Polkadot สร้างสรรค์นวัตกรรม Stake Economy ภายใต้ฉันทามติของ NPoS

หลังจากเข้าร่วมการชุมนุม Polkadot ที่ปักกิ่งเมื่อปลายปีที่แล้ว ฉันเฝ้ารอแผนเศรษฐกิจและธรรมาภิบาลอย่างเป็นทางการสำหรับ Stake แม้ว่าแผนขั้นสุดท้ายจะยังไม่สิ้นสุด แต่เอกสารการวิจัยของ Web3 ดูเหมือนจะค่อนข้างสมบูรณ์ การออกแบบทั้งหมดทำให้ฉันประหลาดใจ ฉันรู้สึกว่าหลังจากอ่านหลาย ๆ โครงการที่ใช้ PoS เป็นฉันทามติ การออกแบบของ Stake Economy นั้นแตกต่างออกไป โครงการใหม่ ๆ จะเรียนรู้จากโครงการที่ผ่านมาเสมอ NPoS ที่ Polkadot นำมาในครั้งนี้ค่อนข้างเป็นนวัตกรรมและ แก้ปัญหา PoS ​​ในปัจจุบันที่มีปัญหาได้ในระดับหนึ่ง

มีหลายสิ่งหลายอย่างที่ Polkadot เขียนได้ บทความนี้จะเน้นไปที่ส่วน Stake และวิธีการเลือกโหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องด้วยสูตร NPoS เป็นหลัก ทั้งสองด้านนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับรายได้ของผู้ถือโทเค็นและเทศกาล

หากคุณไม่รู้เบื้องหลังของ Polkadot คุณสามารถพบฉันก่อนได้บทความที่ผ่านมาฉันจะเริ่มหัวข้อโดยตรง

ทบทวนกระบวนการผลิตบล็อกทั้งหมดของโครงการฉันทามติ PoS โดยสังเขป

1. ทีมรันโหนด

2. ลงทะเบียนเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้อง

(ผ่านเกณฑ์พื้นฐาน)

3. ขั้นตอนการปักหลัก

(ผู้ถือโทเค็นมอบความไว้วางใจให้กับโหนดหรือโทเค็นที่ว่างของทีมสำหรับการฝากฝัง)

4. เลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้อง

(ระบบจะเลือกผู้ผลิตบล็อกแต่ละรอบหรือโหนดการตรวจสอบผ่านอัลกอริทึมเฉพาะ บทความนี้ให้รายละเอียดอัลกอริทึมการเลือก NPoS ของ Polkadot)

5. ธุรกรรมแพคเกจ ธุรกรรมออกอากาศ ผู้ตรวจสอบยืนยันชุดของกระบวนการ

6. รับรางวัล
ชื่อเรื่องรอง

จากมุมมองของผู้ถือสกุลเงิน มันง่ายกว่าที่จะเข้าใจ PoS

ผู้ถือโทเค็นเป็นเจ้าของโทเค็น Moon โดยมี PoS เป็นเอกฉันท์ และมอบความไว้วางใจให้ Moon ในโหนดที่ชื่นชอบสำหรับการเดิมพัน และโหนดสร้างบล็อกในนามของผู้ถือโทเค็นและรับรางวัล และรางวัลจะกระจายตามอัตราส่วนการเดิมพัน (อัตราส่วนการเดิมพัน = จำนวนดวงจันทร์ที่ผู้ถือมีส่วนร่วมในการเดิมพัน / จำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดที่เข้าร่วมในการเดิมพัน)

ที่กล่าวมาข้างต้นเป็นวิธีการคำนวณรางวัลสำหรับโครงการ PoS ทั่วไป (จำนวนรางวัลมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับจำนวนเงินเดิมพันโดยผู้ถือ)

Polkadot เสนอ NPoS ความตั้งใจดั้งเดิมคือเพื่อแก้ปัญหาที่พบหลังจากการดำเนินการ PoS ในอดีต เนื่องจากความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างรางวัลและจำนวนการเดิมพันทำให้ Rich Node สมบูรณ์ยิ่งขึ้น และการกระจาย Token มีแนวโน้มที่จะรวมศูนย์

ใน NPoS ผลลัพธ์รางวัลสุดท้ายไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนการเดิมพัน แต่คำนวณจากปริมาณงานของแต่ละโหนดที่เลือกซึ่งสร้างบล็อกจริง (ในภาษาท้องถิ่น ไม่ว่าโหนดจะมีการเดิมพันมากน้อยเพียงใด รางวัลสำหรับการสร้าง บล็อกหรือการตรวจสอบบล็อกเหมือนกัน) NPoS จะแก้ปัญหาที่โหนดขนาดใหญ่บางโหนดได้รับรางวัลมากขึ้นเนื่องจากมีการเดิมพันจำนวนมาก แต่ก็ทำลายผลประโยชน์ของโหนดขนาดใหญ่บางแห่งด้วย

ชื่อเรื่องรอง

Polkadot ทำได้อย่างไร?

เนื่องจาก NPoS แตกต่างจากโครงการ PoS แบบดั้งเดิม ไม่ใช่ว่ายิ่งน้ำหนักเดิมพันสูง ความน่าจะเป็นของการสร้างบล็อกก็จะยิ่งสูงขึ้น ดังนั้นเราจะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับอัลกอริทึมของการตรวจสอบการเลือก NPoS

ชื่อเรื่องรอง

ประวัติอัลกอริทึมฉันทามติของ NPoS

NPoS หมายถึงวิธีการเลือกตั้งที่เสนอโดยนักคณิตศาสตร์ชาวสวีเดน Lars Edvard Phragmén เมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ในเวลานั้น ที่นั่งในรัฐสภาสวีเดนถูกครอบครองโดยพรรคกระแสหลัก การแบ่งที่นั่งและสัดส่วนของรัฐสภาผ่านอัลกอริทึมของเขา การลงคะแนนเสียงจะยุติธรรมมากขึ้น พรรคเล็ก ๆ สามารถได้รับที่นั่งที่พวกเขาไม่สามารถได้รับในอดีต ทีมงาน Polkadot เชื่อว่าทั้งสองมีความคล้ายคลึงกันในแนวคิดการออกแบบ หลังจากการปรับปรุงแล้ว มันคือ NPoS ที่เราเห็นในขณะนี้

ชื่อเรื่องรอง

อัลกอริทึมการเลือกตั้งมีวัตถุประสงค์สามประการ

1. ยอดคงเหลือ

เมื่อคณะกรรมการการเลือกตั้งได้รับการพิจารณาแล้ว จำนวนเงินเดิมพันของผู้ได้รับการเสนอชื่อจะถูกแจกจ่ายให้เท่าเทียมกันที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้กับผู้ตรวจสอบที่เลือกแต่ละคน
PS: ผู้ถือโทเค็นสามารถเลือกผู้มีสิทธิ์เลือกตั้งได้หลายคน ดังนั้นจึงมีที่ว่างสำหรับการจัดสรรระบบใหม่

2. การสนับสนุนสูงสุด

มีการเลือกตั้งคณะกรรมการของผู้มีสิทธิเลือกตั้ง และจำนวนเงินเดิมพันที่ได้รับจากผู้ตรวจสอบความถูกต้องในคณะกรรมการควรใกล้เคียงกับจำนวนเงินเดิมพันของผู้เสนอชื่อเจ้าของสกุลเงินทั้งหมด

3. การเป็นตัวแทนที่ยุติธรรม

เลือกสภาผู้มีสิทธิเลือกตั้งซึ่งอำนาจการลงคะแนนเสียงของผู้เสนอชื่อผู้ถือโทเค็นไม่ได้เป็นตัวแทนมากไปหรือน้อยไป

PS: ผู้ถือโทเค็นสามารถเลือกโหนดได้หลายโหนด การแสดงความยุติธรรมที่ง่ายที่สุดคืออย่างน้อยหนึ่งโหนดที่สอดคล้องกับผู้ถือโทเค็นแต่ละอันจะถูกเลือก รวมถึงเงื่อนไขที่เป็นจริง (สถานะการถือครองเหรียญและจำนวนโหนดที่ระบบต้องการเลือก) บางโหนด จะถูกกำจัด แต่พยายามให้แน่ใจว่าผู้ถือที่มีน้ำหนักเดิมพันที่แน่นอนสามารถสอดคล้องกับโหนดอย่างน้อยหนึ่งโหนด

อาจมีกลุ่มตรวจสอบหลายกลุ่ม (Electors Committee) คัดกรองตามหลักการสามข้อนี้ สุดท้าย ระบบจะเลือกกลุ่มของคณะกรรมการที่เหมาะสมที่สุด (Electors Committee) มาสร้างบล็อก มันดูซับซ้อนและสับสนมาก ฉันชอบ ใช้เวลานานในการเริ่มต้น จากนั้นฉันจะใช้ตัวอย่างต่อไปนี้ของผู้ถือโทเค็นเพื่อเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ทุกคนจะมีความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้อ่านตัวอย่างนี้อย่างรวดเร็ว แล้วจับคู่เป้าหมายวัตถุประสงค์ของผู้เลือกสามคนข้างต้น อัลกอริทึมระหว่างกระบวนการอ่าน และสุดท้าย ลองดูตัวอย่างให้ละเอียดยิ่งขึ้น

นี่คือตัวอย่างจากบุคคลอย่างเป็นทางการในสื่อ (ฉันจะช่วยให้คุณเข้าใจได้ดีขึ้น)

สมมติว่ามีผู้ถือโทเค็น 5 ตัว (ทางซ้าย) และ 5 โหนด (ทางขวา) ซึ่งจะต้องเลือก 4 โหนดสำหรับการสร้างบล็อก เพื่อให้โมเดลง่ายขึ้น ก่อนอื่นให้ละเว้นจำนวนเดิมพันของโหนดเอง

ต่อไปนี้คือตัวอย่างผลการเลือกตั้ง (ผมจะอธิบายทีละรายการ)

ภาพแรก (ซ้ายสุด)

ไม่เป็นไปตามเป้าหมายของ Fair Representation เนื่องจากผู้ถือคนแรกในรูปมีน้ำหนัก 10Dot เทียบกับผู้ถือคนที่ห้าซึ่งมีน้ำหนักเพียง 3Dot แต่สุดท้ายก็ไม่สอดคล้องกับโหนดใด ๆ ที่เขาสนับสนุน ผู้ถือโทเค็นที่บรรลุวัตถุประสงค์ของการเป็นตัวแทนอย่างยุติธรรมและมีน้ำหนักเดิมพันที่แน่นอนสอดคล้องกับโหนดอย่างน้อยหนึ่งโหนด (ในสถานการณ์ปัจจุบัน ผู้ถือโทเค็นคนแรกจะไม่ได้รับรางวัล)

ภาพที่สอง

ตามเป้าหมายของ Fair Representation บางคนอาจสงสัยว่าเหตุใดจึงเลือกโหนด E แต่โหนด B ไม่เลือก ซึ่งเกี่ยวข้องกับอัลกอริทึมการกระจายซ้ำซึ่งจะยกตัวอย่างต่อไปนี้ให้เข้าใจง่ายๆ ที่สองในรูป โฮลเดอร์รองรับ 3 โหนดในเวลาเดียวกัน ระบบเพียงต้องการให้แน่ใจว่ามีการเลือกโหนดอย่างน้อยหนึ่งโหนดที่เขาสนับสนุน (ที่นี่มีการเลือกโหนดสองโหนดที่เขาสนับสนุน จำนวนเดิมพันทั้งหมดของโฮลเดอร์ที่สองจะถูกกำหนดให้กับ ทั้งสองโหนดนี้) ในขณะที่รักษาโหนด E ซึ่งรองรับโดยผู้ถือโทเค็นที่ห้าด้วย ก็เป็นหนึ่งในความเป็นไปได้สำหรับผลการเลือกตั้งเช่น Polkadot

ภาพที่สาม

เพื่อให้สอดคล้องกับเป้าหมายของ Fair Representation บางคนอาจสงสัยว่าสิ่งนี้ขัดแย้งกับภาพที่สอง เป้าหมายคือให้มีโหนดสนับสนุนอย่างน้อยหนึ่งโหนดที่เลือกสำหรับผู้ถือโทเค็นแต่ละผู้ถือ และผู้ถือโทเค็นที่ห้าไม่ได้เลือกโหนดที่รองรับ เนื่องจาก ทั้งระบบจำเป็นต้องเลือกโหนด 4 โหนดเท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นหนึ่งในผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ที่ไม่ได้เลือกโหนดที่รองรับโดยโฮลเดอร์ที่ห้าซึ่งมีน้ำหนักการปักหลักต่ำ

ต่อไปนี้คือผลที่เป็นไปได้ของคณะกรรมการการเลือกตั้งทั้ง 2 ชุดข้างต้นที่เป็นไปตามหลักความเป็นธรรม หลังจากตั้ง กกต. ระบบจะผ่านการแบ่งน้ำหนักการปักหลักใหม่

ระบบ Polkadot จะเลือกผลลัพธ์ที่ยุติธรรมและปลอดภัยกว่าในแต่ละครั้ง ในตัวอย่างนี้ เลือกด้านขวาเนื่องจากมีการกระจายค่าเฉลี่ยที่ดีกว่า และน้ำหนักเดิมพันเฉลี่ยต่ำสุดของโหนดด้านขวาคือ 9

ข้างต้นคือการแนะนำอัลกอริทึมการเลือกของ Polkadot ตรรกะข้างต้นซับซ้อนมากและคณิตศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังก็ยิ่งซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างอย่างเป็นทางการคือในกรณีง่ายๆ หากสถานการณ์จริงขยายเป็น 100 โหนด ผู้ถือโทเค็นแต่ละรายจะปักหลัก น้ำหนักจะต่างกันและกำหนดหลายโหนดพร้อมกันจะค่อนข้างซับซ้อน ลองคิดดูหลายๆ ครั้ง ตามเป้าหมาย 3 ข้อข้างต้น แต่ละเป้าหมายสามารถทดสอบเป็นมาตรฐานได้และคุณสามารถ เข้าใจได้ดีขึ้น

NPoS ซึ่งเป็นอัลกอริทึมการเลือกตั้ง จัดสรรน้ำหนักการเดิมพันของผู้ถือโทเค็นแบบไดนามิก และเลือกโหนดสุดท้ายที่เลือกตามกฎบางข้อ ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างบางประการในระบบนิเวศ PoS ที่มีอยู่

1. ภายใต้เงื่อนไขที่ผู้ถือเหรียญสามารถเลือกโหนดได้หลายโหนด โหนดขนาดใหญ่จะไม่ทำงานอย่างหนักเพื่อให้ได้รับการสนับสนุนจากชุมชน และมีโอกาสที่จะถูกกีดกันภายใต้อัลกอริทึม (โหนด B ที่อยู่ตรงกลางของรูปที่ 2)

2. ภายใต้เป้าหมายของการสร้างสมดุลของจำนวนเงินเดิมพัน โหนดขนาดเล็กที่ไม่มีทุนจะมีประโยชน์มากกว่า เพราะตราบใดที่ผู้คนในชุมชนจำนวนมากขึ้นเลือกมัน ภายใต้กลไกการจัดสรรจำนวนเงินเดิมพันของระบบ ความน่าจะเป็นในการให้รางวัลแก่บล็อกที่เลือก สูงกว่า (ดังรูปที่ 2 โหนด D ขวา)

3. ภายใต้เป้าหมายของปริมาณการเดิมพันที่สมดุล ผลกำไรของโหนดขนาดใหญ่จะถูกบีบอัด และโหนดขนาดใหญ่จำเป็นต้องคิดว่าจะมอบเหรียญของตนเองเพื่อรับผลกำไรมากขึ้นหรือไม่

ชื่อเรื่องรอง

Polkadot ต้องการแก้ปัญหาอะไรใน PoS ที่มีอยู่

1. ส่วนหนึ่งของปัญหาการรวมศูนย์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

2. ค่าธรรมเนียมการจัดการต่ำจะไม่ดึงดูดการเดิมพันอย่างไม่มีกำหนดในอนาคต เนื่องจากรายได้ขึ้นอยู่กับปริมาณงานของโหนด
(ตอนนี้มีโหนดค่าธรรมเนียม 0 บน Cosmos ที่ดึงดูดผู้ถือโทเค็นจำนวนมากให้ไว้วางใจ ใน Polkadot โหนดที่มีน้ำหนักเดิมพันสูงและโหนดน้ำหนักเดิมพันปกติจะได้รับประโยชน์เหมือนกัน)

3. ผู้ถือโทเค็นสามารถเพิ่มผลประโยชน์ของตนเองได้สูงสุดโดยการเลือกโหนดต่างๆ ในขณะที่ส่งเสริมการกระจายอำนาจ

(มีกลยุทธ์การมอบความไว้วางใจที่หลากหลายสำหรับผู้ถือโทเค็น ฉันสามารถเลือกโหนดที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ และฉันยังสามารถเลือกโหนดขนาดเล็กแต่เชื่อถือได้เพื่อให้ได้ผลตอบแทนที่สูงขึ้น)

กลไกทั้งหมดของ Polkadot นั้นซับซ้อนมากจริงๆ และฉันอาจพลาดบางสิ่งไป วิธีการโจมตีกลไกดังกล่าว และไม่ว่าจะมีช่องโหว่ในอัลกอริทึมการเลือกแพ็คเกจที่เชื่อมโยงกับแพ็คเกจที่สามารถใช้ประโยชน์ได้ ล้วนต้องการผู้เชี่ยวชาญในการลงทุนพลังงานจำนวนมาก ในส่วนของการวิจัยพิเศษจึงไม่ขอกล่าวถึงในที่นี้ .

นี่เป็นบทความแรกที่จะอธิบายกลไกของ Polkadot ในอนาคต จะมีตัวอย่างเพิ่มเติมหลังจากเปิดตัวพารามิเตอร์และ testnet อย่างเป็นทางการ