Vào tháng 5 năm nay, chúng tôi đã xuất bản thiết kế ban đầu của cơ chế đặt cược dựa trên đấu giá của Harmony. Kể từ đó, chúng tôi đã nhận được phản hồi và đề xuất từ ​​nhiều bên khác nhau, bao gồm các công ty đặt cược dưới dạng dịch vụ (staking-as-a-service), người xác thực cá nhân và người sáng lập Ethereum, Vitalik. Chúng tôi coi trọng những phản hồi này, bao gồm cả gánh nặng hoạt động do đặt giá thầu thường xuyên và yêu cầu quá cao về việc xác thực liên tục trong 7 kỷ nguyên (7 ngày). Ngoài ra, có một số vấn đề chưa được giải quyết với thiết kế này, chẳng hạn như cách hỗ trợ ủy quyền (mã thông báo) và cách triển khai gộp phần thưởng khối trong chuỗi khối dựa trên phân đoạn. Thông qua bài viết này, chúng tôi thảo luận về ý tưởng thiết kế của hệ thống PoS và giới thiệu một cách hoành tráng cơ chế thế chấp mới nhất của Harmony-bằng chứng thế chấp hợp lệtiêu đề phụ

Cách chọn trình xác thực

Hiện tại, hầu hết các chuỗi khối PoS đều có khái niệm "ủy ban", là một nhóm người xác minh có quyền tạo và xác minh các khối (theo chuỗi khối cụ thể, họ còn được gọi là người tạo khối, siêu nút, v.v.). Thông thường, số lượng ghế trong ủy ban bị hạn chế (ví dụ: 21 cho EOS, 100 cho Cosmos). Cái gọi là vấn đề bầu chọn người xác nhận về cơ bản là cơ chế nào xác định ai sẽ có một ghế trong ủy ban. Về lý thuyết, điều này tương tự như bài toán kinh tế về cách phân bổ các nguồn tài nguyên hữu hạn trong thế giới thực. Trong kinh tế học, các cách phân bổ nguồn lực hữu hạn có thể (nhưng không giới hạn):

1) Bằng cách định giá hoặc đấu thầu, có nghĩa là giá cao nhất sẽ nhận được nó;

2) Theo tiêu chuẩn xã hội, chẳng hạn như địa vị xã hội và danh tiếng;

3) Bao nhiêu được tiêu thụ theo thời gian, chẳng hạn như xếp hàng đăng ký, phân phối quyền lợi theo thâm niên, v.v.;

4) bằng cách chọn ngẫu nhiên, chẳng hạn như vé số, mua ô tô bằng xổ số, v.v.;

Trên thực tế, phương pháp chọn người xác nhận trong ủy ban được giải quyết bằng các phương pháp tương tự. Chúng ta hãy xem xét một số phương pháp phổ biến trong PoS hiện có:

Đầu tiên:Theo số lượng mã thông báo đã đặt cược(Cosmos, Polkadot): Trong mô hình này, những người xác thực có cổ phần cao nhất sẽ có số lượng ghế hạn chế. Điều này rất giống với đấu thầu trong thế giới thực. Thiết kế dựa trên giá thầu ban đầu của chúng tôi cũng thuộc loại này.

Loại thứ hai:Chọn ngẫu nhiên trong số tất cả những người đặt cược(Ethereum 2.0, Tezos): Mô hình này có các yêu cầu tối thiểu cụ thể đối với những người xác nhận tiềm năng có thể đặt cược. Ví dụ: Ethereum 2.0 yêu cầu tối thiểu 32 ETH và Tezos yêu cầu 8.000 XTZ để đủ điều kiện được chọn ngẫu nhiên vào ủy ban. Mô hình về cơ bản là sự kết hợp giữa định giá và lựa chọn ngẫu nhiên.

Loại thứ ba:bởi danh tiếng xã hội và bỏ phiếu(EOS, Tron): Trong EOS, 21 nhà sản xuất khối giới hạn được xác định bằng số phiếu bầu mà người xác thực nhận được từ những người nắm giữ mã thông báo, thước đo giống như danh tiếng xã hội này là một tiêu chuẩn tồn tại ngoài chuỗi.

thời gianthời gianNgoài ra còn có các yếu tố, ví dụ: Peercoin sử dụng thời gian nắm giữ tiền (cũng như số lượng tiền được giữ và một mức độ ngẫu nhiên nhất định) để xác định ai có quyền tạo khối.

tiêu đề phụ

Cách phân phối phần thưởng khối

Thông thường, đối với mỗi khối được xác nhận thành công, hệ thống PoS sẽ phân phối phần thưởng khối cho những người xác thực để thúc đẩy họ tham gia vào sự đồng thuận. Trong hầu hết các chuỗi khối PoS hiện có, người xác thực sẽ nhận được phần thưởng khối tỷ lệ thuận với số tiền họ đặt cược. Thiết kế này gặp phải vấn đề "giàu càng giàu", cuối cùng dẫn đến việc mã thông báo được đặt cược quá tập trung. Ví dụ: trong số 100 trình xác thực trong Cosmos tại thời điểm viết bài này,10 trình xác thực hàng đầuNắm giữ hơn 50% số token đã đặt cược.

Một tùy chọn khác có thể giảm bớt vấn đề này là cung cấp cho tất cả những người xác thực cùng một lượng phần thưởng khối bất kể họ đã đặt cược bao nhiêu - đây cũng là ý tưởng mà chúng tôi đã đưa ra trong thiết kế đặt cược dựa trên giá thầu ban đầu của mình (một ý tưởng tương tự cũng là cơ sở của mô hình đặt cược NPoS của Polkadot). Trao phần thưởng bằng nhau sẽ khuyến khích người xác thực phân phối đồng đều các mã thông báo đã đặt cọc, vì những người đặt cược đặt cược nhiều hơn sẽ có tỷ lệ hoàn vốn thấp hơn so với những người đặt cược ít hơn. Tuy nhiên, những người nắm giữ mã thông báo lớn vẫn có thể tham gia vào PoS với tư cách là nhiều người đặt cược bằng cách chia tách mã thông báo đã đặt cọc của họ. Vì vậy vấn đề “người giàu càng giàu” không được giải quyết triệt để mà chỉ giảm bớt ở một khía cạnh nào đó.

Ngoài các yếu tố thiết kế đã thảo luận ở trên, các yếu tố thực tế khác cũng rất quan trọng để tạo ra một nền kinh tế đặt cược thân thiện với người xác thực. Lãi gộp trên phần thưởng khối là một cách quan trọng để người xác thực tối đa hóa phần thưởng của họ. Về vấn đề này, một thiết kế cung cấp phần thưởng giống nhau không thể hỗ trợ lãi kép, bởi vì nếu trình xác thực thêm phần thưởng khối mới vào cổ phần một lần nữa, nó sẽ không tạo ra nhiều phần thưởng hơn. Ngoài ra, hỗ trợ ủy quyền mã thông báo là một yêu cầu tiêu chuẩn đối với các chuỗi khối PoS, vì nó cho phép chủ sở hữu mã thông báo thông thường đặt cược và kiếm phần thưởng mà không cần chạy nút xác thực. Thiết kế cơ chế thế chấp sơ bộ trước đây của chúng tôi dựa trên đấu thầu không phù hợp với ủy quyền mã thông báo, bởi vì đấu thầu là một hành vi không chắc chắn và không thể tránh khỏi việc mã thông báo của người ủy quyền sẽ được sử dụng không đúng cách hoặc không đủ trong quá trình đấu thầu.

Đối với thiết kế hệ thống sharding của Harmony, có một ràng buộc thiết kế cụ thể: đối với mỗi phân đoạn, số tiền thế chấp của nó chỉ bằng một phần N của toàn bộ hệ thống (N là số lượng phân đoạn) và nó cần chứa một số lượng lớn Trình xác thực có giá trị bằng nhau quyền (số lượng cổ phần) để truyền bá sức mạnh của những người chơi lớn trong các mảnh (xem sách trắng kỹ thuật của chúng tôi để biết thêm chi tiết). Mặt khác, một phân đoạn duy nhất có thể dễ dàng bị tấn công bởi trình xác thực với số lượng lớn tiền đặt cược (tức là tấn công 1%).

Tóm lại, mục tiêu thiết kế của chúng tôi như sau:

● Số lượng mã thông báo được đặt cược giữa những người xác thực cần được phân bổ đồng đều (để tránh tập trung hóa số tiền đặt cược)

● Hỗ trợ cơ chế ủy quyền đơn giản, chi tiết

tiêu đề phụ

Cơ chế EPOS ngăn cản việc tập trung thế chấp

Cơ chế chứng minh thế chấp của Harmony EPoS (Effective Proof-of-Stake), là một cơ chế thế chấp hiệu quả, có thể tránh được việc tập trung hóa các mã thông báo thế chấp, trong khi vẫn hỗ trợ lãi kép thế chấp và ủy quyền mã thông báo, phù hợp để xác minh yêu cầu một số lượng lớn các quyền bình đẳng hệ thống sharding.

lựa chọn xác minh

Trong EPoS, chúng tôi sẽ chọn trình xác thực dựa trên xếp hạng mã thông báo của người đặt cược. Cụ thể, đối với mỗi kỷ nguyên (khoảng 1 ngày), 1600 người đặt cược hàng đầu sẽ nhận được 1600 chỗ ngồi của trình xác nhận giới hạn (4 phân đoạn * 400 chỗ ngồi). Khi kỷ nguyên phát triển, xếp hạng thế chấp mới sẽ xác định ai sẽ là người xác nhận cho kỷ nguyên tiếp theo.

Phần thưởng khối dựa trên thế chấp hiệu quả

Như đã đề cập ở trên, cả cơ chế phần thưởng khối dựa trên tỷ lệ thế chấp cũng như cơ chế phần thưởng khối đối xử bình đẳng với tất cả mọi người đều không thể đáp ứng đầy đủ các mục tiêu thiết kế của chúng tôi (bao gồm cả việc phân phối đồng đều các khoản thế chấp và vấn đề lãi kép thế chấp). Trong EPoS, phần thưởng khối của người xác minh không được phân bổ theo số tiền thế chấp thực tế của nó, mà theo tỷ lệ "số tiền thế chấp thực tế" của nó. Định nghĩa đồng thuận về số tiền thế chấp thực tế như sau. Chúng tôi sử dụng median_stake để biểu thị số cổ phần trung bình của 1600 người đặt cược hàng đầu và fact_stake là số cổ phần thực tế được nắm giữ bởi mỗi người xác thực.

Ở đây, c là một tham số giao thức (ví dụ: c = 0,15). Cổ phần thực tế của trình xác thực về cơ bản là cổ phần thực tế của nó bị giới hạn bởi ngưỡng trên (1 + c) * median_stake và ngưỡng dưới (1-c) * median_stake.

Mô tả hình ảnh

Đường cong số tiền thế chấp thực tế và số tiền thế chấp hiệu quả của 1600 trình xác nhận hàng đầu

Với việc giới thiệu tính năng đặt cược hiệu quả, những người xác nhận có thứ hạng cao hơn sẽ bị phạt tài chính một cách hiệu quả vì đã đặt cược quá nhiều mã thông báo, trong khi những người xác thực có thứ hạng thấp hơn được hưởng thêm phần thưởng. Đặt cược hiệu quả hoạt động như một bộ cân bằng, thúc đẩy phân phối đồng đều hơn các mã thông báo đặt cược giữa các trình xác thực, tránh tập trung hóa.

Để đạt được lãi kép, những người xác thực trong vùng xanh lam và xanh lục có thể trực tiếp nhận được lãi kép bằng cách đặt cược liên tục phần thưởng khối trong cùng một nút của người xác thực, trong khi những người xác thực trong vùng màu vàng chỉ có thể nhận được nó bằng cách bắt đầu một nút mới của người xác thực Nhiều phần thưởng khối hơn. Đối với các nhóm khai thác chứa một số lượng lớn mã thông báo, thiết kế này buộc chính nó phải được phân cấp để tránh một điểm thất bại duy nhất.

Ngoài ra, EPoS có thể hỗ trợ ủy quyền mã thông báo trực quan và hiệu quả, trong đó chủ sở hữu mã thông báo có thể ủy quyền mã thông báo cho một hoặc nhiều người xác thực dựa trên tỷ lệ hoa hồng, thời gian hoạt động và vị trí của họ trong bảng xếp hạng của người xác thực. Sau khi khấu trừ phí hoa hồng do người xác nhận đặt ra, phần thưởng khối sẽ được phân phối cho người ủy quyền theo tỷ lệ tương ứng với mã thông báo được ủy quyền. Đối với người ủy quyền, việc ủy ​​quyền cho người xác minh trong trường màu xanh lá cây sẽ nhận được lợi nhuận cao hơn về mặt kinh tế, điều này cũng có thể ngăn chặn hiệu quả một số lượng lớn mã thông báo được ủy quyền cho người xác minh chính và tránh tập trung hóa các khoản thế chấp.

Các thiết kế này của EPoS hoàn toàn hiện thực hóa mục tiêu thiết kế là tránh phân cấp các khoản thế chấp trong khi hỗ trợ ủy quyền và lãi kép thế chấp.

cơ chế giảm tài sản thế chấp

Đối với chữ ký kép

●  Cắt ít nhất 2%token thế chấp. Số lượng dấu gạch chéo đồng thời sẽ chia tỷ lệ tuyến tính với số lượng trình xác nhận bị gạch chéo cùng một lúc (ví dụ:Nếu một phần ba số người xác nhận ký hai lần, dấu gạch chéo sẽ tăng lên 33% cho mỗi）

● Điều đáng nói là quy tắc cắt giảm này bổ sung cho tác dụng phi tập trung của cơ chế thế chấp hiệu quả trước đây đối với chính các hộ gia đình lớn, nếu nhiều nút thế chấp của các hộ gia đình lớn đồng thời tấn công, mã thông báo thế chấp của họ cũng sẽ bị giảm nghiêm trọng.

Đối với các nút không trực tuyến

● Cứ sau ba giờ ngoại tuyến, quyền biểu quyết của người xác thực sẽ đượcrò rỉ 25%, Rò rỉ có nghĩa là một số mã thông báo bị buộc phải xóa khỏi thế chấp mà không mất quyền sở hữu, điều này khác với việc giảm.

● Sau khi ngoại tuyến trong 12 giờ liên tục, trình xác minh sẽmất hết quyền biểu quyếtVàvào tình trạng trì trệ。Trình xác thực bị đình trệ sẽ nhận hình phạt cắt giảm mã thông báo 0,1%. Nếu trình xác nhận trực tuyến trở lại, quyền biểu quyết của nó sẽ được khôi phục.

● Đối với những người xác nhận bị đình trệ, họ sẽ không được xem xét trong cuộc bầu chọn người xác thực tiếp theo. Họ có thể gửiGiao dịch "Yêu cầu tham gia"cuối cùng

cuối cùng

Cơ chế thế chấp và mô hình khuyến khích là những thành phần cốt lõi của chuỗi khối PoS. Theo một cách nào đó, chúng cũng quan trọng như các giao thức blockchain. Thông tin về cơ chế đặt cược và các mô hình khuyến khích của các chuỗi khối PoS hiện tại nằm rải rác ở nhiều nơi và rất khó để hiểu rõ ràng sự khác biệt và chi tiết cụ thể của các hệ thống này. Về vấn đề này, chúng tôi đã tóm tắt một biểu đồ so sánh về cơ chế đặt cược và khuyến khích của một số dự án PoS chính thống, trong đó cũng bao gồm nhiều chi tiết hơn về quy trình đặt cược của Harmony.

Cuối cùng, đối với những người xác nhận đặt cược muốn thử cơ chế EPoS trước mạng chính, chào mừng bạn đến với trò chơi Pangea của chúng tôi, một trò chơi có mô hình khuyến khích trên mạng thử nghiệm Harmony. Phản hồi bạn đưa ra ở Pangea sẽ giúp tối ưu hóa hơn nữa thiết kế của EPoS và chuẩn bị cho mạng chính.