💻 computer science

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

Het artikel introduceert MEV-ACE, een protocol dat proposer-gestuurde MEV-mitigatie bereikt door gecombineerde mechanismen voor identiteitsauthenticatie, geverifieerde transactiecommitments en vertraagde willekeurige volgordebepaling, waardoor eenzijdige censure en front-running door blokproducenten worden uitgesloten zonder de noodzaak van complexe decryptiecomités.

Oorspronkelijke auteurs: Jian Sheng Wang

Gepubliceerd 2026-04-10

📖 5 min leestijd🧠 Diepgaand

CC BY 4.0

Oorspronkelijke auteurs: Jian Sheng Wang

Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer

Stel je voor dat blockchain een gigantisch, openbaar veilinghuis is waar mensen goederen (transacties) kopen en verkopen. In dit veilinghuis is er één persoon, de veilingmeester (de 'block producer'), die beslist wie er mag bieden en in welke volgorde.

Het probleem? De veilingmeester kan zijn eigen oren spitsen, zien wat er op de lijst staat, en dan zijn eigen biedingen er precies op het juiste moment tussen duwen om de meeste winst te maken. Dit heet MEV (Maximal Extractable Value). Voor de gewone gebruiker voelt dit alsof je een eerlijke kans krijgt, maar de veilingmeester heeft een magische bril waardoor hij de toekomst al ziet en de regels voor zichzelf kan herschrijven.

Deze paper, MEV-ACE, introduceert een nieuw systeem om deze veilingmeester te temmen. Het lost het probleem op met drie slimme trucs, verpakt in een verhaal van identiteit, bewijs en tijd.

Hier is hoe het werkt, vertaald naar alledaagse taal:

1. De Identiteitskaart met een Zwaar Verzekeringsschild (Authenticatie)

In het oude systeem kon iedereen een anonieme briefje naar de veilingmeester sturen. De veilingmeester kon duizenden nep-briefjes maken om de lijst te vullen en zijn eigen transacties erin te verstoppen.

MEV-ACE zegt: "Nee, dat mag niet."

De Regel: Om überhaupt mee te mogen doen, moet je een geregistreerde identiteit hebben. Dit is niet zomaar een e-mailadres; het is een digitaal paspoort dat gekoppeld is aan een groot geldbedrag dat je opzij zet (een 'bond').
De Analogie: Stel je voor dat je alleen een ticket voor de veiling mag kopen als je een waarborgsom van €10.000 betaalt. Als je probeert te bedriegen (bijvoorbeeld door nep-briefjes te sturen), wordt je geld in beslag genomen.
Het Effect: De veilingmeester kan niet zomaar duizenden nep-biedingen maken om de lijst te vullen, want dat kost hem te veel geld. Iedereen op de lijst is echt en heeft iets te verliezen.

2. De Gesloten Doos met een Onbreekbaar Slot (Commit & Open)

In het verleden kon de veilingmeester zien wat er in je bieding zat voordat hij besliste over de volgorde.

MEV-ACE gebruikt een tweestaps-proces:

Stap 1: De Gesloten Doos (Commit): Je doet je bieding in een gesloten doos en geeft deze af. De doos is vergrendeld met een slot dat alleen jij kunt openen, maar de inhoud is onzichtbaar voor de veilingmeester.
Stap 2: Het Bewijs van de Wacht (Receipts): Voordat de doos überhaupt als 'geldig' wordt beschouwd, moeten er veiligheidsbewakers (validators) hun handtekening zetten op de doos. Ze zeggen: "Ja, deze doos is echt, de persoon is geregistreerd, en we hebben gezien dat hij de doos heeft afgegeven."
Het Effect: Zolang de doos niet genoeg handtekeningen heeft, telt hij niet mee. De veilingmeester kan de inhoud niet zien en kan de doos niet zomaar weggooien zonder dat de bewakers het merken.

3. De Magische Zandloper (Vertraagde Willekeur)

Dit is de meest creatieve truc. Zelfs als de veilingmeester weet welke dozen er zijn, wil hij nog steeds weten welke doos hij als eerste mag openen om zijn eigen winst te maximaliseren.

MEV-ACE lost dit op met een Vertraagde Willekeur (VDF).

De Analogie: Stel je voor dat de volgorde van de veiling wordt bepaald door een magische zandloper. Zodra de lijst met geldige dozen (de 'admissible set') vaststaat, start de zandloper.
De Regel: De zandloper duurt precies lang genoeg om te garanderen dat niemand (zelfs niet de veilingmeester met de snelste computer) de inhoud kan voorspellen voordat de tijd om is.
Het Resultaat: De veilingmeester moet de volgorde van de dozen bepalen voordat hij weet wat er in de dozen zit. Hij kan niet meer zeggen: "Oh, ik zie dat er een dure transactie in zit, ik schuif die maar naar voren." Hij moet blindelings de volgorde volgen die door de zandloper wordt bepaald.

Waarom is dit een revolutie?

In het oude systeem was de veilingmeester een god die alles zag en alles kon doen.
Met MEV-ACE wordt hij een ambtenaar die slechts een administratieve taak heeft:

Hij mag alleen werken met mensen die een zware borg hebben gesteld.
Hij mag alleen werken met dozen die door onafhankelijke bewakers zijn goedgekeurd.
Hij mag de volgorde niet zelf kiezen; die wordt bepaald door een onvoorspelbaar, vertraagd proces.

Als hij probeert te bedriegen (bijvoorbeeld door een geldige doos te negeren), hebben de bewakers een onweerlegbaar bewijs (een 'omissie-proof') dat ze aan de rest van het netwerk kunnen laten zien. Dan wordt hij gestraft met het verlies van zijn eigen geld.

Samenvattend in één zin:

MEV-ACE maakt het voor de veilingmeester onmogelijk om te bedriegen, omdat hij niet meer kan zien wat er in de dozen zit voordat de volgorde vaststaat, en omdat hij te veel geld riskeert als hij probeert om geldige dozen te negeren. Het is een systeem dat eerlijkheid garandeert door identiteit, bewijslast en tijd te combineren.

1. Het Probleem: Structurele Bedreigingen door MEV

Maximal Extractable Value (MEV) vormt een structurele bedreiging voor de eerlijkheid van blockchains. De block-producer (de entiteit die blokken bouwt) heeft een asymmetrische positie: deze ziet alle wachtende transacties in onversleutelde tekst en heeft eenzijdige discretionaire macht over de volgorde en opname ervan. Dit leidt tot drie hoofdsoorten aanvallen:

Front-running: De producer plaatst een transactie vóór een doelwit om winst te maken op prijsbewegingen.
Sandwich-aanvallen: De producer omringt een doelwittransactie met een aankoop en verkoop om de slippage te extraheren.
Censuur: Selectieve uitsluiting van transacties om specifieke gebruikers te benadelen.

Bestaande oplossingen (zoals commit-reveal schema's, drempelversleuteling en Proposer-Builder Separation) hebben fundamentele tekortkomingen:

Ze authenticeren niet wie een toelaatbare "commitment" mag maken (geen identiteitsbinding).
Ze bieden geen verifieerbaar bewijs (receipts) dat een transactie opgenomen had moeten worden, waardoor het moeilijk is om selectieve niet-opname of censuur te bewijzen.
Ze laten ruimte voor "commitment stuffing" (producer creëert veel goedkope commitments om de pool te vervuilen) en "selective non-opening" (producer opent alleen winstgevende transacties).

2. Methodologie: Het MEV-ACE Protocol

MEV-ACE is een protocol voor eerlijke volgordebepaling dat specifiek gericht is op het mitigeren van MEV die wordt gecontroleerd door de block-producer. Het combineert drie kernmechanismen binnen een single-slot structuur (alle stappen gebeuren binnen één tijdsblok):

A. Geregistreerde Economische Identiteiten (ACE-GF)

Gebruikers registreren een economische identiteit op de chain, gebaseerd op het ACE-GF (Atomic Cryptographic Entity Generative Framework) raamwerk.

Deterministische sleutelafleiding: Authenticatiesleutels worden afgeleid van een "Root Entropy Value" (REV) in een specifieke context, wat sleutelhergebruik voorkomt.
Post-kwantum compatibiliteit: Ondersteunt algoritmen zoals ML-DSA-44.
Bonding: Elke identiteit vereist een vastgestelde onderpand (bond, $D_{stake}$ ) dat kan worden verbeurdverklaard (geslashed) bij misdragingen.
Authenticatie: Een commitment moet ondertekend zijn met de geregistreerde sleutel van een identiteit die actief is en binnen het per-slot quotum ( $\ell$ ) valt.

B. Geverifieerde Commit/Open Fase met Drempel-ontvangsten

Het protocol vereist dat commitments en openings niet alleen worden uitgezonden, maar ook worden bevestigd door validators via receipt bundles.

Commit-fase: Gebruikers zenden een commitment ( $c_i = H(tx_i || r_i || id_{com} || s)$ ) uit. Validators verifiëren de handtekening en het quotum. Zodra een drempel ( $q_c \ge 2f+1$ ) van validators een ontvangstbewijs heeft getekend, wordt de commitment "toelaatbaar" (admissible).
Open-fase: Na het vaststellen van de volgorde onthullen gebruikers de transactie. Validators verifiëren de onthulling en tekenen opnieuw een ontvangstbewijs ( $q_o \ge 2f+1$ ).
Verantwoordelijke Opname: Als een transactie zowel een geldige commitment- als een opening-certificaat heeft, moet deze in het blok staan. Ontbreken deze, dan kan een "omission proof" worden ingediend om het blok ongeldig te verklaren.

C. Verifieerbare Vertraging (VDF) voor Willekeur

Om te voorkomen dat de producer de volgorde kan manipuleren nadat de transactie-inhoud bekend is, wordt een Verifiable Delay Function (VDF) gebruikt.

De volgorde wordt bepaald door een willekeurige seed die wordt gegenereerd uit de hash van de vastgestelde set van toelaatbare commitments.
De VDF zorgt voor een verplichte vertragingstijd ( $\Delta_v$ ) tussen het vaststellen van de set en het beschikbaar zijn van de volgorde.
Hierdoor kan de producer de volgorde niet voorspellen voordat de commitments zijn vastgelegd, en kan hij niet beslissen welke transacties hij wel of niet wil openen op basis van de uiteindelijke volgorde.

3. Belangrijkste Bijdragen

Formeel Model: Definieert een model voor "toelaatbare eerlijke volgorde" waarbij verplichtingen pas ontstaan na het verzamelen van validator-receipts.
Het MEV-ACE Protocol: Een single-slot protocol dat ACE-GF-identiteiten, drempel-receipts en VDF-willekeur combineert zonder een vertrouwde decryptie-commissie.
Veiligheidsanalyse: Bewijst drie eigenschappen onder standaard aannames:
- Onvoorspelbaarheid van volgorde: Zolang de set commitments vastligt, is de positie van een transactie willekeurig.
- Authenticiteit van commitments: Alleen de eigenaar van de geregistreerde sleutel kan een geldige commitment maken (EUF-CMA beveiliging).
- Verantwoordelijke opname: Transacties met geldige receipts moeten worden opgenomen; uitsluiting is verifieerbaar en strafbaar.
Economische Incentives: Toont aan dat eerlijke uitvoering de beste strategie is voor de producer, mits de bonds ( $D_{stake}$ en $B_{prod}$ ) en slashing-factoren ( $\delta$ ) hoger zijn dan de potentiële winst van manipulatie.
Implementatie-richtlijnen: Schept duidelijkheid over timing (latency budget) en vermijdt het verwarren van cryptografische vertraging met wandelklok-tijd.

4. Resultaten en Beveiliging

Het paper concludeert dat MEV-ACE onder de volgende voorwaarden eenzijdige discretionaire macht van de producer elimineert:

Cryptografisch: De VDF is onbreekbaar (sequentiële berekening), en de handtekening-scheme is veilig.
Economisch: De kosten voor het creëren van extra identiteiten (voor "stuffing") of het niet openen van transacties (selectieve non-opening) wegen zwaarder dan de potentiële MEV-winst.
Netwerk: Omissie-bewijzen (proofs of omission) worden tijdig verspreid naar eerlijke validators.

De analyse toont aan dat als een producer probeert transacties te censureren of de volgorde te manipuleren, dit leidt tot:

Ongeldige blokken (die worden afgewezen door het BFT-consensus).
Verlies van onderpand (slashing) voor zowel de producer als de gebruikers die hun transacties niet openen.

5. Betekenis en Impact

MEV-ACE biedt een nieuwe architectuur voor blockchain-eerlijkheid die verschilt van eerdere benaderingen:

Van "Vertrouwen" naar "Verificatie": In plaats van te vertrouwen op een decryptie-commissie (zoals bij threshold encryption), vertrouwt het op verifieerbare receipts en economische boetes.
Identiteit als Fundament: Het introduceert het concept dat "toelaatbaarheid" (admissibility) moet worden gekoppeld aan een geregistreerde, gebonden identiteit. Dit maakt het te duur om de pool te vervuilen met nep-transacties.
Post-Kwantum Bereidheid: Door gebruik te maken van ML-DSA-44 via ACE-GF, is het protocol toekomstbestendig.
Praktische Toepasbaarheid: Het protocol is ontworpen om binnen één slot te werken, wat het geschikt maakt voor snelle blockchains, mits de tijdsbudgetten ( $\Delta_c, \Delta_v, \Delta_o$ ) correct worden ingesteld.

Conclusie:
MEV-ACE sluit de gaten in bestaande oplossingen door authenticatie, verifieerbare opnameverplichtingen en economische afschrikmiddelen te combineren. Het beweert dat zodra transacties de drempel van validator-receipts hebben gepasseerd, de block-producer geen eenzijdige macht meer heeft om ze te censureren of te herschikken zonder zich bloot te stellen aan verifieerbare protocolschendingen en financiële sancties.