Belöningar och straff på Ethereum 2.0 [Fas 0]

blogg 1NyheterUtvecklareFöretagBlockchain förklaradeHändelser och konferenserPressNyhetsbrev

Prenumerera på vårt nyhetsbrev.

E-postadress

Vi respekterar din integritet

HomeBlogCodefi Aktivera

Belöningar och straff på Ethereum 2.0 [Fas 0]

av James Beck 2 mars 2020 Upplagt 2 mars 2020

Bild från iOS

Introduktion

ConsenSys Codefi bygger blockchain-operativsystemet för handel och finansiering för att hjälpa globala marknader att gå mot “Finance 2.0.” En kritisk del av detta arbete är att möjliggöra skapande och användning av inbyggda digitala tillgångar som stimulerar maximalt decentraliserade nätverk för att på ett tillförlitligt sätt fungera som ryggraden för nya finansiella produkter och marknader. Att möjliggöra “Ethereum 2.0” och övergången till proof-of-stake är främst och centralt för oss, och vi är glada att börja dela med oss ​​av vår erfarenhet, expertis och mycket mer om dessa ämnen, inklusive här, token-ekonomin.

Den stora efterfrågan på Ethereum 1.0 har ibland resulterat i oönskade användarupplevelser som lång väntetid på att transaktioner ska ingå i kedjan och volatila transaktionsavgiftspriser (gas). Massiv skalbarhet – möjligheten att bearbeta tusentals transaktioner per sekund snarare än de nuvarande 15 eller så transaktionerna per sekund – har länge varit en del av planen för Ethereum.

Vi är nu i den första fasen – fas 0 – av lanseringen av Ethereum 2.0. När alla faser av 2.0 är fullständigt implementerade kommer transaktionsvolymen att förbättras dramatiskt. Två stora uppgraderingar av Ethereum-koden skulle göra detta möjligt: ​​skärning och bevis på spel. Denna uppgradering kommer att resultera i ett nätverk med omdesignad ekonomi, konsensus och driftsmekanism, som vi kommer att förklara mer detaljerat nedan.

Motivering

Ethereum 1.0 är en bevis på arbetsblockchain: För att skapa ett block löser gruvarbetare ett pussel med en sannolikhet som är proportionell mot hashratet de har tillgängligt och omvänt proportionellt till svårigheten i kedjan. Om gruvarbetaren lyckas får den en belöning på 2 ETH plus transaktionsavgifter. Det är allt. Genom att undersöka svårigheten med det sista blocket kan du uppskatta nätverkets hashrate, vilket i sin tur låter dig veta vad som är dina odds för att få nästa block, vilket gör att du kan förutsäga dina utbetalningar.

Ethereum 2.0 är lite mer tekniskt i denna avdelning.

Om du kom hit och bara vill ha baksidan av kuvertreferensen, hoppa till avsnittet ”En användbar uppskattning av nätverksutfärdandet”.

Syftet med detta dokument är att ge läsaren en överblick över genomförandet av bevis för spel på Ethereum 2.0, liksom dess belöningssystem och påföljder. Vi kommer att dela upp incitamenten i en sammanfattning, med en snabb bedömning av vad som kan vara ROI för en insats, med vissa antaganden. Vi avslutar med en teaser av en simulering som Codefi Staking-as-a-Service-teamet bygger för att få en mer detaljerad förståelse för detta ämne.

Den ärliga valideraren

Om du gör en eller flera betalningar till insättningsavtal distribuerad i Eth1-kedjan, som uppgår till ett belopp som är lika med eller större än 32 ETH, kan du kvalificera dig som validerare av Eth2 Beacon-kedjan.

Det finns inga begränsningar för hur mycket ETH du kan lägga till en validerings insats. Det finns dock en övre gräns – nämligen effektiv balans, satt till 32 ETH – på vad som är det faktiska belopp som räknas för dess interaktioner inom Beacon-kedjan. Med andra ord kan din saldo vara så hög som 1000 ETH, men dina belöningar och påföljder är en funktion av din effektiva balans begränsad till 32 ETH.

Å andra sidan, om din validator påverkas av påföljder och dess saldo sjunker till eller under 16 ETH, utlöser den det som kallas en kraftfull (eller ofrivillig) utgång.

Den så kallade ärliga validerare kommer att köra väldesignade kunder som följer Beacon-kedjans specifikationer och undviker påföljder för felaktig omröstning. Eller vad som kan vara värre, snedstrid för protokollets felaktiga beteende.

Det är viktigt att nämna det att få ett straff är inte detsamma som att skära: Den förstnämnda representerar bara en minskning av saldot på valideraren på grund av till exempel en felaktig röstning (inom vissa parametrar) eller offline. En validerare som fångas med ett slashable-intyg dras tillbaka kraftigt från Beacon-kedjan, med dess balans straffas i varje epok under den period som den står i den avgående köen.

Om Block Minting och Consensus i Ethereum 2.0

Flödet från Beacon-kedjan bygger på en tidsenhet som kallas spår. Som en hjärtslag – var 12: e sekund – väljs en validerare som blockförslag. När blocket har präglats och förökats, röstar en attesterkommitté för validerare för att detta block ska vara en del av den kanoniska kedjan.

Syftet med kommittéer i Beacon-kedjan är att distribuera validerarna så att var och en kan rösta en gång per epok (var 32: e plats). Validerare inom kommittéer skvaller varandra och möjliggör sammanställning av intyg.

Om det inte finns ett föreslaget block under en kortplats identifieras det som ett hoppade över platsen. I den här situationen bygger ytterligare förslag eller intyg på det sista blocket som är tillgängligt från en tidigare plats.

Förslagsställaren väljer över vilket block det ska utföra tillståndsövergången till den nya kanoniska huvud av kedjan. Detta val görs av algoritmen LMD GHOST gaffelval: Förfarandet väljer den gaffel över vilken det är rekursivt störst vikt i mottagna röster. När validerare intygar detta block, röstar de faktiskt för detta gaffelval.

För att tillhandahålla blockkedjan finalitet, det vill säga försäkran om att staten inte kan vändas, utnyttjar ärliga validerare Eth2-implementering av Casper the Finalality Gadget (FFG), som i sina intyg ger ytterligare två röster: En för den senaste motiverade epoken (källa) och en för den senaste epokgränsen (mål).

 

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

 

Vid början på varje epok, intyg räknas. Om det finns en överstorhet (två tredjedelar) kommer den senaste motiverade epokkontrollen att flyttas framåt i tid, och under vissa regler kommer slutförandet att uppnås antingen för den föregående epoken eller för dess föregångare.

Om systemet inte har uppnått slutgiltighet i ett antal epoker (4 enligt den aktuella specifikationen), slås alla validerare i fyrkedjan med en inaktivitetsstraff.

Det finns mycket att packa upp här! Om du vill utforska detaljerna är de bästa referenserna Gasper (som i GHOST + Casper) papper (Buterin et al), själva specifikationer för kedjan vid fas 0 (Ethereum Foundation), Fas 0 för människor (Danny Ryan) och fyrkedjan ethereum förklarare du måste läsa först (Joseph Chow).

Belöningar och straff

Slashing

Varelse skuren betyder att valideraren tvingas lämna fyrkedjan vid en tidpunkt i framtiden och får ett antal påföljder tills den lämnar.

Det finns tre sätt som en validator kan få det snedställda tillståndet:

  1. Genom att vara en förslagsställare och underteckna två olika fyrblock för samma plats.

  2. Genom att vara en attester och underteckna ett intyg som “omger” ett annat.

  3. Genom att vara attester och underteckna två olika intyg med samma mål.

I alla dessa fall måste gärningsmannen fångas för att snittprocessen ska utlösas. Whistleblowing-valideraren skapar och sprider ett specifikt meddelande som innehåller brottet, så att en föreslagare kan inkludera det i ett block. Både förslagsställaren och visselblåsaren har rätt till belöning.

Det är inte helt uppenbart i specifikationen, men i fas 0 bara förslagsställaren får visselblåsarbelöningen – det är, förslagsställaren får hela den skära belöningen (8/8 av det).

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Antaganden

  • Konstant MIN_SLASHING_PENALTY_QUOTIENT = 32

  • Konstant WHISTLEBLOWER_REWARD_QUOTIENT = 512

  • Konstant PROPOSER_REWARD_QUOTIENT = 8

Överträdaren blir en avskuren validator och tilldelas en utdragbar epokuppsättning 36 dagar (8192 epoker) i framtiden.

Dessutom tar den slashed validator emot

  1. A minimistraff just nu inkluderar förslagsställaren meddelandet om visselblåsning i ett block

  2. Ett straff vid början på varje epok, för att missa huvudet / FFG-rösterna tills valideraren lämnar utgångskön

  3. A specialstraff tillämpas halvvägs mellan den tid då meddelandet om visselblåsning ingår i ett block och till den tid då den skårade gärningsmannen kan dra sig tillbaka.

Denna speciella straff är proportionell mot hur många andra validerare som också har skurits ned under perioden. Det maximala som tillämpas kan vara så högt som hela gärningsmännens effektiva balans.

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Antaganden

 

Skärmbild 2020-03-02 kl 19.47.04.png

 

Epokbearbetning

Vid början på varje epok (var 32: e plats, förutom GENESIS), flera saker händer, inklusive

  1. Motivering och slutförande av kedjan

  2. Tilldelning av belöningar och påföljder till intygare

  3. Uppdatering av valideringsregistret

  4. Den speciella snedsträngen (se ovan) och

  5. Några slutliga uppdateringar (effektiva saldon, återställningar osv.)

En validerare måste ha haft aktiva status på föregående epok för att få belöningar och / eller påföljder. Fram till sin utgång kommer snedställda validerare också in i denna process, där de bara straffas i FFG-matchningskategorierna.

Om en validerare har varit aktiv under föregående epok, men röstade inte, det kommer att bli straffas för att inte matcha FFG-rösterna. Validerare är inte skurna för att de är offline.

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Antaganden

 

Skärmbild 2020-03-02 kl 19.47.04.png

 

  • Slutfördröjning = Tidigare epok – Slutförd epok

  • Attesting Balance = Summan av obegränsad attesterbalans

  • Konstant BASE_REWARD_FACTOR = 64

  • Konstant BASE_REWARDS_PER_EPOCH = 4

  • Konstant PROPOSER_REWARD_QUOTIENT = 8

  • Konstant MIN_EPOCHS_TO_INACTIVITY_PENALTY = 4

  • Konstant INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT = 2 ** 25

 

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

 

En användbar uppskattning av nätutgivningen

Låt oss använda vår nyförvärvade kunskap för att skapa en baksida av kuvertuppskattningen av belöningar och straff för en godtycklig epok. Vi vill göra det enkelt och börja med bara två parametrar.

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Den förstnämnda är självförklarande, medan den senare kan ses som sannolikheten att en slumpmässigt vald validerare kan delta i fyrkedjan (dess värdmaskin är på), har en fungerande internetanslutning eller andra faktorer.

Om vi ​​antar det Allt validatorer i fyrkedjan har både sin balans och effektiva balans lika med 32 ETH, och vi använder online-sannolikheten ovan, har vi

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Nu har vi förutsättningar för att beräkna följande belöningar och straff för varje validerare

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Det är nödvändigt att arbeta lite för de två sista incitamenten: Blockattesterna antas vara onlinevalidatorerna i en slot, jämnt fördelade över epoken; För attester incitament, ska vi konvergera den geometriska serien som vi får efter att ha definierat sannolikhetsträdet för det förväntade värdet, eftersom denna belöning är omvänt proportionell mot skillnaden mellan slots den ingår i intyget.

Vi ser att anbudsgivarens incitament överstiger i större kvantitet de andra beloppen. Kom ihåg att en förslagsställare bland alla validerare i fyrkedjan väljs vid varje slot, vilket gör oddsen för att bli en mindre när den totala insatsen växer. Med andra ord, inom en epok, endast 32 av N-validerare blir förslagsställare.

Observera också att vi inte kommer att göra några antaganden eller beräkningar om snedställda validerare och deras visselblåsare, inte heller fördröjningen av inaktivitet.

Om vi multiplicera de enskilda värdena som erhållits av respektive mängd online- eller offlinevalidatorer, och vi lägger till dem, vi når en uppskattning av det belopp som genereras från de ursprungliga villkoren som ges.

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Det vill säga runt 1,25 ETH per epok (6,4 minuter) från en total insats på 500 000 ETH och förutsatt en online-sannolikhet på 95%.

Det är frestande att gå, beräkna och kartlägga – med en sannolikhet på 95% online – den mängd ETH som skapats under en epok vid olika insatser.

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Källa: ConsenSys Codefi-analys

Avslutar

Ska vi bara fortsätta och multiplicera det belopp som vi erhållit per epok, att ge en årlig uppskatta?

Innan du svarar ja, låt oss överväga följande faktorer:

Balans

Det finns många olika sätt på vilka balanser påverkar skapandet av ETH vid varje epok. Till exempel, om en validator får belöningar ovanpå effektiv balans cap (det vill säga 32 ETH), kommer alla dessa överskridande medel inte att påverka beräkningarna under nästa period. Också på grund av hysteres tillämpas på effektiva saldon finns det faktiskt en del av ETH som “förloras” på varje validerare.

Tänk också på vad som händer när validerare är matas ut på grund av att inte ha upprätthållit minimibeloppet (16 ETH) när validerare är det aktiverad eftersom nya insättningar kommer att betalas till Eth1-insättningsavtalet eller när spelare utlöser frivilliga utgångar.

Slashing

Slashing-operationer kommer att vara under en god tid som inte trivialt att modellera. Till att börja med måste Eth2-klientutvecklare och insättningstjänster lära sig hur man undviker att villkoren slås ned. Å andra sidan kan vi bara gissa vad som kommer att vara andelen ärliga spelare i systemet; Eller om deras brott kommer att upptäckas, sändas och inkluderas i block.

Sannolikheter

Vi har redan berört ämnet för andelen ärliga spelare och oddsen att publicera för en visselblåsare. Låt oss också tänka på de olika sätten vi kan mäta och uppskatta att en nod kommer att vara online, väl ansluten och fungerar korrekt. Att dess intyg kommer att sammanställas och inkluderas i tid, eller att få syn på den plats som majoriteten ser.

Fyrkedjan är en komplicerat adaptivt system. Även om vi uppnår en perfekt förståelse av var och en av dess enskilda delar, är det inte garanterat att vi skulle få en perfekt förståelse för helheten.

Behärskning av alla ämnen börjar med att välja metoder och verktyg för uppgiften. Förbi modellering och simulering aspekter av valideraren och dess interaktioner inom kedjan – under ett antal initiala förhållanden, antaganden och begränsningar – borde vi kunna bygga inblick i hur komplicerade detta Proof-of-stake-implementering är.

Bekräftelser

Skriven av Herman Junge, en arkitekt och teknisk ledare för plattformen Staking-as-a-Service för ConsenSys Codefi.

Vi tackar Joseph Chow, Ben Edgington, Sylvain Laurent, Diederik Protolambda Loerakker, Tim Lowe, Danny Ryan, Alex Stokes och Kuhan Tharmananthar för kommentarer om manuskriptet.

Vill du lära dig mer om staking som en tjänst? Kontakta ConsenSys Codefi här.

Decentraliserade nätverkDeFiEthereum 2.0Industry InsightNyhetsbrevPrenumerera på vårt nyhetsbrev för de senaste Ethereum-nyheterna, företagslösningar, utvecklarresurser och mer.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map