PoWCF:一种新共识机制

2020-07-19 10:35 栏目:经验之谈 来源:网络整理 查看()

本文提出了一种比POW机制更分散的共识机制,并在此基础上构建了一个没有治理和预测机制的亚稳定货币。

第一,现有的共识机制

现有的共识机制主要包括PoW、PoS和混合机制。这三种共识机制受到了矿商卡特尔的威胁。当矿商卡特尔在PoW或PoS的任何环节都具有压倒性优势时,他们可以通过自私的开采和交易审查来拒绝对其不利的区块和交易,从而获得额外的利益。在一些区块链,权力参与机制似乎是相互牵制的。事实上,这两个环节中的任何一个都形成了一个卡特尔,这将导致整体集权。该PoW PoS的设计类似于串联电路,一个故障完全断开。本文试图提出一种新的共识机制来削弱矿工卡特尔的优势。

二,新共识的设计逻辑

由于市场竞争和脆弱的联盟,卡特尔天生就不稳定。虽然我们不能从根本上消除卡特尔的经济基础,但我们可以尽量扩大卡特尔的不稳定性。

首先,要把原来的单因素决策模式转变为多因素决策模式。如果单个因素上的卡特尔概率为P,那么在完全独立的前提下,所有N个因素上的卡特尔概率将减少到pn。

其次,我们应该改变多种因素之间深度干预的模式,任何一个因素中的卡特尔都不应该在其他因素中对矿工的阻挠或投票行为拥有否决权。

然后,任何一个因素的完全竞争都应该有助于瓦解其他因素的卡特尔,而不是反过来。

第三,双重货币和双重因素

根据前一章描述的三个设计原则,我选择了工作和资本作为决定地块的两个因素。这里没有选择权益(栈)作为阻塞因素的原因是PoS机制比PoW机制更封闭。一旦矿商卡特尔垄断了大部分权利和利益,挑战者很难从外部打破垄断。按照这种思路,把资本量作为一个因素显然应该满足以下条件:1。资本的数量应该作为一种象征反映在区块链;2.这种代币的价格应该与物质世界中价格相对稳定的某一种要素密切相关,但与投机资本的关系不密切;3.矿商或投资者没有动机囤积这种代币,他们非常愿意出售。

自然,我们可以认为这种表征应该与计算能力有关,因为计算能力所消耗的能量和设备与物质世界密切相关,而且电价相对稳定,这种表征应该是严格的通货膨胀。计算能力在区块链的最好体现是挖掘的难度,所以我设计了这个令牌来关联挖掘的难度。为了保证这个令牌的严格膨胀,我引入了膨胀系数R,初始值为1,年增长率为1%。

我设计的系统中有两种令牌:储值货币和散列货币。储值货币的总量是不变的,产出会周期性地减少,就像比特币一样。哈希货币的总量不能预先确定,它取决于挖掘的难度和矿工之间的博弈行为。区块链的交易需要收取矿工费,可以是储值货币、散列货币或两者兼有。

资产池是用恒定产品做市商模型构建的,池中的资产是储值货币和散列货币。在这个池中交易没有手续费。初始时间池中只有一种储值货币和一种哈希货币。

某块前面设置的储值货币总量为S,杂凑货币总量为T,资产池中有U储值货币和V杂凑货币。让我们假设某个区块的开采难度为D,通货膨胀系数为R,储值货币的区块报酬为A,矿商渡口有储值货币A和散列货币B。

在打包块时,挖掘者需要提供一个燃烧事务和一个由块头计算的哈希值。假设燃烧交易包含m个储值硬币和n个散列硬币,并且计算出的散列值是h。

PoWCF:一种新共识机制

PoWCF:一种新共识机制

第四,抵制大型矿池

由于采矿收入的不稳定性,矿商有充分的动机形成矿池来对冲风险。对于小矿工来说,结块的概率越低,风险就越大。如果我们能降低取出矿块的难度,将有助于降低矿工形成大型矿池的动机。康奈尔大学的拉斐尔帕斯和伊莲施创造的水果链很好地解决了这个问题。在水果连锁店的基础上,我提出了一个适合这个共识的方案。

在这个区块链有两种积木:主链积木和水果积木。预先指定小整数N和k(例如,N=10)。

水果是一种特殊的块,它包含在主链块中。像主链块一样,水果包含块头和事务。水果的块头包含水果的标识(不同于主链块)、前一个主链块的哈希值、燃烧事务、水果块头的哈希值和其他信息。水果块头所指的主链块与水果主链块之间的间距不应超过k块。水果的块大小不应超过主链块大小限制的1/N。

主链模块包括模块头、不超过N-2个的水果和交易序列。主链块头包含前一个主链块的哈希值、烧录事务、主链块头的哈希值和其他信息。

让主链模块的总模块难度为d,包括M(MN-2)个水果。主链块中每个水果的开采难度为D/N,不符合此条件的水果不包括在内。主链块(不包括果实)的开采难度为d (n-m)/n。

水果中的事务不能与其块头所指向的主链块和先前块中的事务相冲突,也不能与其自身的事务相冲突。然而,可能与不同包含的水果中的交易冲突,并且水果中的交易也可能与主链块中的交易冲突,该主链块在其块标题所指向的主链块之后并且在包含的主链块之前。如果发生冲突,根据打包顺序,第一个打包的事务将是有效事务,无效事务将被忽略。

矿工的奖励和散列货币销毁的规则可以根据前一章的内容进行类比。

我把这种共识机制称为工作和资本的证明,简称PoWCF。

V.亚稳定货币

从长期来看,储值货币是严格的通货紧缩,而散列货币是严格的通货膨胀。这两种货币都不理想。一个自然的想法是对冲两种货币以产生更好的货币。我把这两种货币的资产池中的流动性代币作为这种货币。用户可以将两种资产以相等的比例注入资产池,以获得流动性令牌。

经过简单的计算,可以看出当一项资产的价格在短时间内变成原值的R倍时,其流动性令牌的价格仅为原值的两倍。因此,流动性令牌可以很好地平抑价格波动。

我把这种价格相对稳定的流动性代币称为亚稳定货币。

六、抵制矿池?

我注意到一些区块链的项目已经引入了抵抗采矿池的采矿算法。原则是打包时必须使用私钥,因此矿池中的矿工可能会窃取块奖励。这个计划很容易被打破。一个简单的方法是存款模式:矿工必须提前向矿池抵押存款,每个矿工在不同的地址挖掘。如果矿工偷了奖励,押金将被没收。事实上,小矿工连续出块的概率很小,因此连续出块造成的矿池损失几乎可以忽略不计。此外,采矿工作实名制认证的实践也可以解决这一问题。

不管抵制矿池在技术上是否可行,抵制矿池本身的想法是否合理?乍一看,抵制矿池的更好分散是合理的。仔细想想,它不是。

Ittay Eyal和Emin Gn Sirer发表了一篇令人震惊的论文[2],其中讨论了大型矿商如何获得不公平的优势。在计算能力极度分散的状态下,邪恶的矿工会吸引越来越多的小矿工在邪恶的链条中挖掘,而不是在诚实的链条中挖掘。

这一点也可以与政治相提并论。一般来说,只有强者才能平衡强者。一群过于分散的弱者常常以卵击石来对抗强者,即使它有民主的形式。因此,现代成熟的西方国家通常采用联邦治理模式,而不是统一的直接选举模式。事实上,抵制矿池的想法与法家的软弱民主非常相似。

过度集中是一场灾难,过度分散是一场更严重的灾难。两害相权取其轻。在我看来,不抵抗矿池是一个更好的选择。

因此,虽然我主张防御大型矿池,但我不赞成防御矿池。

七.其他权力下放技术

1.鼓励用户运行节点,如莫内罗的支付。

2.信元阻塞和第2层网络,如比特币。

3.压缩块,如项目符号校样。

4.改进挖掘算法,降低专用集成电路挖掘机的阈值。

5.改进底层通信协议。

6.支持轻量级客户端以增加节点数量。

7.对存储空间征税,如内尔沃斯和埃尔戈。

8.项目的社区运作。

上述技术的综合应用可以实现更彻底的分散化。

这篇文章来自社区伙伴:绅士狗

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