Phala Network之TEE計算任務介紹
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2021-02-09 01:17
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Phala 經濟白皮書Phala 經濟白皮書一、背景概要

一、背景概要
  • 本次測試網中的計算任務由系統虛擬產生,每個Round(600個區塊)固定產生5 個計算任務。挖礦獎勵的獎勵量與白皮書一致,其中每個區塊被挖出的獎勵將有50% 被執行隱私計算任務的TEE 獲得,30% 的獎勵由所有在線的TEE 獲得,20% 流入國庫通過鏈上議會進行民主治理;
  • Vendetta 測試網中,CPU 最低抵押額為0 tPHA;TEE 礦工可以用tPHA 為自己的CPU 作額外抵押,任何人也可以用自己的tPHA 為其他TEE 礦工抵押,但是結算時暫不支持自動分賬到提名人身上;
  • 1 個Round 內,1 個TEE 最多分到1 次計算任務;
  • 測試網中計算任務分發的算法與參數是具有實驗性的,主網上線後會有所升級;獎勵的結算方式也可能會變化;
  • TEE 計算任務的流程大致如下:

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二、隱私計算任務派單算法

2.1 核心邏輯

  • 如同任何派單算法一樣,我們需要根據隱私計算任務特徵指派給最合適的TEE完成計算;
  • 因此Phala Network 系統會根據計算特性的核心需求,根據每個TEE設備特徵進行打分,得出每個TEE 的Score;
  • 根據所有在線TEE 的Score,通過加權隨機抽樣公式進行計算得出指派結果;
  • 被指派的TEE 完成隱私計算後,由系統自動結算和發放獎勵。為保障系統安全性,獎勵將凍結一段時間。 (Vendetta測試網發放的獎勵是FireII ,只用作結算獎池的統計,無法流轉)。
2.2 TEE 計算派單的核心指標
  • TEE-CPU 分到計算任務的概率主要取決於CPU的兩個特徵:計算能力、安全性。
  • 計算能力由CPU 得分來評定,未來將通過鏈上投票-無分叉升級方式實現迭代;
  • 安全性與單CPU 抵押額相關。
  • 計算能力和安全性對TEE 礦工獲得計算任務的概率並不是線性增加的,下小節中將詳細闡述概率公式。
2.3 TEE 礦工獲得派單概率的得分

根據TEE 計算派單的核心指標,我們可以計算出每個TEE 被指派計算任務的合適度分數。計算分數的公式如下:

2.4 不放回的加權隨機採樣(weighted random sampling without replacement)

我們使用不放回的加權隨機採樣(這意味著每個TEE 只能被抽取一次),從所有M 個在線TEE 中隨機的抽取N 個TEE 來執行計算任務。

加權則意味著抽樣中會將每個TEE的概率得分W 作為基礎值,即W 越高意味著抽中概率越高。

舉例說明不放回的加權隨機採樣:

假設有A、B、C三台機器其中A任務分為3,B任務分為2,C任務分為1 現在從3台機器裡抽一台,那A被抽中的概率是

如果抽兩台,那A被抽中的概率就是

根據1605競賽一期的實際情況,真實環境下可能會從上千台至上萬台TEE 裡抽出5個,但邏輯是和上述的例子一致的。

為了讓TEE 礦工可以預測自己的抽中概率和模擬抵押tPHA 量與抽中概率的關係,我們將提供Dashboard 的隱私計算概率計算器,礦工可以填入自己的機器性能和預期抵押額模擬派單概率。

三、派單算法的數據模擬3.1 額外抵押量與選中概率的相關性

假設TEE 得分一致,不同抵押量對選中概率的影響。

算法是明確的,但僅僅基於算法,並不能算出單一礦機被抽中的概率,因為抽中概率是和當前在線的礦機數量以及他們的任務分相關的。我們模擬了額外抵押量對抽中概率的提升:

假定羅夏有一台300 分的TEE(圖中紅線),假定其它TEE 是5000 台420 分的機器,並且都有額外1000 tPHA 的抵押。如果從5001(算上了羅夏的)台礦機中抽5台執行計算任務的話,那隨著羅夏增加額外抵押,被派到的概率呈現如下增長:

從圖中可以看出:

  • 從一千多台機器中抽5 個被抽中的概率是很低的,大概是0.05% ;
  • 隨著抵押量的增加,最開始概率增加較快,之後緩慢;
  • 但即使抵押量增加到2 萬,中獎率也只是增加到0.17% 。
3.2 機器性能與選中概率的相關性

上圖中淺藍、紅、黃、綠的機器分分別是400、300、200、100分,可以看出機器性能在獲獎概率上保持恆定的絕對優勢。

3.3 多台礦機該怎麼分配額外抵押?

假設羅夏有兩台一樣的礦機,那在總抵押量相同的情況下,怎樣分配抵押對整體收益影響不大。下圖模擬的情況是羅夏有兩台420分的TEE、並且都做了5000tPHA的抵押。其它的TEE是5000台,1000tPHA抵押,都是420分。

現在羅夏有20000tPHA,下圖中:

  • 橫坐標最左邊是全部把20000tPHA全給了其中一台TEE,概率是0.28%;
  • 最右邊是把20000tPHA全給了另一台,也是0.28%;
  • 中間是均分,概率是0.32%。

可見,均分會比只分給其中一台更多一點。論壇論壇Phala Network 是Polkadot 上的隱私計算平行鏈,基於類pow 的經濟激勵模式,Phala 將構建出一個由全球數十萬礦工組成的分佈式隱私計算雲,進而作為波卡平行鏈、輻射所有區塊鏈生態的Defi、數據服務等其他應用。基於Phala 的應用pLibra 和Web3 Analytics 已經獲得兩次web3 基金會grant 。 Substrate Builders Program 首批成員。 Linux基金會成員。隱私計算聯盟(CCC)成員。

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Phala Network 是Polkadot 上的隱私計算平行鏈,基於類pow 的經濟激勵模式,Phala 將構建出一個由全球數十萬礦工組成的分佈式隱私計算雲,進而作為波卡平行鏈、輻射所有區塊鏈生態的Defi、數據服務等其他應用。基於Phala 的應用pLibra 和Web3 Analytics 已經獲得兩次web3 基金會grant 。 Substrate Builders Program 首批成員。 Linux基金會成員。隱私計算聯盟(CCC)成員。

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