I modelli di Cardano Leios rilevano esposizione al MEV nel solo 2.6% del volume analizzato

Input Output Research ha presentato nuovi risultati sulla modellazione di sicurezza e prestazioni alla base di Ouroboros Leios, il protocollo di scaling Layer 1 proposto per Cardano. Il ricercatore Giorgos Panagiotakos ha condiviso i risultati durante una sessione di R&D di Cardano il 16 luglio 2026.

La presentazione faceva parte dell'aggiornamento di metà anno per WP1.1 Consensus, un pacchetto di ricerca che copre Leios per una maggiore capacità e Ouroboros Peras per una più rapida finalizzazione delle transazioni. Il lavoro include la modellazione della rete sotto carico, l'analisi formale della sicurezza, l'ottimizzazione dei certificati di voto e la selezione dei parametri per l'implementazione ingegneristica.

I modelli di Leios rilevano una limitata esposizione al MEV sotto carico

Il team di ricerca ha analizzato come la maggiore capacità di transazioni prevista per Leios potrebbe influenzare la frammentazione della mempool, l'ordinamento delle transazioni e le opportunità di front running.

Il MEV, cioè il maximal extractable value, indica il valore che può essere catturato modificando l'ordine, l'inclusione o l'esclusione delle transazioni prima della conferma. Il front running è una forma di MEV in cui un attaccante osserva una transazione in attesa e tenta di inserire una transazione concorrente prima di essa.

Secondo la presentazione di Panagiotakos, circa il 2.6% del volume esaminato nella ricerca risultava potenzialmente sfruttabile tramite MEV. Il front running è risultato in generale non redditizio negli scenari testati, con un esito collegato all'architettura EUTXO di Cardano e al modo in cui Leios distribuisce l'elaborazione delle transazioni.

La stima si applica ai modelli e alle condizioni inclusi nella ricerca. I risultati R&D Post CIP supportano la conclusione più ampia secondo cui solo una frazione delle transazioni è suscettibile al front running, sebbene non includano il dataset o il calcolo alla base della cifra del 2.6%.

I risultati pubblici affermano anche che la dimensione della superficie di attacco dipende dal design delle singole applicazioni decentralizzate. Un attacco basato sulla mempool richiederebbe il controllo dell'infrastruttura di relay e la capacità di costruire rapidamente una transazione concorrente, mentre la probabilità di successo di un produttore di blocchi sarebbe proporzionale alla sua quota di stake.

Le simulazioni della mempool di Leios hanno riscontrato che la topologia di rete altamente connessa di Cardano supporta una rapida diffusione delle transazioni e limita la frammentazione. Quando la domanda rimane entro la capacità della rete, i modelli riportano una sincronizzazione globale della mempool superiore al 90% e una frammentazione inferiore al 10%. Con una domanda più elevata, la diffusione può rallentare e la frammentazione aumenta in proporzione al carico.

I modelli di Markov e delle risorse guidano i parametri di Leios

Ouroboros Leios è progettato per aumentare il throughput di Cardano consentendo ai ranking block di includere riferimenti certificati agli endorser block, che rappresentano insiemi più ampi di transazioni. I comitati votano su tali blocchi prima che i loro certificati possano essere inclusi nel ledger.

La ricerca include un modello di Markov che stima la probabilità di certificazione degli endorser block man mano che vengono prodotti i ranking block. Tiene traccia della produzione dei blocchi, della disponibilità dei certificati e del fatto che siano raccolti voti sufficienti prima della successiva opportunità rilevante di forgiatura dei blocchi.

Questi risultati aiutano i ricercatori a valutare l'efficienza di Leios e a selezionare i parametri del protocollo in base al comportamento di rete modellizzato.

Un modello di vincoli separato misura i requisiti di processore e larghezza di banda. Secondo i risultati pubblicati, l'attesa dei corpi delle transazioni e l'applicazione delle transazioni al ledger sono le due maggiori fonti di ritardo. La verifica delle firme e l'esecuzione di Plutus sono meno restrittive perché gran parte di quel lavoro può essere svolto in parallelo.

I modelli indicano che tre core CPU sono sufficienti per un endorser block tipico da 12 MB. Un attaccante che rilasci intenzionalmente i corpi delle transazioni in ritardo potrebbe raddoppiare la domanda di picco del processore.

Tali risultati informano limiti come il numero massimo di transazioni per endorser block, la dimensione massima del blocco e i limiti di esecuzione di Plutus. Il throughput obiettivo e i requisiti hardware possono quindi essere valutati rispetto al comportamento misurato delle risorse prima che vengano selezionati i parametri di produzione.

Il lavoro sulla sicurezza include anche la modellazione della diffusione tempestiva degli endorser block in condizioni avverse, dimostrazioni formali delle proprietà di safety e liveness in Agda e un verificatore di tracce. Il verificatore confronta il comportamento dell'implementazione con la specifica formale del protocollo per identificare deviazioni nei blocchi generati, nei certificati e negli stati del ledger.

Il repository ufficiale di Leios contiene la specifica formale, le simulazioni, i visualizzatori di rete, l'analisi dei costi e gli strumenti di verifica delle tracce. Il progetto ora combina la ricerca sul protocollo con attività di design e prototipazione attive per le future implementazioni dei nodi di Cardano.

Nuovi certificati di voto connettono Leios e Peras

Input Output Research sta inoltre sviluppando un design ottimizzato dei certificati di voto destinato sia a Leios sia a Peras. Gli obiettivi sono ridurre la dimensione dei certificati e il traffico di voto migliorando al contempo la resistenza a modelli avversari più forti.

In Leios, i certificati confermano che gli endorser block hanno ricevuto il supporto del comitato richiesto. In Peras, i certificati di voto supportano il block boosting, un meccanismo che conferisce peso aggiuntivo a una catena sufficientemente avallata e accelera la finalizzazione.

Il design si basa su lavori precedenti di Input Output Research, tra cui le multisignature a soglia basate sullo stake di Mithril e l'approccio Fait Accompli alla selezione dei comitati. Un paper di ricerca che descrive i certificati ottimizzati è previsto per il completamento entro la fine del 2026.

Il piano di ricerca per la seconda metà dell'anno include anche un rapporto tecnico sui componenti che potrebbero essere condivisi tra Leios e Peras, insieme a un'analisi separata della diffusione tempestiva degli endorser block sotto attacco. Andre Knispel, Brian Bush, Matthias Fitzi, William Wolff, Yves Hauser, David Rosales e Sandro Coretti-Drayton figurano tra i ricercatori indicati come contributori.

I tre output previsti forniranno ai team di ingegneria un formato di certificato proposto, collegamenti documentati tra Leios e Peras e un modello di sicurezza per la diffusione degli endorser block. Insieme, definiranno diversi dei parametri e delle assunzioni avversarie necessari per la prossima fase di entrambe le implementazioni del protocollo.