

Proposer-Builder Separation(PBS,提议者-构建者分离)是以太坊共识机制中的核心架构创新,首次在以太坊 2.0开发过程中提出。该机制通过对区块生产流程进行明确分工,解决了区块生产日益复杂及中心化加剧的风险。
在以太坊早期的工作量证明(Proof of Work)系统以及最初的权益证明(Proof of Stake)阶段,矿工或验证者需同时承担新区块提议和区块内容构建的双重职责,包括交易的排序与验证。这种模式容易带来效率低下和中心化倾向,使拥有更强算力或专业能力的实体获得更大优势。
PBS 框架将上述职责拆分为两个独立且专业化的角色。区块构建者专注于构建区块内容,承担交易排序和验证等关键环节;区块提议者则专注提议新区块,保障区块链的完整性与延续性。
目前该机制处于高级研究阶段,预计将在未来数年内随着以太坊持续扩展和去中心化进程最终落地实施。
PBS 下的职责分工孕育出两个高度专业化的角色,各自具备明确职能与技术要求。
区块构建者在交易层面运作,承担多项核心任务。他们持续监控内存池(mempool),收集待处理交易,严格验证每笔交易以确保符合网络要求,包括 Gas 限额、nonce、签名等。验证通过后,构建者将交易组装进区块体,并优化交易排序以提升区块空间利用率及 Gas 效率。
交易排序至关重要,构建者需在最大化区块价值、公平对待用户和网络效率中进行权衡。构建完成后,通过标准化接口将区块体提交给区块提议者,并与其他构建者竞争区块体被采纳的机会。
区块提议者则处于共识机制更高层级。他们从不同构建者接收区块体并择优选取,随后通过区块头添加父区块哈希、时间戳、状态根等关键元数据,生成完整区块。
提议者还需验证区块体的正确性和完整性,包括交易格式、区块大小限制及各项共识规则,最终将完整区块广播至网络进行验证并写入链上。
最大可提取价值(MEV, Maximal Extractable Value)指的是矿工或验证者在生产区块时,通过有策略地排序、包含或排除交易获得的利润。在以太坊生态中,随着验证者在DeFi等场景中提取的价值日益增长,交易排序直接影响交易结果和套利机会,MEV 受到高度关注。
当前 MEV 生态为网络参与者带来诸多负面影响。例如,抢跑(frontrunning)现象普遍,验证者或矿工发现待处理交易后,将自身交易插入前列以利用价格波动,从而导致普通用户手续费升高,拥有强大 MEV 设施的矿工或验证者获取不公优势。
PBS 通过将交易排序与包含的决策权完全下放给区块构建者,根本改变了 MEV 的提取格局。区块构建者成为主要 MEV 提取者,并借助区块构建市场,与其他构建者竞争为提议者提供价值最高的区块体。
这种竞争将推动 MEV 提取更高效,并在网络中实现更公平的价值分配。构建者会发展出更专业的 MEV 识别与捕捉技术,提议者则通过选择最优区块体获益。
PBS 也有望通过提升 MEV 提取过程的透明度和竞争性,减少如抢跑等有害行为。但 PBS 机制无法彻底消除所有 MEV 问题,随着各方适应新机制,可能出现新的博弈关系和策略,仍需持续研究和优化以应对潜在挑战。
Danksharding 是以太坊扩展路线图中的又一重大创新,以研究员 Dankrad Feist 命名。该分片方案在以太坊 2.0 升级中提出,通过将主链拆分为多个独立并行处理交易和智能合约的分片(shard),实现区块链扩容。
与传统分片不同,Danksharding 注重数据可用性而非执行分片,简化了分片设计。每个分片独立运行,允许网络吞吐量大幅提升,无需每个验证者处理所有分片的所有交易。
PBS 与 Danksharding 目标一致,均着力提升以太坊的可扩展性、安全性与效率,但路径不同:PBS 优化区块生产流程,促进角色分工与专业化;Danksharding 则通过并行分片扩展网络整体处理能力。
两项创新高度互补,可协同提升以太坊基础设施。Danksharding 侧重通过分片进行横向拓展,而 PBS 则优化区块生产的纵向效率。
在同时部署 PBS 与 Danksharding 的系统中,区块构建者可专注于构建高效利用分片数据可用性的区块体,提议者则负责跨分片协调,保障网络整体一致性与安全性。两者结合有力应对吞吐量与资源利用双重挑战,推动以太坊基础设施更强大、更具弹性。
PBS 为以太坊的长期可扩展性和去中心化目标带来多重显著优势:
效率与扩展性提升:通过职责分离,各角色可专注优化自身任务。区块构建者聚焦于高效交易排序与 MEV 提取,提议者专注于共识和安全,专业化提升资源利用和网络性能。
去中心化增强:PBS 降低网络参与门槛,允许不同主体专注于构建或提议,提升参与度并降低中心化风险。
MEV 分配更高效:PBS 形成区块构建市场,使 MEV 能够更公平地在网络中分配,减少验证者独占现象,降低普通用户受到的负面影响。
竞争与创新加速:分离后,构建者和提议者分别在各自领域展开竞争,推动交易排序和优化技术革新,提升整体性能,降低交易成本。
资源配置优化:PBS 使参与者可根据自身优势高效分配资源,算力强者专注构建,权益多者专注提议,提升网络整体资源效率。
尽管 PBS 优势明显,但也存在以下挑战与局限性:
系统复杂度提升:引入 PBS 令架构更复杂,构建者与提议者间需新协议、通信与验证流程,增加理解、开发和运维难度,并可能带来新的安全隐患。
MEV 问题未彻底解决:PBS 仅重新分配 MEV,无法根除其负面影响。新策略和博弈关系可能带来新的挑战,如构建者利用复杂技巧损害用户利益,或与提议者串谋导致中心化风险。
中心化风险:分工可能反而因规模经济效应使少数大型构建者或权益高度集中的提议者主导网络,削弱去中心化成效。
协作挑战:PBS 依赖构建者与提议者高效协作,沟通和选择过程可能引入延迟,影响高吞吐网络的整体效率。
激励机制复杂:合理设计双边激励机制难度大,需兼顾公平和防止被操纵。若激励失衡,或出现构建者隐瞒高价值交易、提议者偏袒特定构建者等问题。
实施与迁移风险:从现有体系向 PBS 过渡需周密部署,迁移期间可能出现漏洞或效率损失,兼容现有验证者和设施亦是技术难题。
PBS 将以太坊共识层的区块提议与交易构建分离,通过更公平的交易排序和抗审查机制,降低有害 MEV 提取,提升网络安全性。
PBS 将区块提议与构建解耦,减少矿工优先处理高利润交易的动机,实现公正的区块排序并限制 MEV 被滥用的空间。
提议者负责提议新区块并验证链,构建者负责选择和排序交易进行区块构建。分工机制通过专业化提升网络安全性、抗审查性和 MEV 防护能力。
PBS 在以太坊 PoS 体系下分离区块生产角色。构建者负责交易组织与排序,提议者负责区块验证与共识投票,提升网络效率与安全性。
PBS 削弱单节点对交易排序的控制力,提升去中心化与安全性,防止提议者操纵交易顺序,加强网络抗审查能力和整体韧性。
以太坊已在 Danksharding 升级中采用 PBS。多个协议正引入 PBS 以提升去中心化和网络效率。到 2026 年,PBS 已在以太坊分片链和多个二层解决方案中广泛应用。











