올해 5월에 우리는 Harmony의 경매 기반 스테이킹 메커니즘의 초기 설계를 발표했습니다. 그 이후로 우리는 Staking-as-a-Service(staking-as-a-service) 회사, 개별 검증인, Ethereum 설립자 Vitalik 등 다양한 당사자로부터 피드백과 제안을 받았습니다. 빈번한 입찰로 인한 운영 부담과 7 epoch(7일) 동안 지속적으로 검증해야 하는 과도하게 높은 요구 사항을 포함하여 이러한 피드백을 진지하게 받아들입니다. 또한 (토큰) 위임을 지원하는 방법과 샤드 기반 블록체인에서 블록 보상 합성을 구현하는 방법과 같은 이 디자인에는 해결되지 않은 몇 가지 문제가 있습니다. 이 기사를 통해 PoS 시스템의 설계 아이디어에 대해 논의하고 Harmony의 최신 모기지 메커니즘을 웅장하게 소개합니다-유효한 모기지 증명보조 제목

검증인을 선택하는 방법

현재 대부분의 PoS 블록체인은 블록을 생성하고 검증할 수 있는 권한을 가진 검증자 집단인 "위원회"라는 개념을 가지고 있습니다. 일반적으로 위원회의 의석 수는 제한되어 있습니다(예: EOS의 경우 21명, Cosmos의 경우 100명). 소위 유효성 검사기 선출 문제는 기본적으로 위원회에서 누가 자리를 차지할지 결정하는 메커니즘입니다. 이론적으로 이것은 실제 세계에서 한정된 자원을 할당하는 방법에 대한 경제적 문제와 유사합니다. 경제학에서 유한 자원을 할당하는 방법은 다음과 같을 수 있습니다(그러나 이에 국한되지 않음).

1) 가격 책정 또는 입찰, 이는 가장 높은 가격이 그것을 얻는다는 것을 의미합니다.

2) 사회적 기준에 따라, 사회적 지위 및 명성과 같은

3) 시간에 따른 소비량, 등록 대기, 연공서열에 따른 혜택 분배 등;

4) 무작위 선택, 복권, 복권으로 자동차 구매 등;

실제로 위원회에서 검증인을 선정하는 방식도 비슷한 방식으로 해결된다. 기존 PoS의 몇 가지 일반적인 방법을 살펴보겠습니다.

첫번째:스테이킹된 토큰 수에 따라(Cosmos, Polkadot): 이 모델에서 가장 높은 지분을 가진 검증인은 제한된 수의 자리를 얻습니다. 이것은 실제 세계에서의 입찰과 매우 유사합니다. 원래의 입찰 기반 설계도 이 범주에 속합니다.

두 번째 유형:모든 스테이커 중에서 무작위로 선택(Ethereum 2.0, Tezos): 이 모델은 잠재적 검증인이 스테이킹하기 위한 특정 최소 요구 사항이 있습니다. 예를 들어, Ethereum 2.0은 최소 32 ETH가 필요하고 Tezos는 8,000 XTZ가 위원회에 무작위로 선정되기 위해 필요합니다. 이 모델은 기본적으로 가격 책정과 무작위 선택의 조합입니다.

세 번째 유형:사회적 평판과 투표로(EOS, Tron): EOS에서 제한된 21개의 블록 생산자는 검증인이 토큰 보유자로부터 받는 투표 수에 따라 결정되며, 이러한 사회적 평판과 같은 척도는 오프체인에 존재하는 표준입니다.

시간시간예를 들어, Peercoin은 블록을 생성할 권리가 있는 사람을 결정하기 위해 코인 보유 시간(및 보유 코인 수 및 일정 정도의 임의성)을 사용합니다.

보조 제목

블록 보상 분배 방법

일반적으로 성공적으로 확인된 각 블록에 대해 PoS 시스템은 검증자에게 블록 보상을 분배하여 그들이 합의에 참여하도록 동기를 부여합니다. 대부분의 기존 PoS 블록체인에서 유효성 검사기는 스테이크 금액에 비례하여 블록 보상을 받습니다. 이 설계는 "부자가 더 부자가 된다"라는 문제를 겪고 있으며, 이는 궁극적으로 지나치게 집중된 스테이크 토큰으로 이어집니다. 예를 들어, 작성 당시 Cosmos의 100명의 검증자 중상위 10명의 검증인스테이킹된 토큰의 50% 이상을 보유하세요.

이 문제를 완화할 수 있는 또 다른 옵션은 스테이킹 금액에 관계없이 모든 검증자에게 동일한 양의 블록 보상을 제공하는 것입니다. Polkadot의 스테이킹 모델 NPoS). 동일한 보상을 제공하면 검증인이 스테이킹된 토큰을 균등하게 분배할 수 있습니다. 더 많이 스테이킹하는 스테이커는 덜 스테이킹하는 스테이커보다 수익률이 낮기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 대규모 토큰 보유자는 지분 토큰을 분할하여 여러 지분 보유자로 PoS에 참여할 수 있습니다. 따라서 "부자가 더 부자가 된다"는 문제는 완전히 해결된 것이 아니라 어떤 의미에서 완화되었을 뿐입니다.

위에서 논의한 설계 요소 외에도 검증자 친화적인 스테이킹 경제를 만드는 데 더 현실적인 다른 요소도 중요합니다. 블록 보상에 대한 복리 이자는 검증자가 보상을 극대화하는 중요한 방법입니다. 이와 관련하여 동일한 보상을 제공하는 설계는 복리 이자를 지원할 수 없습니다. 검증자가 새로운 블록 보상을 스테이크에 다시 추가하면 더 많은 보상을 생성하지 않기 때문입니다. 또한 토큰 위임에 대한 지원은 일반 토큰 보유자가 유효성 검사기 노드를 실행할 필요 없이 스테이크하고 보상을 받을 수 있도록 하기 때문에 PoS 블록체인의 표준 요구 사항이었습니다. 입찰을 기반으로 한 이전의 예비 모기지 메커니즘 설계는 토큰 위임에 적합하지 않습니다. 입찰은 불확실한 행동이고 입찰 과정에서 위임자의 토큰이 부적절하거나 불충분하게 사용될 수 있기 때문입니다.

Harmony의 샤딩 시스템 설계에는 특정 설계 제약이 있습니다. 각 샤드에 대한 모기지 금액은 전체 시스템의 1/N(N은 샤드 수)에 불과하며 동일한 유효성 검사기를 다수 포함해야 합니다. 샤드에서 큰 플레이어의 힘을 퍼뜨릴 수 있는 권리(지분 수)(자세한 내용은 기술 백서를 참조하십시오). 그렇지 않으면 하나의 샤드가 많은 수의 스테이킹된 코인을 가진 검증자에게 쉽게 공격당할 수 있습니다(즉, 1% 공격).

요약하면, 우리의 설계 목표는 다음과 같습니다.

● 검증자 사이에 스테이킹된 토큰의 양은 균등하게 분배되어야 합니다(스테이킹의 중앙 집중화를 방지하기 위해).

● 간단하고 상세한 위임 메커니즘 지원

보조 제목

EPOS 메커니즘은 모기지 중앙화를 방지합니다.

Harmony의 모기지 증명 메커니즘인 EPoS(Effective Proof-of-Stake)는 효율적인 모기지 메커니즘으로 모기지 토큰의 중앙 집중화를 피할 수 있으면서도 모기지 복리와 토큰 위임을 지원하므로 다수의 동등한 권리가 필요한 검증에 적합합니다. 샤딩 시스템.

검증자 선택

EPoS에서는 스테이커의 토큰 순위에 따라 검증자를 선택합니다. 구체적으로, 각 에포크(약 1일)에 대해 상위 1600명의 스테이커는 제한된 1600개의 검증자 시트(4개의 샤드 * 400개의 시트)를 얻게 됩니다. 시대가 진화하면 새로운 모기지 순위에 따라 누가 다음 시대의 유효성 검사자가 될지 결정됩니다.

효과적인 모기지를 기반으로 한 블록 보상

위에서 언급했듯이 모기지 비율에 기반한 블록 보상 메커니즘이나 모든 사람을 동등하게 대우하는 블록 보상 메커니즘은 우리의 설계 목표(모기지의 균등한 분배 및 모기지 복리 문제 포함)를 완전히 충족할 수 없습니다. EPoS에서 검증자의 블록 보상은 실제 모기지 금액에 따라 할당되는 것이 아니라 "유효 모기지 금액"의 비율에 따라 할당됩니다.유효 모기지 금액에 대한 합의된 정의는 다음과 같습니다. 우리는 median_stake를 사용하여 상위 1600명의 스테이커의 중간 지분을 나타내고 actual_stake는 각 유효성 검사기가 보유한 실제 지분을 나타냅니다.

여기서 c는 프로토콜 매개변수(예: c = 0.15)입니다. 유효성 검사기의 실효 지분은 기본적으로 상위 임계값(1 + c) * median_stake 및 하위 임계값(1-c) * median_stake에 의해 제한되는 실제 지분입니다.

이미지 설명

상위 1600개 검증자의 실제 모기지 금액 곡선 및 유효 모기지 금액

효과적인 스테이킹의 도입으로 순위가 높은 검증자는 너무 많은 토큰을 스테이킹한 것에 대해 재정적으로 사실상 불이익을 받는 반면, 순위가 낮은 검증자는 추가 보상을 받습니다. 효과적인 스테이킹은 이퀄라이저 역할을 하여 검증자 간에 스테이킹된 토큰을 보다 균등하게 분배하여 중앙 집중화를 피합니다.

복리를 달성하기 위해 파란색 및 녹색 영역의 유효성 검사기는 동일한 유효성 검사기 노드에서 블록 보상을 반복적으로 스테이킹하여 복리 이자를 직접 얻을 수 있는 반면 노란색 영역의 유효성 검사기는 새 유효성 검사기 노드를 시작해야만 복리를 얻을 수 있습니다. 더 많은 블록 보상. 많은 수의 토큰을 보유하고 있는 마이닝 풀의 경우 이 설계는 단일 실패 지점을 피하기 위해 자체적으로 분산화되도록 강제합니다.

또한 EPoS는 직관적이고 효율적인 토큰 위임을 지원할 수 있습니다. 여기서 토큰 보유자는 검증인의 커미션 비율, 가동 시간 및 순위에서 자신의 위치에 따라 토큰을 하나 이상의 검증인에게 위임할 수 있습니다. 검증인이 설정한 수수료를 차감한 후 블록 보상은 위임된 토큰에 비례하여 위임자에게 분배됩니다. 위임자의 경우 그린 필드의 검증자에게 위임하면 경제적으로 더 높은 수익을 얻을 수 있으며, 이는 또한 많은 수의 토큰이 수석 검증자에게 위임되는 것을 효과적으로 방지하고 모기지의 중앙 집중화를 방지할 수 있습니다.

이러한 EPoS 설계는 위임 및 모기지 복리를 지원하면서 모기지의 분산화를 방지하는 설계 목표를 완전히 실현합니다.

담보 감소 메커니즘

이중 서명의 경우

●  최소 2% 삭감모기지 토큰. 동시 슬래시 수는 동시에 슬래시되는 검증인의 수에 따라 선형적으로 확장됩니다(예:유효성 검사기의 1/3이 이중 서명하면 슬래시는 각각에 대해 33%로 상승합니다.）

● 이 삭감 규칙은 대가구 자체에 대한 이전의 효과적인 모기지 메커니즘의 분산 효과를 보완한다는 점을 언급할 가치가 있습니다.대가구의 여러 모기지 노드가 동시에 공격을 시작하면 저당된 토큰도 심각하게 감소합니다.

온라인 상태가 아닌 노드의 경우

● 오프라인에서 3시간마다 검증인의 투표권이누출 25%, Leakage는 일부 토큰이 소유권을 잃지 않고 모기지에서 강제로 제거되는 것을 의미하며 감소와는 다릅니다.

● 연속 12시간 동안 오프라인 상태가 되면 검증자가모든 의결권을 잃다그리고침체로。중단된 유효성 검사기는 0.1%의 토큰 삭감 페널티를 받습니다.. 유효성 검사기가 다시 온라인 상태가 되면 투표권이 복원됩니다.

● 중단된 검증인은 다음 검증인 선거에서 고려되지 않습니다. 그들은 보낼 수 있습니다"가입 요청" 트랜잭션마침내

마침내

모기지 메커니즘과 인센티브 모델은 PoS 블록체인의 핵심 구성 요소입니다. 어떻게 보면 블록체인 프로토콜만큼 중요합니다. 현재 PoS 블록체인의 스테이킹 메커니즘과 인센티브 모델에 대한 정보는 곳곳에 흩어져 있어 이들 시스템의 차이점과 세부 사항을 명확하게 이해하기 어렵습니다. 이와 관련하여 여러 주류 PoS 프로젝트의 스테이킹 및 인센티브 메커니즘에 대한 비교 차트를 요약했으며 여기에는 Harmony의 스테이킹 워크플로우에 대한 자세한 내용도 포함되어 있습니다.

마지막으로, 메인넷 전에 EPoS 메커니즘을 시험해보고 싶은 스테이킹 검증인을 위해 Harmony 테스트넷에서 인센티브 모델이 있는 게임인 Pangea 게임에 오신 것을 환영합니다. Pangea에서 보내주신 피드백은 EPoS 설계를 더욱 최적화하고 메인넷을 준비하는 데 도움이 될 것입니다.