Harmony的EPoS有效抵押证明设计

2019-08-18 14:34 栏目:经验之谈 来源: 查看()
今年5月,我们发布了Harmony基于投标的抵押贷款机制的初步设计。从那时起,我们收到了各种来源的反馈和建议,包括赌注即服务公司,个人认证机构和创始人V God of Ethereum。我们认真对待这些反馈,包括频繁竞标的运营负担以及持续验证七个时期(7天)超硬要求的需要。此外,此设计还存在一些未解决的问题,例如如何支持(令牌)委派以及如何在基于片段的区块链中实现块奖励复合。通过这篇文章,我们讨论了PoS系统的设计,并介绍了Harmony的最新抵押机制(有效证据证明: EPoS)。 EPoS旨在解决所有这些问题,同时仍然保持区块链的分散化。 如何选择验证者 目前,大多数PoS区块链具有所谓的“委员会”的概念,其是具有权限生成和验证块的一组验证器(根据特定区块链,也称为阻塞,超级节点等)。通常,委员会的席位数量有限(例如,EOS为21,Cosmos为100)。所谓的核查员选举问题基本上是决定谁在委员会中获得席位的机制。从理论上讲,这类似于如何在现实世界中分配有限资源的经济问题。在经济学中,分配有限资源的方式可以是(但不限于): 1)通过定价或竞标,这意味着出价最高者得到它; 2)按照社会标准,如社会地位和声誉; 3)根据时间消耗多少时间,如排队登记,按照资历分配福利等; 4)通过随机选择,如彩票,彩票购买等; 事实上,在委员会中选择验证者的方法是通过类似的方法解决的。我们来看看现有PoS中的一些常用方法: 第一:根据抵押令牌的数量(Cosmos,Polkadot):在这个模型中,一些抵押金额最高的核查员获得的座位数量有限。这与现实世界中的出价非常相似。我们最初的基于出价的设计也属于这一类。 第二:所有抵押贷款人之间的随机选择(以太网2.0,Tezos):该模型对潜在核查人员的数量有特定的最低要求。例如,以太坊2.0需要至少32个以太坊,并且Tezos需要8,000个XTZ才有资格随机选择进入委员会。该模型基本上是定价和随机选择的组合。 第三:通过社会声誉和投票(EOS,Tron):在EOS中,有限数量的21个区块生产者由验证者从代币持有者收到的投票数决定。这种社会声誉量表是链条下存在的标准。 实际上,在PoS中选择验证器的方法不限于上述三个标准,时间因素也是一个。例如,Peercoin使用持有货币的时间(以及持有的金额和一定的随机性)来确定谁有权阻止。 一般而言,我们认为基于链上的令牌抵押品选择验证者的第一种机制是最有效和经济上最安全的方式,因为令牌抵押品将证明者的利益与区块链本身的安全性联系起来。在大量抵押令牌之后,验证者将不会被激励攻击令牌所在的链。对于EPoS的设计,由于其简单性和有效性,我们决定采用第一种方法而不是第二种方法。第二种方法为更多的抵押人提供了公平的机会,但问题是资源利用效率不高。事实上,很长一段时间,潜在的验证者只是空闲,等待被选中。将大大增加验证者的机会成本。 如何分配块奖励 通常,对于每个成功识别的块,PoS系统将块奖励分发给验证者以激励他们参与共识。在大多数现有的PoS区块链中,验证者将根据其抵押比例获得相等百分比的区块奖励。这种设计存在“富人越来越富裕”的问题,最终抵押贷款令牌过于集中。例如,在撰写本文时,在Cosmos的前100名认证机构中,排名前10位的认证机构持有超过50%的抵押令牌。 可以缓解这个问题的另一个选择是给每个人提供相同数量的区块奖励,无论认证者的抵押品数量多少 - 这是我们在原始的基于投标的抵押贷款设计中提出的(类似的想法也是Polkadot的抵押贷款模型基于关于NPoS)。给予同等奖励可以鼓励核查员平均分配抵押贷款代币,因为收取高额费用的抵押人的回报率低于小额投资抵押人的回报率。尽管如此,大资本持有人仍然可以通过拆分抵押贷款代币来作为多个抵押贷款人参与PoS。因此,“富人越来越富裕”的问题尚未完全解决,只能在某种意义上得到缓解。 除了上面讨论的设计因素之外,其他更现实的因素对于创建符合证书的抵押贷款经济也至关重要。获得块奖励的复利是验证者最大化其收益的重要方式。在这方面,提供相同奖励的设计不支持复利,因为如果验证者再次将新的块奖励添加到抵押中,则不会产生更多的回报。此外,对令牌委派的支持一直是PoS区块链的标准要求,因为它允许普通令牌持有者抵押并获得奖励而无需运行验证者节点。我们以前的基于投标的初始抵押贷款机制设计不适合代币调试,因为投标是一种不确定的行为,并且在投标过程中不可避免地使用本金的代币不正确或不充分。 对于Harmony的分片系统设计,存在一个特定的设计约束:对于每个分片,其附属物仅占整个系统的九分之一(N是分片数),它需要包含大量具有相同权限的A验证者(抵押贷款数量)在碎片中传播大个人的权力(更多细节见技术白皮书)。否则,具有大量抵押令牌的证明者可以轻松攻击单个碎片(即1%攻击)。 总之,我们的设计目标如下: ●验证者之间的抵押权代币数量需要均匀分配(避免抵押贷款集中化) ●支持简单详细的委托机制 ●支持复合利益块奖励 EPOS机制阻止抵押贷款集中化 Harmony的Evs(有效的股权证明),一种有效的抵押贷款机制,可以避免抵押贷款代币的集中化,同时仍然支持抵押贷款复合和代币调试,用于验证需要大量平等权利的碎片系统。 验证者选择 在EPoS中,我们将根据抵押权人令牌数量的排名选择验证者。具体来说,对于每个时期(大约1天),前1600名抵押人将获得有限的1600个验证员席位(4个分片* 400个席位)。当时代发展时,新的抵押贷款排名将决定谁是下一个时代证明者。 基于有效抵押的阻止奖励

如上所述,基于抵押比率的区块激励机制和非歧视性区块奖励机制都不能完全满足我们的设计目标(包括抵押贷款的均匀分配和抵押贷款复利问题)。在EPoS中,验证者的区块奖励不是根据其实际抵押金额分配的,而是根据其“有效抵押金额”进行分配。有效抵押金额的共识定义如下。我们使用median_stake来表示前1600名抵押人的中位数抵押,而actual_stake是每个证明人持有的实际抵押品数量。

Harmony的EPoS有效抵押证明设计

这里,c是协议参数(例如,c=0.15)。验证者的有效抵押品基本上是其实际抵押品受上限(1 + c)* median_stake和下限(1-c)* median_stake限制后的金额。 除了块奖励之外,每个验证者在共识中的投票权也由验证者的有效抵押额进行缩放。

Harmony的EPoS有效抵押证明设计

前1600个验证者的实际抵押品曲线和有效抵押品 随着有效抵押贷款的引入,排名较高的核查员实际上将受到对抵押太多代币的某些经济处罚,而较低级别的核查人员将有资格获得额外的奖励。有效的抵押品作为均衡器,推动认证机构更均匀地分配抵押权代币并避免集中注意力。 为了实现复利,蓝色和绿色区域中的验证者可以通过在同一验证者节点中重复抵押块奖励来直接获得复利,并且黄色区域中的验证者只能通过启动新验证者节点来获得。更多块奖励。对于拥有大量令牌的矿山,这种设计迫使其自身分散以避免单点故障。 此外,EPoS可以支持直观和有效的令牌委派,并且令牌持有者可以根据验证者的佣金率,正常运行时间以及他们在排名中的位置将令牌委托给一个或多个验证者。扣除验证者设定的佣金后,块奖励将按委托令牌的比例分配给发货人。对于发货人而言,委托给绿地的核查人员将获得更多的经济回报,这可以有效地避免将大量代币委托给头部核查人员并避免抵押贷款集中化。 这些EPoS设计充分实现了在支持调试和抵押贷款复合的同时避免抵押分散的设计目标。 抵押贷款减免机制 双重签名 ●减少至少2%的抵押权代币。同时,削减数量将随着同时减少的验证者数量线性增加(例如,如果三分之一的验证者双重签名,则每个人的减少率增加到33% ) ●值得一提的是,这种减少规则和以前的有效抵押机制补充了大家庭的分权效应。如果大客户的多个抵押节点同时发动攻击,他们的抵押令牌将更加严重削减。 对于不在线的节点 ●每三个小时非在线,验证者的投票权将被泄露25%。泄漏意味着一些代币被强行从抵押中移除而不会失去所有权。这与减少不同。 ●非线路12小时后,验证者将失去所有投票权并进入停滞状态。停滞的验证者将接受0.1%的令牌减少罚款。如果验证者再次上线,其投票权将被恢复。 ●对于那些处于停滞状态的人,他们将不会在下一次核查员选举中被考虑。他们可以通过发送“加入请求”交易重新参与后续的验证者选举。 最后 抵押贷款机制和激励模型是PoS区块链的核心组成部分。在某种程度上,它们与区块链协议一样重要。关于当前PoS区块链的抵押机制和激励模型的信息分散在许多地方,很难清楚地理解这些系统的差异和具体内容。在这方面,我们编制了几个主要PoS项目的抵押品和激励措施的比较图表,包括有关Harmony抵押贷款工作流程的更多细节。 最后,对于想要在主网络之前尝试EPoS机制的抵押贷款认证机构,欢迎加入我们的Pangea游戏,这是一款在Harmony测试网络上具有激励模型的游戏。 Pangea的每个人的反馈将有助于进一步优化EPoS的设计并准备登陆主网络。

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