تكشف نماذج Cardano Leios عن تعرض لـ MEV في 2.6% فقط من الحجم المُحلل

قدمت Input Output Research نتائج جديدة حول نمذجة الأمن والأداء الكامنة وراء Ouroboros Leios، وهو بروتوكول التوسّع من الطبقة الأولى المقترح لـ Cardano. وقد شارك الباحث Giorgos Panagiotakos النتائج خلال جلسة R&D خاصة بـ Cardano في 16 يوليو 2026.

كان العرض التقديمي جزءا من التحديث النصفي لـ WP1.1 Consensus، وهي حزمة بحثية تغطي Leios لزيادة الإنتاجية و Ouroboros Peras لتسريع تسوية المعاملات. يشمل العمل نمذجة الشبكة تحت الحمل، وتحليلا أمنيا رسميا، وتحسين شهادات التصويت، واختيار المعلمات للتنفيذ الهندسي.

نماذج Leios تجد تعرضا محدودا لـ MEV تحت الحمل

حلل فريق البحث كيف يمكن للسعة الأعلى للمعاملات المخطط لها في Leios أن تؤثر في تجزؤ mempool وترتيب المعاملات وفرص الاستباق في المعاملات.

تشير MEV، أي maximal extractable value، إلى القيمة التي يمكن استخلاصها عبر تغيير ترتيب المعاملات أو تضمينها أو استبعادها قبل التأكيد. الاستباق في المعاملات هو أحد أشكال MEV حيث يراقب المهاجم معاملة معلقة ويحاول إدراج معاملة منافسة قبلها.

وفقا لعرض Panagiotakos، كان نحو 2.6% من الحجم الذي جرى فحصه في البحث قابلا للاستغلال المحتمل عبر MEV. وكان الاستباق في المعاملات غير مربح عموما في السيناريوهات المختبرة، ويرتبط ذلك بهندسة EUTXO لدى Cardano وبالطريقة التي يوزع بها Leios معالجة المعاملات.

ينطبق هذا التقدير على النماذج والظروف المدرجة في البحث. تدعم Post-CIP R&D findings العامة الاستنتاج الأوسع بأن جزءا فقط من المعاملات قابل للاستباق، رغم أنها لا تتضمن مجموعة البيانات أو الحساب الذي يقف وراء نسبة 2.6%.

وتفيد النتائج العامة أيضا بأن حجم سطح الهجوم يعتمد على تصميم كل تطبيق لامركزي على حدة. فالهجوم القائم على mempool سيتطلب السيطرة على بنية المرحلات التحتية والقدرة على إنشاء معاملة منافسة بسرعة، بينما ستكون احتمالية نجاح منتج الكتل متناسبة مع حصته.

وجدت محاكاة mempool في Leios أن طوبولوجيا شبكة Cardano عالية الارتباط تدعم انتشار المعاملات بسرعة وتحد من التجزؤ. وعندما يبقى الطلب ضمن سعة الشبكة، تشير النماذج إلى تزامن عالمي لـ mempool يزيد على 90% وتجزؤ يقل عن 10%. ومع ارتفاع الطلب، يمكن أن يتباطأ الانتشار ويزداد التجزؤ بما يتناسب مع الحمل.

نماذج Markov والموارد ترشد معلمات Leios

صُمم Ouroboros Leios لزيادة إنتاجية Cardano عبر السماح لكتل الترتيب بإدراج مراجع مُصدَّقة إلى كتل المؤيدين endorser blocks، التي تمثل دفعات أكبر من المعاملات. وتقوم اللجان بالتصويت على تلك الكتل قبل أن تُدرج شهاداتها في السجل.

يشمل البحث نموذجا من نوع Markov يقدّر احتمال تصديق كتل المؤيدين مع إنتاج كتل الترتيب. ويتتبع إنتاج الكتل وتوافر الشهادات وما إذا كانت الأصوات الكافية قد جُمعت قبل فرصة سك الكتلة ذات الصلة التالية.

تساعد هذه النتائج الباحثين على تقييم كفاءة Leios واختيار معلمات البروتوكول بناء على سلوك الشبكة النمذجي.

ويقيس نموذج قيود منفصل متطلبات المعالج وعرض النطاق. ووفقا للنتائج المنشورة، فإن انتظار أجسام المعاملات وتطبيق المعاملات على السجل هما أكبر مصدرين للتأخير. أما التحقق من التواقيع وتنفيذ Plutus فهما أقل تقييدا لأن كثيرا من ذلك العمل يمكن تنفيذه بالتوازي.

تشير النماذج إلى أن ثلاثة نوى CPU كافية لكتلة مؤيدين نموذجية بحجم 12 MB. ويمكن لمهاجم يطلق أجسام المعاملات عمدا متأخرا أن يضاعف ذروة طلب المعالجة.

تسهم تلك النتائج في تحديد حدود تشمل الحد الأقصى لعدد المعاملات لكل كتلة مؤيدين، والحد الأقصى لحجم الكتلة، وحدود تنفيذ Plutus. وبذلك يمكن تقييم الإنتاجية المستهدفة ومتطلبات العتاد مقابل سلوك الموارد المقاس قبل اختيار معلمات الإنتاج.

يشمل العمل الأمني أيضا نمذجة الانتشار الآني لكتل المؤيدين تحت ظروف عدائية، وإثباتات رسمية لخصائص السلامة والاستمرارية في Agda، وأداة تحقق من الأثر. وتقارن أداة التحقق سلوك التنفيذ بالمواصفة الرسمية للبروتوكول لتحديد الانحرافات في الكتل المُولدة والشهادات وحالات السجل.

يحتوي official Leios repository على المواصفة الرسمية والمحاكاة وأدوات تصور الشبكة وتحليل التكلفة وأدوات التحقق من الأثر. ويجمع المشروع الآن بين بحث البروتوكول والعمل النشط على التصميم والنمذجة الأولية لتنفيذات عقد Cardano المستقبلية.

شهادات تصويت جديدة تربط بين Leios و Peras

تطوّر Input Output Research أيضا تصميما محسنا لشهادات التصويت مخصصا لكل من Leios و Peras. تتمثل الأهداف في تقليل حجم الشهادة وحركة المرور الخاصة بالتصويت مع تحسين المقاومة لنماذج خصوم أقوى.

في Leios تؤكد الشهادات أن كتل المؤيدين تلقت دعم اللجنة المطلوب. وفي Peras تدعم شهادات التصويت تعزيز الكتلة، وهي آلية تمنح وزنا إضافيا لسلسلة حظيت بقدر كاف من التأييد وتسرّع التسوية.

يرتكز التصميم على أعمال سابقة لـ Input Output Research، بما في ذلك التواقيع المتعددة العتبية المعتمدة على الحصة لدى Mithril ونهج Fait Accompli لاختيار اللجان. ومن المقرر إكمال ورقة بحثية تصف الشهادات المحسنة بحلول نهاية 2026.

وتتضمن خطة البحث للنصف الثاني أيضا تقريرا تقنيا حول مكونات يمكن مشاركتها بين Leios و Peras، إلى جانب تحليل منفصل للانتشار الآني لكتل المؤيدين تحت الهجوم. وكان كل من Andre Knispel و Brian Bush و Matthias Fitzi و William Wolff و Yves Hauser و David Rosales و Sandro Coretti-Drayton من بين الباحثين المُحددين كمساهمين.

ستزوّد المخرجات الثلاثة المقررة فرق الهندسة بصيغة مقترحة للشهادة وروابط موثقة بين Leios و Peras ونموذج أمني لانتشار كتل المؤيدين. مجتمعة، ستحدد عددا من المعلمات وافتراضات الخصوم اللازمة للمرحلة التالية من تنفيذ كلا البروتوكولين.