Phân tích và triển khai cơ chế khuyến khích ETH2 Stake

Tiêu đề gốc: "Hướng dẫn đặt cược Eth2 số 1: Cơ chế khuyến khích"
Nguồn gốc: Những người đam mê Ethereum

Cảm ơn Joseph Schweitzer và Danny Ryan đã đánh giá.

Hẹn gặp lại! Trong bài viết mở đầu của số trước, chúng tôi đã thảo luận về khái niệm thiết kế của eth2, bài viết này chủ yếu nói về cơ chế khuyến khích của eth2 thông qua khái niệm thiết kế. Cụ thể hơn, chúng ta sẽ khám phá các ưu đãi chính trong eth2 và cách chúng được triển khai thông qua phần thưởng, hình phạt và mức giảm.

Chúng ta sẽ nói về cách thức và lý do người xác thực được khuyến khích tiếp tục trực tuyến sau này, tại sao người xác thực sẽ không bị cắt khi ngoại tuyến và các chủ đề khác . chúng ta hãy bắt đầu!

Nếu không phải do offline thì trong trường hợp nào tôi sẽ bị chém?

Việc chặt chém chủ yếu nhằm hai mục đích: (1) làm cho chi phí tấn công eth2 trở nên cực kỳ tốn kém; (2) Kiểm tra xem người xác minh có thực sự thực hiện nhiệm vụ của mình hay không và ngăn chặn người xác minh thụ động và lười biếng.

Chém người xác nhận có nghĩa là nếu người xác thực được chứng minh là đã thực hiện hành vi phá hoại thì (một phần) cam kết của người đó sẽ bị hủy. Trong giai đoạn eth2 giai đoạn 0, người xác thực sẽ bị trừng phạt chủ yếu vì hai hành vi nguy hiểm: bỏ phiếu kép và bỏ phiếu xung quanh.Để biết chi tiết, vui lòng tham khảo bài viết về cơ chế hoạt động của Casper FFG.

Bỏ phiếu kép, nghĩa là người xác nhận bỏ phiếu cho hai khối khác nhau trong cùng một kỷ nguyên, có nghĩa là sự hỗ trợ của người xác thực được thể hiện cho cả hai phiên bản đối lập của thực tế. Lý do trực quan nhất để cấm hành vi này là trình xác thực độc hại có thể gửi giao dịch a trong khối A và giao dịch b trong khối B, đồng thời giao dịch a và giao dịch b có cùng số tiền ETH. . Do đó, bỏ phiếu kép có thể được coi là phiên bản PoS của cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi.

Bỏ phiếu xung quanh cũng trừng phạt những người xác thực bỏ phiếu ác ý bằng cách phạt tiền để ngăn họ tạo ra nhiều phiên bản thực tế khác nhau cùng một lúc, tránh Hai các chuỗi khác nhau được hoàn thiện. Cụ thể, khi người xác thực bỏ phiếu cho một phiên bản thực tế và sau đó bỏ phiếu cho một phiên bản khác mà không cho biết rằng họ không còn tin tưởng vào phiên bản đầu tiên nữa thì những chứng thực này của người xác nhận đó là bỏ phiếu vòng quanh (Lưu ý của người dịch: Điều này quá phức tạp. Nói một cách đơn giản , khi Casper FFG hoàn thiện một khối, nó cũng cần chỉ định một khối con cháu của khối đó làm khối phòng thủ; sau đó, chỉ người xác minh mới có thể chọn hoàn thiện khối phòng thủ này (và các khối tiếp theo), nhưng không thể hoàn thiện các khối khác giữa khối hoàn thiện cuối cùng và khối phòng thủ. Nếu bạn làm điều này, nó được gọi là "bỏ phiếu vòng quanh". Bạn có thể vẽ Hãy nhìn vào bức tranh)

Trong giai đoạn 0, bỏ phiếu kép và bỏ phiếu vòng quanh là những hành vi duy nhất sẽ khiến người xác thực bị cắt giảm tình huống, nhưng các quy tắc khác sẽ được thêm vào trong các giai đoạn tiếp theo để đảm bảo rằng người xác minh thực sự thực hiện nhiệm vụ của mình , lưu trữ dữ liệu phân đoạn mà nó đã ký và cung cấp dữ liệu, đồng thời ngăn người xác minh lười biếng hoặc che giấu thông tin.

Những người xác thực tuân theo giao thức chính xác và hoạt động bình thường sẽ không tạo ra phiếu bầu có thể dẫn đến việc cắt giảm. Tuy nhiên, khi vô tình làm điều ác, người xác nhận cũng có thể gửi tin nhắn dẫn đến bị chém do lỗi phần mềm hoặc do nguyên nhân vô tình. Vậy chúng ta nên làm gì nếu điều này xảy ra?

Để giảm thiểu tổn thất không mong đợi này, số cam kết bị hủy sẽ tỷ lệ thuận với số lượng người xác nhận đã bị cắt giảm trong cùng thời gian. Tỷ lệ. Bởi vì nếu chỉ một số lượng nhỏ trình xác thực bị cắt giảm thì khó có khả năng xảy ra một cuộc tấn công vào chuỗi eth2 (vì một cuộc tấn công thành công sẽ cần một số lượng lớn trình xác thực).

Do đó, nếu chỉ chém một số người xác nhận, hành vi của họ sẽ bị coi là lỗi trung thực và hình phạt sẽ không quá nghiêm khắc. Lớn (số tiền phạt tối thiểu là 1 ETH). Mặt khác, nếu một số lượng lớn người xác thực hành xử không phù hợp gần như cùng lúc, một phần lớn cổ phần của họ sẽ bị phá hủy (lên đến toàn bộ số dư), vì đây sẽ được coi là một cuộc tấn công vào mạng.

Trình xác thực bị gạch chéo không thể tiếp tục tham gia vào giao thức và sẽ buộc phải thoát. Nếu người xác nhận mắc lỗi trung thực, biện pháp này có thể ngăn người xác nhận mắc lỗi lặp lại và bị trừng phạt nhiều lần; trong trường hợp bị tấn công mạng, người xác thực độc hại có thể bị đuổi khỏi giao thức.

Điều gì sẽ xảy ra nếu người xác minh ngoại tuyến?

Nếu bạn ngoại tuyến khi lẽ ra bạn phải tham gia vào giao thức để thực hiện công việc xác minh, người xác minh ngoại tuyến sẽ bị trừng phạt và trong các trường hợp thông thường, sẽ ngoại tuyến sẽ chỉ khiến Người xác thực mất phần thưởng mà lẽ ra họ đã kiếm được cho nỗ lực xác minh của mình. Nghĩa là, nếu người xác nhận trực tuyến hơn 50% thời gian, số dư cổ phần của họ sẽ tăng lên theo thời gian.

Kết quả của cơ chế này là đối với các máy khách xác thực cần ngoại tuyến để bảo trì và các công việc khác, tốt nhất nên chọn ngắn thời gian ngoại tuyến, thay vì thoát khỏi giao thức và tham gia lại nó (vì có độ trễ liên quan đến việc thoát và vào).

Điều này cũng có nghĩa là gánh nặng sao lưu máy khách và độ trễ mạng sẽ giảm bớt do hình phạt đối với ngoại tuyến không quá nghiêm trọng. Trên thực tế, nếu có hai thực thể trong hệ thống trình xác thực có thể ký tin nhắn, điều đó có thể gây ra hậu quả tiêu cực, vì máy khách chính và máy khách dự phòng có thể trực tuyến cùng lúc, do đó dẫn đến việc tạo ra các phiếu bầu. điều đó có thể dẫn đến việc chém (tức là ở trên (Bỏ phiếu kép được đề cập trong bài viết), đây là cách xảy ra trường hợp chém đầu tiên trong Cosmos.

Tiền đề cho rằng cơ chế phạt ngoại tuyến này có thể được thiết lập là khối cuối cùng đã được xác nhận, tức là có 2/3 người xác thực (nhấn Trọng số cổ phần) trực tuyến và được đảm bảo bỏ phiếu kịp thời. Đây là trạng thái dự kiến mà eth2 sẽ ở trong trường hợp bình thường. Nếu ít hơn 2/3 số trình xác thực trực tuyến thì có nghĩa là đã xảy ra sự cố nghiêm trọng trong eth2. Trong trường hợp này, họ giao thức đồng thuận (Ethereum Casper) thuộc về không thể đạt được sự đồng thuận.

eth2 sẽ phản ứng thế nào nếu hơn 1/3 số trình xác thực ngoại tuyến?

Nếu điều này xảy ra, những người xác thực ngoại tuyến này sẽ phải đối mặt với hình phạt do rò rỉ (tiêu cực) do không hoạt động. Khi thời gian ngoại tuyến trôi qua, các nút ngoại tuyến bị phạt do rò rỉ không hoạt động sẽ bị trừ số dư. Bằng cách này, tỷ lệ người xác thực trực tuyến trên tổng số người xác thực (trọng số cổ phần) một lần nữa có thể vượt quá 2/3, cho phép eth2 tiếp tục chạy giao thức. .

Các thiết kế như Rò rỉ không hoạt động mang lại cho eth2 khả năng sống sót sau các sự kiện thảm khốc. Nếu tình huống thảm khốc này khiến hơn 1/3 số trình xác thực ngoại tuyến, thì những trình xác thực ngoại tuyến này sẽ thấy số dư của họ liên tục bị khấu trừ cho đến khi số dư của họ không còn đáng kể đối với hoạt động tiếp tục của eth2.

Chống tương quan và phân quyền

Cơ chế cắt giảm và cơ chế rò rỉ không hoạt động (hình phạt tiêu cực) khuyến khích người xác thực duy trì sự khác biệt với những người xác thực khác khi đưa ra hình phạt có thể dẫn đến việc họ bị trừng phạt. Nói cách khác, để đảm bảo rằng hình phạt mà họ nhận được càng nhỏ càng tốt và họ không bị trừng phạt do rò rỉ không hoạt động, người xác thực phải làm việc chăm chỉ để đảm bảo rằng nó không rơi vào lỗi giống như các khách hàng khác cùng lúc. thời gian.

Điều này gây áp lực lên tất cả những người xác thực trong việc phân cấp tất cả các khía cạnh của việc trở thành người xác thực, ví dụ: nếu người xác nhận đều dựa vào cùng một nguồn thực tế (chẳng hạn như Infura) hoặc sử dụng AWS để lưu trữ máy khách của họ. Một khi xảy ra lỗi trong các lĩnh vực này, người xác thực sẽ phải đối mặt với các hình phạt nghiêm khắc hơn.

Với rất nhiều cơ chế trừng phạt, liệu đây có phải là một công việc vô ơn đối với người xác minh?

Như đã đề cập ở bài viết trước, "Nếu thiếu các động lực cần thiết, người xác nhận có thể lười biếng và chiếm đoạt hối lộ và thậm chí cố gắng tấn công mạng." Cơ chế xử phạt nêu trên nhằm ngăn chặn hành vi xấu nhưng đồng thời cũng cần có phần thưởng để tạo động lực cho validator thực hiện công việc có lợi cho eth2. Phần thưởng cho người xác thực chủ yếu được chia thành ba loại:

Phần thưởng cho người báo cáo

Bằng cách cung cấp bằng chứng để cảnh báo mạng rằng người xác thực đang làm điều xấu, những người xác thực này có thể được khen thưởng vì những nỗ lực của họ nhằm loại bỏ những bất lợi cho eth2.

Phần thưởng đề xuất chặn

Người xác thực sẽ được giao ngẫu nhiên nhiệm vụ tạo khối và người xác thực được chọn là "người đề xuất khối". Những người đề xuất chặn có thể nhận được phần thưởng theo những cách sau:

Gói bằng chứng từ người tố giác rằng "người xác thực nên bị chém";
Chứng thực gói từ những người xác thực khác
Khi người xác thực được chọn để đề xuất một khối, phần thưởng khuyến khích họ cung cấp thông tin hữu ích cho blockchain.

Phần thưởng cho nhân chứng
Thông điệp cho nhân chứng (chứng thực ) là một cuộc bỏ phiếu chỉ ra rằng người xác nhận đồng ý với quyết định trong eth2. Loại thông tin này tạo thành cơ sở đồng thuận của eth2 và các nhân chứng sẽ được khen thưởng vì 5 yếu tố sau:

Chứng kiến thông điệp trên chuỗi

Đạt được sự đồng thuận với những người xác nhận khác về lịch sử chuỗi khối
Đạt được sự đồng thuận với các trình xác thực khác ở phần trước của chuỗi khối
Do tốc độ chứng kiến các tin nhắn trên chuỗi nhanh chóng
Trỏ tới khối chính xác trong phân đoạn được chỉ định

Phát triển thu nhập của người xác nhận

Trong hệ thống PoS, có hai mô hình phần thưởng xác thực phổ biến: phần thưởng cố định và lạm phát cố định.

Trong mô hình phần thưởng cố định, người xác nhận nhận được số tiền thưởng cố định khi thực hiện nhiệm vụ của mình và tỷ lệ lạm phát phụ thuộc vào số lượng người xác nhận. Vấn đề cần giải quyết trong mô hình này là làm thế nào để thiết lập tỷ lệ thưởng. Nếu tỷ lệ hoàn vốn quá thấp. Số lượng người xác thực sẽ quá ít; nếu tỷ lệ hoàn trả quá cao, hành vi xác minh vượt quá yêu cầu bảo mật sẽ được thực hiện và tiền sẽ bị lãng phí.

Do đó, mô hình sử dụng tỷ lệ lạm phát cố định phổ biến hơn. Trong mô hình này, một lượng phần thưởng nhất định sẽ được chia cho tất cả những người xác thực đang hoạt động. Ưu điểm của mô hình này là sử dụng sức mạnh của thị trường để tìm ra số tiền thưởng phù hợp, vì người xác minh có thể chọn có tham gia xác minh hay không dựa trên thu nhập hiện tại.

Nhưng mô hình này cũng có những sai sót nhất định. Phần thưởng của người xác nhận có thể không ổn định, gây khó khăn cho những người xác nhận riêng lẻ đưa ra quyết định có lợi; mô hình này cũng khiến giao thức dễ bị "tấn công giảm phát", khi xác minh Người xác thực sẽ cố gắng ngăn những người xác nhận khác tham gia để tăng phần thưởng của chính họ ( ngay cả khi họ phải chịu tổn thất tạm thời).

eth2 nhằm mục đích kết hợp những ưu điểm tốt nhất của cả hai mô hình: phần thưởng của người xác thực tỷ lệ thuận với căn bậc hai của tổng số ETH đặt cược. Ưu điểm của mô hình phần thưởng kết hợp này là nó vẫn có thể sử dụng các lực lượng thị trường để xác định số tiền thưởng cho người xác thực đồng thời ngăn chặn sự thay đổi lạm phát và lợi nhuận của người xác thực.

Hãy có hy vọng tốt nhất và chuẩn bị cho điều tồi tệ nhất

Tất cả các khía cạnh của cơ chế khuyến khích eth2 đều tuân theo khái niệm thiết kế giao thức được giải thích trong bài viết trước. Ví dụ: cơ chế chống tương quan giúp phân cấp và các hình phạt rò rỉ (tiêu cực) không hoạt động giúp eth2 có khả năng sống sót sau các sự kiện thảm khốc... Nhưng ý tưởng chính làm nền tảng cho cơ chế khuyến khích eth2 vẫn là: "Nếu không cần Không có khuyến khích , người xác nhận có thể lười biếng, nhận hối lộ hoặc thậm chí cố gắng tấn công mạng.”

Nếu ai đó cố gắng tấn công eth2 bằng bất kỳ phương pháp nào được đề cập trong bài viết này, tốt nhất bạn nên chuẩn bị tinh thần để mất rất nhiều ETH. , bởi vì dù thế nào đi chăng nữa, kẻ tấn công sẽ mất tất cả.

(Cuối)

Bản gốc text Liên kết: https://blog.ethereum.org/2020/01/13/validated-stering-on-eth2-1-incentives/
Tác giả: Carl Beekhuizen
Dịch thuật và hiệu đính: ECN Ethereum Trung Quốc

Bản dịch này xuất phát từ ECN Ethereum Trung Quốc và một số câu đã được thay đổi khi tái bản.

Liên kết nguồn:https:// ethfans.org/posts/validated-stering-on-eth2-1-incentives

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia