाभ कमाता है। यह पेपर तर्क देता है कि जब धोखाधड़ी करने का दंड धोखाधड़ी से होने वाले लाभ से अधिक होता है, तो डीलर स्वाभाविक रूप से ईमानदार रहने का चुनाव करेगा।

संक्षेप में: MEV-ACE ब्लॉकचेन को उस खेल में बदल देता है जहाँ डीलर ताश की गड्डी को फिक्स कर सकता था, अब वह एक ऐसे खेल में बदल गया है जहाँ डेक को एक धीमी, अपरिवर्तनीय मशीन द्वारा शफल किया जाता है, और हर कार्ड को ईमानदार गवाहों के एक समूह द्वारा ट्रैक किया जाता है।

यहाँ जियान शेंग वांग के शोध पत्र "MEV-ACE: Identity-Authenticated Fair Ordering for Proposer-Controlled MEV Mitigation" का विस्तृत तकनीकी सारांश दिया गया है।

1. समस्या विवरण (Problem Statement)

यह शोध पत्र मैक्सिमल एक्सट्रैक्टेबल वैल्यू (MEV), विशेष रूप से ऑर्डरिंग-आधारित MEV को संबोधित करता है, जहाँ ब्लॉक उत्पादक (प्रोपोजर) लाभ कमाने के लिए लंबित लेनदेन को देखने और उनके समावेश या क्रम में हेरफेर करने के अपने एकपक्षीय विवेक का शोषण करते हैं। इससे तीन प्राथमिक हमले उत्पन्न होते हैं:

फ्रंट-रनिंग (Front-running): मूल्य आंदोलनों को भुनाने के लिए किसी लक्षित लेनदेन से पहले अपना लेनदेन डालना।
सैंडविच अटैक (Sandwich attacks): स्लिपेज (slippage) निकालने के लिए एक लक्षित लेनदेन को खरीद/बिक्री ऑर्डर्स के बीच में घेरना।
सेंसरशिप (Censorship): विशिष्ट उपयोगकर्ताओं को नुकसान पहुँचाने के लिए लेनदेन को चुनिंदा रूप से बाहर करना।

मौजूदा समाधानों की सीमाएँ:
वर्तमान शमन रणनीतियाँ (Commit-Reveal, Threshold Encryption, Fair Ordering Services, Proposer-Builder Separation) दो महत्वपूर्ण कमियों से ग्रस्त हैं:

प्रमाणित ग्राह्यता का अभाव (Lack of Authenticated Admissibility): प्रतिबद्धताएँ (commitments) दंड-योग्य (slashable), पंजीकृत पहचानों से जुड़ी नहीं होती हैं, जिससे उत्पादक प्रतिस्पर्धा को कम करने के लिए कम लागत वाली फर्जी प्रतिबद्धताओं के साथ 'स्टफिंग' कर सकते हैं।
सत्यापन योग्य समावेश दायित्वों का अभाव (Lack of Verifiable Inclusion Obligations): ऐसा कोई पोर्टेबल, हस्तांतरणीय प्रमाण (रसीद) नहीं है जो यह सिद्ध करे कि एक लेनदेन को शामिल करना अनिवार्य था। यदि कोई उत्पादक एक वैध लेनदेन को छोड़ देता है, तो अन्य वैलिडेटर्स स्थानीय अवलोकन पर निर्भर हुए बिना इस चूक को आसानी से सिद्ध नहीं कर सकते।

2. कार्यप्रणाली: MEV-ACE प्रोटोकॉल

MEV-ACE एक सिंगल-स्लॉट प्रोटोकॉल है जिसे स्वीकृत लेनदेन पर एकपक्षीय प्रपोजर के विवेक को समाप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह तीन मुख्य तंत्रों को एकीकृत करता है:

A. पंजीकृत आर्थिक पहचान (ACE-GF फ्रेमवर्क)

पहचान व्युत्पत्ति (Identity Derivation): उपयोगकर्ता ACE-GF (Atomic Cryptographic Entity Generative Framework) का उपयोग करके एक रूट एंट्रॉपी वैल्यू (REV) से एप्लिकेशन-विशिष्ट प्रमाणीकरण कुंजियाँ (authentication keys) नियत रूप से प्राप्त करते हैं। यह संदर्भ अलगाव (context isolation) और पोस्ट-क्वांटम अनुकूलता (जैसे, ML-DSA-44) सुनिश्चित करता है।
बॉन्डेड भागीदारी (Bonded Participation): उपयोगकर्ता एक ऑन-चेन टुपल (idcom, vk_auth, D_stake) पंजीकृत करते हैं, जहाँ D_stake एक दंड-योग्य (slashable) बॉन्ड है।
एंटी-स्टफिंग (Anti-Stuffing): प्रत्येक पहचान को प्रति स्लॉट प्रतिबद्धताओं (commitments) के एक कोटा ( $\ell$ ) तक सीमित किया जाता है। इसे पार करने के लिए नई पहचान पंजीकृत करनी होगी, जिससे अतिरिक्त पूंजी लॉक हो जाएगी।

B. ग्राह्यता के लिए थ्रेशोल्ड रसीदें (Threshold Receipts for Admissibility)

प्रोटोकॉल एक दो-चरणीय प्रतिबद्धता प्रक्रिया पेश करता है जिसमें वैलिडेटर सर्वसम्मति की आवश्यकता होती है:

कमिट चरण (Commit Phase): उपयोगकर्ता अपनी ऑथ कुंजी द्वारा हस्ताक्षरित $c_i = H(tx_i \parallel r_i \parallel id_i \parallel s)$ को प्रसारित करता है। वैलिडेटर्स हस्ताक्षर और पहचान के बॉन्ड को सत्यापित करते हैं। एक बार जब एक थ्रेशोल्ड ( $q_c \ge 2f+1$ ) के वैलिडेटर्स रसीद पर हस्ताक्षर कर देते हैं, तो वह प्रतिबद्धता ग्राह्य (admissible) हो जाती है।
ओपन चरण (Open Phase): क्रम निर्धारित होने के बाद, उपयोगकर्ता लेनदेन और नॉन्स (nonce) को प्रकट करता है। वैलिडेटर्स प्रतिबद्धता के विरुद्ध ओपनिंग का सत्यापन करते हैं। एक थ्रेशोल्ड ( $q_o \ge 2f+1$ ) की रसीदें एक एग्जीक्यूटेबल ओपनिंग (executable opening) बनाती हैं।

जवाबदेही (Accountability): यदि कोई उत्पादक वैध रसीदों वाले लेनदेन को छोड़ देता है, तो कोई भी प्रतिभागी ब्लॉक को अमान्य करने के लिए ओमिशन प्रूफ (omission proof) प्रस्तुत कर सकता है।

C. सत्यापन योग्य विलंब यादृच्छिकता (Verifiable Delay Randomness - VDF)

क्रम निर्धारण तंत्र (Ordering Mechanism): निष्पादन क्रम केवल तभी निर्धारित होता है जब ग्राह्य प्रतिबद्धताओं (admissible commitments) का सेट लॉक हो जाता है।
प्रक्रिया: उत्पादक ग्राह्य सेट के मर्केल रूट (Merkle root) और पिछले ब्लॉक हैश से एक सीड (seed) की गणना करता है। इस सीड को वेरिफिएबल डिले फंक्शन (VFDF) में डाला जाता है।
सुरक्षा: VDF आउटपुट (शफलिंग के लिए रैंडम सीड) को कंप्यूट करने के लिए $T$ अनुक्रमिक चरणों की आवश्यकता होती है, लेकिन इसे तुरंत सत्यापित किया जा सकता है। यह लेनदेन सेट को लॉक करने और क्रम जानने के बीच एक अनिवार्य देरी पैदा करता है, जिससे उत्पादक केवल लाभदायक लेनदेन को चुनिंदा रूप से प्रकट करने में असमर्थ रहता है।

3. प्रमुख योगदान

ग्राह्य निष्पक्ष क्रम का औपचारिक मॉडल (Formal Model of Admissible Fair Ordering): यह एक सुरक्षा मॉडल को परिभाषित करता है जहाँ प्रतिबद्धताएँ थ्रेशोल्ड वैलिडेटर रसीदें एकत्र करने के बाद ही अनिवार्य हो जाती हैं, जो तीन गुणों को औपचारिक रूप देता है: ऑर्डर-अनप्रेडिक्टेबिलिटी (Order-Unpredictability), कमिटमेंट ऑथेंटिसिटी (Commitment Authenticity), और अकाउंटेबल इंक्लूजन (Accountable Inclusion)।
MEV-ACE प्रोटोकॉल: एक सिंगल-स्लॉट आर्किटेक्चर जो थ्रेशोल्ड डिक्रिप्शन कमेटी की आवश्यकता के बिना ACE-GF पहचान व्युत्पत्ति, थ्रेशोल्ड रसीदों और VDF-आधारित विलंबित यादृच्छिकता को जोड़ता है।
सुरक्षा प्रमाण (Security Proofs):
- ऑर्डर-अनप्रेडिक्टेबिलिटी: VDF की अनुक्रमिकता धारणा के तहत सिद्ध; क्रम को ग्राह्य सेट के स्थिर होने से पहले अनुमानित नहीं किया जा सकता है।
- कमिटमेंट ऑथेंटिसिटी: सिग्नेचर स्कीम की EUF-CMA सुरक्षा के तहत सिद्ध; केवल पंजीकृत पहचान ही वैध प्रतिबद्धता बना सकती है।
- अकाउंटेबल इंक्लूजन: BFT धारणाओं के तहत सिद्ध; वैध कमिट/ओपन रसीदों वाला कोई भी लेनदेन शामिल किया जाना चाहिए, अन्यथा ब्लॉक प्रमाणतः अमान्य होगा।
आर्थिक प्रोत्साहन विश्लेषण (Economic Incentive Analysis): यह प्रदर्शित करता है कि यदि बॉन्ड्स और स्लेशिंग पेनल्टी ( $\delta \cdot \text{Bond}$ ) की लागत हेरफेर से होने वाले संभावित लाभ से अधिक है, तो ईमानदार निष्पादन उत्पादक के लिए सर्वोत्तम प्रतिक्रिया है।
तैनाती मार्गदर्शन (Deployment Guidance): क्रिप्टोग्राफिक विलंब मापदंडों को वॉल-क्लॉक रनटाइम से अलग करता है, जो लेटेंसी बजटिंग ( $\Delta_{slot} = \Delta_c + \Delta_v + \Delta_o + \text{margin}$ ) के लिए एक ढांचा प्रदान करता है।

4. परिणाम और सुरक्षा गुण

मानक क्रिप्टोग्राफिक धारणाओं (EUF-CMA, कोलिजन रेजिस्टेंस, VDF अनुक्रमिकता) और आर्थिक मापदंडों के तहत:

विवेक का उन्मूलन (Elimination of Discretion): एक बार ग्राह्य सेट (admissible set) निर्धारित हो जाने के बाद, उत्पादक प्रमाणिक ब्लॉक अमान्यता या वित्तीय दंड (जो हेरफेर से लाभ से अधिक हो) के बिना लेनदेन को पुनर्व्यवस्थित या छोड़ नहीं सकता है।
सिबिल प्रतिरोध (Sybil Resistance): कमिटमेंट स्टफिंग को आर्थिक रूप से निषेध योग्य बनाया गया है। $k$ अतिरिक्त प्रतिबद्धताएं डालने के लिए, एक हमलावर को बॉन्ड्स में $\lceil k/\ell \rceil \cdot D_{stake}$ लॉक करना होगा।
पोस्ट-क्वांटम अनुकूलता (Post-Quantum Compatibility): प्रोटोकॉल ACE-GF फ्रेमवर्क के माध्यम से पोस्ट-क्वांटम हस्ताक्षरों (ML-DSA-44) का समर्थन करता है।
कोई थ्रेशोल्ड डिक्रिप्शन नहीं: थ्रेशोल्ड एन्क्रिप्शन स्कीम्स के विपरीत, MEV-ACE को थ्रेशोल्ड डिक्रिप्शन कमेटी की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे लेटेंसी और विश्वास संबंधी धारणाएं कम हो जाती हैं।

5. महत्व

MEV-ACE लेनदेन की सामग्री को छिपाने (एन्क्रिप्शन) के बजाय लेनदेन की ग्राह्यता को प्रमाणित करने (पहचान और रसीद) की ओर एक बदलाव है।

संरचनात्मक परिवर्तन: यह सुरक्षा सीमा को "प्रपोजर पर धोखा न देने के भरोसे" से बदलकर "समावेशन को क्रिप्टोग्राफिक और आर्थिक रूप से लागू करने" पर ले जाता है।
व्यावहारिकता: यह सिंगल-स्लॉट के भीतर काम करके और जटिल डिक्रिप्शन कमेटियों से बचकर, मल्टी-राउंड कमिट-रिवील या थ्रेशोल्ड एन्क्रिप्शन सिस्टम की तुलना में मौजूदा ब्लॉकचेन के लिए अधिक तैनात करने योग्य पथ प्रदान करता है।
दायरा: यह विशेष रूप से प्रपोजर-नियंत्रित ऑर्डरिंग MEV को लक्षित करता है। यह स्वीकार करता है कि सूचना-आधारित MEV (जैसे, सार्वजनिक ओरेकल अपडेट पर आर्बिट्राज) के लिए बैच ऑक्शन जैसे समानांतर समाधानों की आवश्यकता होती है।

निष्कर्षतः, MEV-ACE एक कठोर ढांचा प्रदान करता है जहाँ निष्पक्ष क्रमबद्धता पंजीकृत पहचान, थ्रेशोल्ड रसीदों और विलंबित यादृच्छिकता के संयोजन द्वारा गारंटीकृत की जाती है, जिससे एकपक्षीय हेरफेर आर्थिक रूप से तर्कहीन और क्रिप्टोग्राफिक रूप से प्रमाण योग्य बन जाता है।