💻 computer science

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

Dit artikel betoogt dat versleutelde mempools, hoewel effectief tegen maximal extractable value, onbedoeld een beveiligingskwetsbaarheid creëren in de funding van perpetuele futures door directe corrigerende arbitrage tijdens de commit-fase te verhinderen, waardoor staatmanipulatie-aanvallen worden versterkt door economische reactiekloven en verminderde prijskapitalisatie.

Oorspronkelijke auteurs: Benjamin Marsh

Gepubliceerd 2026-07-16

📖 6 min leestijd🧠 Diepgaand

CC BY 4.0

Oorspronkelijke auteurs: Benjamin Marsh

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 de digitale wereld van cryptovaluta voor als een enorme, bruisende marktplaats waar mensen elke seconde digitale activa verhandelen. In deze markt is er een speciale wachtkamer genaamd een "mempool", waar transacties wachten voordat ze officieel worden verwerkt en aan het openbare register worden toegevoegd. Meestal is deze wachtkamer als een glazen box: iedereen kan zien wat je koopt of verkoopt voordat de deal plaatsvindt. Deze transparantie heeft een nadeel: sluwe bots kunnen naar je order gluren, voor je in de rij springen om hetzelfde goedkoper te kopen, en het een fractie van een seconde later aan jou duurder door te verkopen. Dit wordt "front-running" genoemd, en het is alsof iemand ziet dat je een concertkaartje gaat kopen en dan eerst de beste stoel koopt om het vervolgens aan jou voor het dubbele te verkopen.

Om dit te stoppen, hebben ingenieurs "geëncrypteerde mempools" uitgevonden. Denk aan het plaatsen van elke transactie in een vergrendkte, onbreekbare kluis. De kluis reist door het systeem, en niemand kan zien wat erin zit totdat het exacte moment aanbreekt waarop de transactie officieel in de rij wordt geplaatst. Dit voorkomt dat sluwe bots jouw specifieke handel zien en voor je in de rij springen. Het klinkt als een perfecte oplossing, toch? Nou, dit artikel stelt een lastige vraag: wat als de persoon die de transactie in de kluis plaatst, degene is die probeert te bedriegen? Wat als de aanvaller precies weet wat hij doet, maar de markt dat niet weet? Het artikel onderzoekt of het verbergen van de transactie de aanvaller juist helpt door de natuurlijke "correctors" van de markt — de mensen die normaal gesproken prijsfouten herstellen — te verblinden, terwijl de aanvaller nog steeds zijn eigen plan kent.

Dit artikel, getiteld "Reveal, Correct, Then Pay", onderzoekt een specif으로 type bedrog in de wereld van "perpetual futures" (perpetual futures), wat langetermijnweddenschappen op de prijs van een activum zijn. De auteurs, Benjamin Marsh van Sei Labs en de University of Portsmouth, stellen dat hoewel geëncrypteerde mempools geweldig zijn bij het stoppen van aanvallen op andere mensen, ze er per ongeluk voor kunnen zorgen dat het voor een aanvaller makkelijker wordt om de markt voor zichzelf te manipuleren.

De kern van het probleem is een tijdsverschil. In een normale markt, als iemand probeert de prijs omhoog of omlaag te duwen, zien andere handelaren dit onmiddellijk en springen zij in om het te corrigeren, waardoor de prijs weer eerlijk wordt. Maar met geëncrypteerde mempools moet de markt wachten tot de "kluis" wordt geopend voordat het de manipulatie kan zien. Tegen de tijd dat de kluis opengaat en de markt beseft wat er is gebeurd, heeft de aanvaller de val al gezet. Het artikel laat zien dat deze vertraging een "reactiekloof" creëert. Zelfs als de kluis in een fractie van een seconde opengaat, is die kleine vertraging genoeg om de natuurlijke correctors van de markt te verhinderen om in dezelfde batch transacties in te grijpen.

De auteurs modelleren dit met behulp van het concept van "funding rates", oftewel betalingen die tussen handelaren worden gedaan om de prijs van een perpetual weddenschap dicht bij de echte marktprijs te houden. Een aanvaller kan een transactie verbergen die het prijssignaal licht vertekent. Omdat de markt blind is tijdens de encryptiefase, duurt de verstoring langer dan in een transparante markt. Het artikel bewijst dat deze extra tijd de aanvaller in staat stelt om meer geld te innen. Specifiek vinden zij dat de winst die een aanvaller maakt niet zomaar een beetje hoger is; deze is kwadratisch in het product van het vermogen van de aanvaller om te targeten en de responsfactor (die de persistentie van de verstoring omvat). Dit betekent dat als het vermogen van de aanvaller om de markt te targeten gelijk blijft, maar het vermogen van de markt om de fout te corrigeren zelfs maar een klein beetje vertraagt, de potentiële winst van de aanvaller aanzienlijk kan toenemen, gedreven door die combinatie van vaardigheid en vertraging.

Het artikel sluit expliciet de gedachte uit dat encryptie een universeel schild is tegen alle manipulatie. Het voert aan dat voor "self-authored" aanvallen — waarbij de aanvaller degene is die de transactie creëert — het verbergen van de order de intentie van de aanvaller niet voor hemzelf verbergt, maar het verbergt de intentie wel voor de verdedigers van de markt. De auteurs laten zien dat als een aanvaller al een positie heeft (zoals een weddenschap dat de prijs zal stijgen), hij encryptie kan gebruiken om het prijssignaal te verstoren, kan wachten tot de markt de kluis opent, en dan een uitbetaling kan innen die veel groter is dan het zou zijn geweest als de markt onmiddellijk had kunnen reageren.

Echter, het artikel wijst niet alleen op een probleem; het biedt ook een oplossing. De auteurs stellen een nieuwe regel voor hoe deze markten zouden moeten werken: "Reveal, Correct, Measure, Then Pay". In plaats van de kluis te openen en onmiddellijk uit te betalen op basis van de nieuwe prijs, zou het systeem moeten wachten. Het moet de kluis openen, de "correctors" van de markt de kans geven om de verstoring te zien en te herstellen, de prijs meten na die correctie, en dan pas uitbetalen. Dit creëert een "correctiebuffer" die de markt tijd geeft om de wond te genezen voordat de aanvaller zijn beloning krijgt.

De auteurs zijn zeer precies over hun bevindingen. Ze gebruiken wiskundige modellen en simulaties om aan te tonen dat deze "reactiekloof" een echt, meetbaar gevaar is. Ze berekenen dat zelfs een kleine vertraging de winst van een aanvaller aanzienlijk kan verhogen, vooral als de markt fouten normaal gesproken zeer snel corrigeert. Ze introduceren ook een "beveiligingsindex" die het risico op drie delen breekt: hoe blind de aanvaller is, hoe goed de markt wordt afgeschermd van correctie, en hoeveel de markt kapitaliseert op de voorspelbare uitbetaling. Hun wiskunde laat zien dat encryptie daadwerkelijk schadelijk kan zijn als het de aanvaller beschermt in zijn vermogen om zijn instapprijs te verbergen, terwijl het tegelijkertijd de markt blind maakt voor zijn vermogen om de prijs te herstellen.

Kortom, het artikel suggereert dat hoewel het vergrendelen van transacties in een kluis geweldig is om onschuldige gebruikers te beschermen tegen "sniping", het kan doorslaan als het systeem geen ingebouwde "afkoelperiode" heeft. Als de markt de kluis opent en onmiddellijk uitbetaalt, is dat alsof je een dief laat een val zetten en hem vervolgens de sleutels van de kluis overhandigt voordat iemand hem kan stoppen. De oplossing is om de kluis te openen, de bewakers het puin te laten opruimen, en dan pas de sleutels te overhandigen. Dit zorgt ervoor dat privacy de gebruikers beschermt zonder aanvallers een vrijbrief te geven om het systeem te manipuleren.

Technische Samenvatting: Onthullen, Corrigeren, dan Betalen

Probleemstelling
Versleutelde mempools zijn ontworpen om Maximal Extractable Value (MEV) te beperken door de inhoud van transacties te verbergen tot de executievolgorde is vastgesteld, waardoor front-running en sandwich-aanvallen die vertrouwen op het observeren van slachtoffer-transacties worden voorkomen. Dit paper identificeert echter een specifieke kwetsbaarheid in zelf-geautoriseerde staat-manipulatie, specifiek binnen de context van de funding van perpetuele futures. Bij deze aanvallen is de tegenstander de auteur van de transactie die de staat (bijv. het funding-signaal) verstoort en houdt tegelijkertijd een downstream-claim aan (ontvangende notionele waarde) waarvan de uitbetaling toeneemt met die verstoring.

De kern van het probleem is niet cryptografische latentie, maar economische reactie-latentie. In een "commit-then-reveal" ontwerp kan er, zodra een batch is gecommit, geen nieuwe transactie meer aan die batch worden toegevoegd. Zelfs als decryptie onmiddellijk is, kan een adaptieve correctieve transactie (bijv. een arbitrageur die de prijs herstelt) niet worden uitgevoerd binnen dezelfde gecommitteerde batch omdat deze afhankelijk is van de onthulde plaintext. Dit creëert een discrete reactiekloof ( $\delta$ ) waarbij de verstoring zonder correctie voortduurt. Bovendien kan encryptie de kapitalisatie van voorspelbare funding in entry-prijzen onderdrukken, waardoor aanvallers goedkoop in ontvangende posities kunnen stappen voordat de verstoring volledig in de prijs is verwerkt.

Methodologie
Het paper construeert een micro-gefundeeerd economisch model dat de interactie tussen protocollair ordeningsregels en marktcorrectiemechanismen analyseert.

Protocolmodel: De auteurs definiëren een "Commit, Reveal, Execute, React" sequentie. Zij formaliseren de Ordering Barrier (Lemma 1) en bewijzen dat, zonder post-commit toelating of pre-committed contingente programma's, adaptieve correcties die na de onthulling worden berekend, niet in de gecommitteerde batch kunnen worden uitgevoerd.
Correctiedynamiek: De correctiesector wordt gemodelleerd als een set arbitrageurs met Poisson-verdeling van de aankomst van kansen, lokale prijsimpact ( $\ell$ $ℓ$ ) en voorraadkosten ( $k_i$ $k_{i}$ ). De auteurs leiden twee correctiesnelheden af:
- $\rho_c$ : de correctiesnelheid tijdens de gesloten fase (beperkt tot pre-committed of natieve mechanismen).
- $\rho_p$ : de correctiesnelheid na de reactiekloof (inclusief gewone adaptieve searchers).
- Het model stelt dat $\rho_p \geq \rho_c$ , met een strikte ongelijkheid telkens wanneer er gewone adaptieve capaciteit aanwezig is.
Verstoring en Uitbetaling: De verwachte verstoring bij het ingaan van een funding-venster wordt berekend als een functie van de reactiekloof $\delta$ , de snelheden $\rho_c$ en $\rho_p$ , en de vensterlengte $W$ . Dit levert een responsfactor $g(\delta; \rho_c, \rho_p, W)$ op, die de waarde van de aanval vergroot.
Twee-Ledger Structuur: Het model scheidt het Signal Ledger (het funding-tarief) van het Tax Base Ledger (de ontvangende notionele waarde). Het analyseert hoe zichtbaarheid de kapitalisatie van voorspelbare funding in entry-prijzen beïnvloedt via een coëfficiënt $\zeta$ .
Security Index: Een lokale beveiligingsindex $\Gamma$ wordt afgeleid om te bepalen of een aanval schaalbaar is. Het paper vergelijkt de verwachte waarde van aanvallen onder publieke ($pub$) en versleutelde ($enc$) regimes.

Belangrijkste Bijdragen

De Ordering Barrier: Het paper isoleert een causale eigenschap van commit-then-reveal ontwerpen waarbij het onvermogen om post-reveal transacties toe te laten een discrete economische reactiekloof creëert, onafhankelijk van de snelheid van decryptie.
Manipulatie van de Reactiekloof: De auteurs leiden de exacte verwachte waarde van een one-shot verstoring-aanval af. Zij tonen aan dat de responsfactor $g$ strikt toenemend is in de reactiekloof $\delta$ wanneer $\rho_p > \rho_c$ . Bijgevolg kan encryptie de winstgevendheid van een aanval vergroten als de aanvaller voldoende targeting-vermogen ( $m$ ) behoudt en de winst in de persistentie van de verstoring groter is dan het verlies aan informatie.
Two-Ledger Privacy Multiplier: Het paper introduceert een decompositie van de effecten van encryptie in drie componenten:
- Attacker Blindness: Verlies van targeting-vermogen ( $m$ ).
- Correction Shielding: De toename van de persistentie van de verstoring door de reactiekloof ( $g$ ).
- Capitalization Shielding: De vermindering van de kapitalisatie van de entry-prijs door verborgen entry ( $\zeta$ ).
  De security index $\Gamma$ combineert deze en laat zien dat encryptie schadelijk kan zijn als de shielding-effecten het blindness-effect domineren.
Decryption-Aware Funding Rule: Het paper stelt een specifieke protocolsequentie voor: Reveal, Correct, Measure, Then Pay. Dit houdt in dat er een publieke reactiebuffer wordt ingevoegd na de onthulling, maar vóórdat het funding-signaal wordt gemeten en posities worden gefinaliseerd.

Resultaten

Versterking van de Aanvalswaarde: Voor zelf-geautoriseerde aanvallen kan encryptie de verwachte waarde van manipulatie verhogen. Specifiek, als de aanvaller meer dan een kritiek deel van zijn publieke targeting-vermogen behoudt ( $m_{enc}/m_{pub}$ ), kan de toename in de responsfactor $g$ (door de reactiekloof) en de vermindering van de kapitalisatiekosten het verlies aan informatie overtreffen.
Drempelwaarden: Het paper leidt expliciete drempelwaarden af. Bijvoorbeeld, in een scenario zonder closed-stage correctie en een reactiekloof van 10% van het funding-venster, kan de waarde van de aanval met een factor ~3,24 toenemen als het targeting-vermogen ongewijzigd blijft. Encryptie blijft schadelijk als de aanvaller >56% van zijn publieke targeting-vermogen behoudt in dit specifieke geval.
Kapitalisatiekanaal: Het "tax base" kanaal blijkt een krachtige versterker te zijn. Als publieke zichtbaarheid ervoor zorgt dat 80% van de voorspelbare funding in de entry-prijzen wordt geboden, maar encryptie dit vermindert naar 0%, daalt de drempel voor encryptie om schadelijk te zijn aanzienlijk (bijv. naar ~11% targeting-behoud).
Ineffectiviteit van Snelle Decryptie Alleen: De resultaten laten zien dat het verminderen van cryptografische latentie (decryptietijd) noodzakelijk maar onvoldoende is. Als het protocol de toelating sluit vóór de onthulling, blijft de ordering barrier bestaan en blijft de economische reactiekloof bestaan.

Betekenis en Claims
Het paper claimt dat versleutelde mempools niet universeel de economische manipulatie verminderen. Hoewel ze effectief zijn in het beschermen tegen slachtoffer-afhankelijke MEV, kunnen ze onbedoeld zelf-geautoriseerde staat-manipulatie faciliteren door de aanvaller af te schermen van corrigerende marktkrachten en de kapitalisatie van de entry-prijs.

De auteurs betogen dat de veiligheid van staat-afhankelijke overdrachten (zoals perpetuele funding) afhangt van het vermogen van de applicatie om zich aan te passen aan het door encryptie gecreëerde informatieschema. Zij concluderen dat transactieprivacy en marktintegriteit alleen compatibel zijn wanneer de applicatie is ontworpen voor het specifieke informatieschema dat encryptie creëert. De voorgestelde oplossing is niet om encryptie op te geven, maar om deze te combineren met applicatie-niveau mechanismen die correctie en kapitalisatie mogelijk maken na de onthulling maar vóór de betaling, waardoor de reactiekloof wordt gedicht en de marktefficiëntie wordt hersteld.

Meer zoals dit