Модели Cardano Leios выявили воздействие MEV лишь в 2,6% анализируемого объема

Input Output Research представила новые результаты по моделированию безопасности и производительности Ouroboros Leios, предлагаемого Cardano протокола масштабирования уровня 1. Научный сотрудник Giorgos Panagiotakos поделился результатами во время сессии Cardano R&D 16 июля 2026 года.

Презентация была частью промежуточного обновления для WP1.1 Consensus, исследовательского пакета, охватывающего Leios для более высокой пропускной способности и Ouroboros Peras для более быстрой финализации транзакций. Работа включает моделирование сети под нагрузкой, формальный анализ безопасности, оптимизацию сертификатов голосования и подбор параметров для инженерной реализации.

Модели Leios обнаружили ограниченную подверженность MEV при нагрузке

Исследовательская команда проанализировала, как повышенная пропускная способность транзакций, запланированная для Leios, может повлиять на фрагментацию мемпула, упорядочение транзакций и возможности для фронтраннинга.

MEV, максимальная извлекаемая стоимость, означает ценность, которую можно получить путем изменения порядка, включения или исключения транзакций до их подтверждения. Фронтраннинг является одной из форм MEV, при которой атакующий наблюдает ожидающую подтверждения транзакцию и пытается поместить конкурирующую транзакцию перед ней.

Согласно презентации Panagiotakos, приблизительно 2,6% объема, изученного в исследовании, были потенциально эксплуатируемы через MEV. Фронтраннинг в протестированных сценариях в целом был нерентабельным, и этот результат связан с архитектурой EUTXO в Cardano и тем, как Leios распределяет обработку транзакций.

Эта оценка относится к моделям и условиям, включенным в исследование. Публичные Post-CIP R&D findings подтверждают более общий вывод о том, что лишь часть транзакций подвержена фронтраннингу, хотя они не включают набор данных или расчет, лежащие в основе показателя 2,6%.

Публичные результаты также указывают, что размер поверхности атаки зависит от дизайна конкретного децентрализованного приложения. Атака через мемпул потребовала бы контроля над ретрансляционной инфраструктурой и способности быстро конструировать конкурирующую транзакцию, при этом вероятность успеха у производителя блоков была бы пропорциональна его доле.

Симуляции мемпула Leios показали, что высокосвязанная топология сети Cardano поддерживает быструю диффузию транзакций и ограничивает фрагментацию. Когда спрос остается в пределах пропускной способности сети, модели показывают глобальную синхронизацию мемпула выше 90% и фрагментацию ниже 10%. При более высокой нагрузке диффузия может замедляться, а фрагментация растет пропорционально нагрузке.

Марковские и ресурсные модели помогают выбирать параметры Leios

Ouroboros Leios предназначен для увеличения пропускной способности Cardano за счет того, что ранжирующие блоки могут включать сертифицированные ссылки на блоки эндорсеров, которые представляют более крупные пакеты транзакций. Комитеты голосуют по этим блокам до того, как их сертификаты могут быть включены в реестр.

Исследование включает марковскую модель, которая оценивает вероятность сертификации блока эндорсера по мере выпуска ранжирующих блоков. Она отслеживает производство блоков, доступность сертификатов и то, набрано ли достаточное количество голосов до следующей соответствующей возможности ковки блока.

Эти результаты помогают исследователям оценивать эффективность Leios и выбирать параметры протокола на основе смоделированного поведения сети.

Отдельная модель ограничений измеряет требования к процессору и пропускной способности. Согласно опубликованным результатам, ожидание тел транзакций и применение транзакций к реестру являются двумя крупнейшими источниками задержек. Проверка подписей и выполнение Plutus менее ограничивающие, потому что значительная часть этой работы может выполняться параллельно.

Модели показывают, что трех ядер CPU достаточно для типичного блока эндорсера на 12 MB. Злоумышленник, намеренно публикующий тела транзакций с опозданием, может удвоить пиковую нагрузку на процессор.

Эти результаты определяют такие ограничения, как максимальное число транзакций на блок эндорсера, максимальный размер блока и лимиты выполнения Plutus. Таким образом, целевая пропускная способность и требования к оборудованию могут быть сопоставлены с измеренным поведением ресурсов до выбора боевых параметров.

Работа по безопасности также включает моделирование своевременной диффузии блоков эндорсеров в неблагоприятных условиях, формальные доказательства свойств безопасности и живучести в Agda и верификатор трасс. Верификатор сравнивает поведение реализации с формальной спецификацией протокола, чтобы выявлять отклонения в сгенерированных блоках, сертификатах и состояниях реестра.

официальный репозиторий Leios содержит формальную спецификацию, симуляции, визуализаторы сети, анализ затрат и инструменты верификации трасс. Проект теперь сочетает исследование протокола с активным проектированием и работами по прототипированию для будущих реализаций узлов Cardano.

Новые сертификаты голосования связывают Leios и Peras

Input Output Research также разрабатывает оптимизированный дизайн сертификатов голосования, предназначенных как для Leios, так и для Peras. Цели заключаются в уменьшении размера сертификатов и трафика голосования при одновременном повышении устойчивости к более сильным моделям противника.

В Leios сертификаты подтверждают, что блоки эндорсеров получили требуемую поддержку комитета. В Peras сертификаты голосования поддерживают block boosting, механизм, который придает дополнительный вес цепочке с достаточной поддержкой и ускоряет финализацию.

Дизайн основан на более ранней работе Input Output Research, включая stake-based threshold multisignatures в Mithril и подход Fait Accompli к отбору комитетов. Научная статья, описывающая оптимизированные сертификаты, запланирована к завершению к концу 2026 года.

План исследований на вторую половину года также включает технический отчет о компонентах, которые могут быть общими для Leios и Peras, а также отдельный анализ своевременной диффузии блоков эндорсеров в условиях атаки. Среди указанных участников были исследователи Andre Knispel, Brian Bush, Matthias Fitzi, William Wolff, Yves Hauser, David Rosales и Sandro Coretti-Drayton.

Три запланированных результата предоставят инженерным командам предлагаемый формат сертификатов, документированные связи между Leios и Peras и модель безопасности для диффузии блоков эндорсеров. Вместе они определят несколько параметров и предположений об угрозах, необходимых для следующего этапа обеих реализаций протоколов.