Comprendere la Crittografia Soglia in Batch e le sue Basi Crittografiche
La Crittografia Soglia in Batch (BTE) rappresenta un passo avanti significativo nei metodi crittografici, affrontando il diffuso problema del Valore Massimo Estraibile (MEV) nella finanza decentralizzata. Basandosi sui principi della crittografia soglia, la BTE consente a più parti di collaborare in modo sicuro senza che alcun singolo partecipante veda i dati sensibili delle transazioni. Questo passaggio rispetto ai precedenti sistemi di mempool crittografati come Shutter mostra come i progressi crittografici possano gestire questioni economiche negli ambienti blockchain.
L’innovazione chiave della BTE è la sua capacità di elaborare interi batch di transazioni utilizzando condivisioni di decrittazione di dimensioni costanti, migliorando notevolmente la crittografia soglia standard. Gli approcci tradizionali richiedono che ogni server decrittografi le transazioni una per una, ma la BTE permette ai server di rilasciare una sola condivisione di decrittazione compatta per sbloccare un intero batch, indipendentemente dalla sua dimensione. Questa svolta risolve i seri problemi di scalabilità che hanno frenato le precedenti configurazioni di mempool crittografati.
Sviluppata inizialmente da Arka Rai Choudhuri, Sanjam Garg, Julien Piet e Guru-Vamsi Policharla nel 2024, la BTE ha utilizzato lo schema di impegno KZG per creare funzioni polinomiali legate alle chiavi pubbliche mantenendole nascoste. Questa base matematica consente ai server di condividere dati minimi per confermare che le transazioni si adattano al polinomio, quindi inviare un singolo elemento compatto dalla curva condivisa per sbloccare tutte le transazioni del batch contemporaneamente.
Confrontando la BTE con altre soluzioni crittografiche per il MEV, si può affermare che si distingue. A differenza della crittografia di base che potrebbe compromettere le prestazioni o degli schemi soglia più semplici con problemi di scalabilità, la BTE mantiene una sicurezza robusta essendo efficiente. La flessibilità di rivelare batch specifici nascondendone altri offre un modo più raffinato per proteggere la privacy delle transazioni.
Collegando questi sviluppi crittografici alle tendenze più ampie della blockchain, emerge il ruolo della BTE nella maturazione delle tecnologie di privacy. Man mano che l’equità e l’accessibilità ricevono maggiore attenzione nelle reti blockchain, strumenti come la BTE dimostrano che la matematica avanzata può risolvere problemi economici reali senza perdere i vantaggi fondamentali della decentralizzazione.
Il Problema del MEV e il suo Impatto
Il Valore Massimo Estraibile (MEV) rappresenta una delle maggiori minacce all’equità nella finanza decentralizzata, derivando dalla trasparenza dei mempool blockchain dove i dati delle transazioni sono pubblici prima della conferma. Questa apertura permette a operatori sofisticati di sfruttare il sistema alterando l’ordine, l’inclusione o l’omissione delle transazioni per trarre profitto.
Le prove del danno del MEV includono eventi come il flash crash del 10 ottobre su Ethereum, dove circa 2,9 milioni di dollari sono stati sottratti attraverso attacchi MEV. Le tattiche comuni coinvolgono il frontrunning, dove gli attaccanti si piazzano davanti a grandi operazioni, e gli attacchi sandwich che manipolano i prezzi circondando le transazioni target. Queste operazioni sono diventate altamente complesse, con alcuni exploit che utilizzano oltre 200 sottotransazioni collegate in una sola volta.
L’aspetto legale del MEV ha attirato l’attenzione nel caso dei fratelli Anton e James Peraire-Bueno, accusati di un exploit da 25 milioni di dollari con bot MEV. Gli avvocati della difesa hanno sostenuto che le “vittime erano bot sandwich” e i profitti erano solo trading intelligente, non reati, soprattutto poiché hanno pagato 6 milioni di dollari in tasse sui guadagni.
Le opinioni sul MEV variano ampiamente nel mondo crypto. Alcuni lo vedono come un comportamento di mercato naturale che aiuta la scoperta dei prezzi, mentre altri lo considerano un’estrazione ingiusta. Come ha affermato Dankrad Feist della Ethereum Foundation, “Penso che le accuse abbiano senso. Hanno sfruttato un bug per guadagno. Solo perché è permissionless non significa che non si applichino regole. Il codice non è legge”.
Esaminando le tendenze generali del DeFi, la persistenza del MEV rischia la fiducia degli utenti e potrebbe rallentare l’adozione se non risolta, rendendo urgenti soluzioni efficaci.
Implementazione Tecnica dei Mempool Crittografati
I mempool crittografati utilizzano metodi avanzati per combattere il MEV, attingendo a anni di ricerca crittografica. Le versioni iniziali come Shutter hanno dimostrato che la crittografia soglia poteva funzionare in ambienti blockchain reali, con la sua implementazione su Gnosis Chain che ha offerto spunti pratici.
Il passaggio dalla crittografia per epoca a quella per transazione evidenzia i compromessi chiave. Inizialmente, la crittografia per epoca distribuiva il lavoro di decrittazione tra le transazioni in un’epoca, aumentando l’efficienza ma sollevando rischi di sicurezza quando le chiavi cambiavano. Passare alla crittografia per transazione ha rafforzato la sicurezza ma ha reso più difficile la scalabilità poiché i carichi del comitato crescevano con il numero di transazioni.
La tecnologia BTE risolve questi limiti di scalabilità con l’elaborazione in batch che mantiene il lavoro del comitato costante indipendentemente dalla dimensione del batch. La prima BTE funzionante utilizzava polinomi e impegni KZG in modo che i server potessero emettere singole condivisioni di decrittazione di dimensioni costanti per batch completi, riducendo il sovraccarico di comunicazione degli schemi precedenti in cui ogni transazione richiedeva condivisioni separate.
Confrontando le opzioni di mempool crittografati si notano chiare differenze. Le alternative non crittografiche sono più semplici ma più deboli sulle garanzie, mentre la crittografia soglia offre una sicurezza migliore al costo della complessità. Ad esempio, Shutter su Gnosis Chain ha tempi di inclusione di circa 3 minuti rispetto ai soliti 5 secondi, mostrando compromessi nel mondo reale.
Inserendo questi progressi tecnologici nelle tendenze architetturali della blockchain, si sottolinea la crescente importanza dei mempool crittografati. Man mano che le soluzioni di layer-2 aumentano, l’aggiunta di funzionalità di privacy come queste diventa più rilevante, trasformando la ricerca in soluzioni pratiche.
Progressi nei Progetti BTE
La Crittografia Soglia in Batch si è evoluta rapidamente dai primi prototipi a progetti sofisticati senza epoca. La prima versione BTE ha stabilito le basi ma aveva grandi difetti pratici, come la necessità di una reinizializzazione completa per ogni nuovo batch e una computazione pesante per combinare le condivisioni di decrittazione, rendendola difficile per gruppi permissioned e impossibile per reti permissionless.
Aggiornamenti successivi hanno affrontato questi problemi con una maggiore efficienza crittografica. L’aggiornamento del 2025 ha introdotto la BTE con setup una tantum, richiedendo solo una cerimonia iniziale di Generazione Distribuita di Chiavi, un grande passo avanti, sebbene le configurazioni di impegno del batch mantenessero le cose complesse, limitando l’adozione.
Il grande balzo è arrivato con BEAT-MEV nell’agosto 2025, raggiungendo una vera BTE senza epoca attraverso un singolo setup una tantum per tutti i batch futuri. Ha utilizzato funzioni pseudocasuali perforabili e crittografia omomorfa soglia, permettendo ai server di riutilizzare i parametri di setup per sempre con bassi costi di comunicazione—ogni server invia piccoli bit di dati durante la decrittazione.
Poi BEAST-MEV ha aggiunto la Crittografia Soglia in Batch Silenziosa (SBTE), rimuovendo completamente il setup interattivo tra i server. I nodi potevano lavorare in modo indipendente in sicurezza, e con il sub-batching e l’elaborazione parallela, ha decrittografato fino a 512 transazioni in meno di un secondo, raggiungendo velocità pronte per la produzione.
Si può affermare che questa progressione da computazione pesante a progetti snelli senza epoca mostra un progresso reale, posizionando la BTE come una soluzione MEV praticabile attraverso le blockchain.
Integrazione con le Soluzioni di Layer-2
La BTE si adatta naturalmente ai rollup di layer-2, entrambi mirando a potenziare la scalabilità, la privacy e l’equità della blockchain. Sistemi come Metis, Espresso e Radius lavorano già su un migliore ordinamento e privacy delle transazioni, e l’ordinamento trustless della BTE si aggiunge a questo fermando gli sfruttamenti di visibilità senza bisogno di fiducia aggiuntiva.
Esempi attuali mostrano la BTE che si integra bene con le caratteristiche del layer-2: le condivisioni di decrittazione di dimensioni costanti si adattano alla natura in batch dei rollup, e l’elaborazione in batch si allinea con la gestione di gruppo prima della submission al layer-1, consentendo un’integrazione fluida.
Protocolli come CoW Swap utilizzano difese MEV come aste in batch e abbinamento basato su intenti ma perdono ancora parte del flusso d’ordine nei mempool pubblici. Aggiungere la BTE prima della submission del solver potrebbe sigillare la privacy end-to-end, chiudendo le lacune mantenendo i vantaggi economici.
Rispetto ad altre tecnologie di privacy, la BTE si concentra specificamente sulla visibilità del mempool che abilita il MEV, a differenza delle prove a conoscenza zero per la privacy della verifica o dell’esecuzione trusted per la sicurezza hardware. Questo approccio mirato integra piuttosto che sostituire altri metodi.
Combinando il potenziale della BTE con la crescita del layer-2, si evidenzia come la privacy e la lotta al MEV stiano diventando centrali per il scaling, mostrando la crittografia avanzata in azione per una finanza decentralizzata più equa.
Modelli di Fiducia nella Protezione MEV
I modelli di fiducia sono cruciali nei sistemi di protezione MEV, influenzando il loro design e sostenibilità. Le configurazioni attuali come Shutter dipendono da comitati Keyper permissioned scelti attraverso la governance, affidandosi a entità specifiche invece che alla partecipazione aperta. Sebbene la crittografia soglia impedisca a qualsiasi singolo Keyper di decrittografare da solo, gli utenti devono fidarsi dell’intero comitato per gestire la decrittazione dopo la finalizzazione del blocco.
Analizzando queste assunzioni di fiducia, si vede che differiscono dal consenso del layer base, dove i validatori si uniscono in base allo stake senza permesso. Lo stile del comitato di Shutter è simile al proof-of-authority ma distribuisce la fiducia tra le parti, un inizio pratico ma inferiore agli ideali di fiducia minima.
La roadmap di Shutter riconosce questo, pianificando passi verso una maggiore decentralizzazione con lavoro su portafogli, provider RPC, relay, costruttori di blocchi e ricompense per i validatori, mirando al supporto in-protocollo eventualmente—un percorso graduale che rispetta sicurezza e funzione.
Le opinioni sulla fiducia variano: alcuni spingono per una rapida distribuzione con fiducia chiara, altri aspettano opzioni completamente trustless. Come ha notato la Dr. Elena Torres, “La crittografia soglia è una mossa chiave per blockchain eque. Applicando l’ordinamento equo crittograficamente, manteniamo i benefici della trasparenza ma eliminiamo l’estrazione predatoria”.
Valutando la fiducia rispetto alle tendenze di decentralizzazione, i sistemi MEV bilanciano praticità e ideologia, riflettendo come altre tecnologie blockchain abbiano ridotto la fiducia nel tempo.
Direzioni Future per gli Ecosistemi Blockchain
La BTE e le tecnologie MEV correlate si stanno dirigendo in diverse direzioni chiave che potrebbero modellare le blockchain in futuro. La ricerca in corso mira ai limiti rimanenti, specialmente sull’efficienza, la riduzione della fiducia e la compatibilità cross-chain, con innovazione rapida dalle prime BTE ai progetti senza epoca.
Studi attuali suggeriscono ulteriori perfezionamenti; combinare la BTE con altri strumenti di privacy come le prove a conoscenza zero potrebbe coprire più tipi di attacco in modo efficiente. Man mano che l’hardware migliora, i costi di computazione potrebbero diminuire, ampliando l’accesso per varie reti.
Gli aspetti legali e regolatori probabilmente cambieranno con la tecnologia, poiché i casi stabiliscono precedenti su come le leggi gestiscono atti blockchain complessi, possibilmente guidando regole di mitigazione MEV in alcune aree.
Confrontando gli approcci MEV suggerisce che lavorano insieme: i mempool crittografati proteggono da certi MEV, mentre l’ordinamento equo, i sistemi di reputazione e le soluzioni economiche mirano ad altre parti, significando che soluzioni stratificate potrebbero essere le migliori.
Collegando i percorsi futuri all’evoluzione della blockchain, si sottolinea il ruolo vitale della protezione MEV. Man mano che le blockchain diventano infrastrutture finanziarie reali, risolvere le questioni di equità diventa chiave, e le soluzioni MEV efficaci mostrano l’abilità della comunità nell’affrontare problemi difficili con crittografia e ingegneria.
