在上一篇解讀文章中，我們介紹了星系共識的委托機(jī)制，委托機(jī)制的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是為了給少量權(quán)益持有者一個(gè)參與共識的機(jī)會，也是希望表現(xiàn)良好、
在上一篇解讀文章中，我們介紹了星系共識的委托機(jī)制，委托機(jī)制的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是為了給少量權(quán)益持有者一個(gè)參與共識的機(jī)會，也是希望表現(xiàn)良好、性能優(yōu)異的節(jié)點(diǎn)可以代表更多的權(quán)益發(fā)聲。我們知道，一個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)本身也是一個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)系統(tǒng)，共識是維持生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展進(jìn)步的驅(qū)動力，而什么是維持共識正常運(yùn)轉(zhuǎn)的源動力呢，那就是經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，本文將深入介紹Wanchain星系共識經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)原理、考慮和重要作用。
1. 經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制的重要意義
經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制是共識協(xié)議設(shè)計(jì)的核心部分之一，一個(gè)合理的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制之于共識協(xié)議就如同共識協(xié)議對整個(gè)區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)一樣，有著極其重要的意義，它是激勵(lì)共識節(jié)點(diǎn)誠實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)、抑制惡意行為的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體系，是建立在技術(shù)基礎(chǔ)之上的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力。
狹義上看，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制是維持節(jié)點(diǎn)運(yùn)行、保證鏈安全和鏈活性的基本保障。
我們知道，對于區(qū)塊鏈系統(tǒng)來講，共識節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)打包交易、生成區(qū)塊，承擔(dān)著鏈發(fā)展延續(xù)的重任，是保證鏈安全的關(guān)鍵，也是維護(hù)鏈活性的主體，所以在共識協(xié)議的設(shè)計(jì)過程中，大量的技術(shù)手段被反復(fù)研究和實(shí)踐，核心目的就是要建立一個(gè)健康高效的共識運(yùn)行體系。
我們在前面的解讀文章中從重要模塊組件的角度入手，介紹了共識設(shè)計(jì)中的思想和原理，在技術(shù)上給出了形象具體的解釋說明，但站在整個(gè)共識設(shè)計(jì)的外沿我們發(fā)現(xiàn)，其中有一個(gè)至關(guān)重要的問題我們還沒有提及，那就是在這樣的協(xié)議設(shè)計(jì)下，節(jié)點(diǎn)為何要參與其中，是什么驅(qū)使節(jié)點(diǎn)維護(hù)區(qū)塊鏈系統(tǒng)呢?
這就是共識設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制需要發(fā)揮的作用，它為共識節(jié)點(diǎn)注入了利益驅(qū)動力，讓節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行共識協(xié)議的過程中獲得經(jīng)濟(jì)獎勵(lì)，這部分獎勵(lì)需要覆蓋節(jié)點(diǎn)維護(hù)運(yùn)行的成本，同時(shí)需要有額外部分作為節(jié)點(diǎn)的收益，這樣節(jié)點(diǎn)才可能在參與共識中有利可圖，才會有意愿去維護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展運(yùn)行。
一個(gè)好的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)，是鼓勵(lì)共識節(jié)點(diǎn)誠實(shí)運(yùn)行的正能量，它會將誠實(shí)節(jié)點(diǎn)的利益最大化，只有忠于協(xié)議的行為才會讓節(jié)點(diǎn)收益最高，同時(shí)令惡意行為成為損害節(jié)點(diǎn)利益的原罪，如此從經(jīng)濟(jì)環(huán)境上營造協(xié)議健康運(yùn)行的良好氛圍，讓共識節(jié)點(diǎn)積極主動的承擔(dān)起保證鏈安全和鏈活性的職責(zé)，保障了整個(gè)系統(tǒng)的健康發(fā)展。
廣義上看，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制是區(qū)塊鏈生態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)、承載價(jià)值流通的基礎(chǔ)支撐。
經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑，在整個(gè)共識協(xié)議的體系之中，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制起到了支撐性作用。當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)正在推動信息互聯(lián)網(wǎng)向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變，以比特幣來說，他的出現(xiàn)建立了一個(gè)去中心化的價(jià)值體系，將價(jià)值的定義擺脫中心化的控制，轉(zhuǎn)換成共識意義下的價(jià)值存在。
我們知道，價(jià)值重在流通，只有可以自由流通的價(jià)值才有其自身存在的意義，比特幣中的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制是產(chǎn)出價(jià)值的源泉，節(jié)點(diǎn)通過記賬工作獲得價(jià)值，同時(shí)又在記賬工作中完成了價(jià)值的傳遞和流通，這就讓整個(gè)價(jià)值體系形成了完整的閉環(huán)，擁有了迭代延續(xù)的活力。
由此可見，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制是推動區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)的動力之源，它激勵(lì)著共識的運(yùn)轉(zhuǎn)，共識承載著價(jià)值的流通，而流通賦予了價(jià)值意義，有意義的價(jià)值再反補(bǔ)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制的運(yùn)行，在這個(gè)完整的閉合流程中，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制既是起點(diǎn)又是中繼，是整個(gè)價(jià)值體系的點(diǎn)火器和助燃劑，起到基礎(chǔ)支撐性的作用。
2. 經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制需要考慮的幾個(gè)基本問題
說明了經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制的重要意義，我們知道了一個(gè)好的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制是要鼓勵(lì)誠實(shí)行為、抑制惡意行為，那么在設(shè)計(jì)中需要考慮哪些基本問題呢?
哪些主體需要被獎勵(lì)?
顯然，我們既然設(shè)計(jì)共識協(xié)議中的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，自然是要獎勵(lì)共識節(jié)點(diǎn)，然而在不同的協(xié)議設(shè)計(jì)下，共識節(jié)點(diǎn)的范圍和外延也并不相同。
以比特幣和以太坊為首采用工作量證明(PoW)共識協(xié)議的系統(tǒng)里，“挖礦”或者“礦工”是一個(gè)耳熟能詳?shù)母拍?，而這些節(jié)點(diǎn)之所以被稱為“礦工”，是因?yàn)樗麄兲峁┝怂懔M(jìn)行hash運(yùn)算，這樣的共識中，只有這部分節(jié)點(diǎn)為共識做出了貢獻(xiàn)。
所以他們可以在每個(gè)自己提出的區(qū)塊中給自己發(fā)放一定量的獎勵(lì)，當(dāng)然后續(xù)以太坊共識的開發(fā)中為了獎勵(lì)那些雖然提出了合法區(qū)塊，但最終卻沒被選中的區(qū)塊提出者設(shè)定了“叔塊”的概念，并給予了少量的獎勵(lì)，以表示對他們工作的認(rèn)可，這里不進(jìn)行詳細(xì)解釋，感興趣的讀者可以參考V神的文章https://blog.ethereum.org/2014/07/11/toward-a-12-second-block-time/。
在Ouroboros和Dfinity等采用權(quán)益證明(PoS)共識協(xié)議的系統(tǒng)里，參與共識的就不僅僅是提出區(qū)塊的這些節(jié)點(diǎn)了，我們在第2、3篇解讀文章中都有反復(fù)強(qiáng)調(diào)，為了在共識協(xié)議中引入熵，必須要有一個(gè)可信的隨機(jī)源，而采用某些歷史數(shù)據(jù)的組合運(yùn)算得到的只能是偽隨機(jī)源，所以這里就需要有一組節(jié)點(diǎn)專門來產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，這些節(jié)點(diǎn)的工作也是共識中必不可少的一部分，他們當(dāng)然也就是需要被獎勵(lì)的共識主體之一，也就是說，在這種類型的協(xié)議中，被獎勵(lì)的主體有區(qū)塊提出者和隨機(jī)數(shù)生成者兩類節(jié)點(diǎn)。
在EOS和Cosmos等采用拜占庭容錯(cuò)(BFT)共識協(xié)議的系統(tǒng)里，參與共識的節(jié)點(diǎn)需要為候選區(qū)塊進(jìn)行投票，只有獲得一定比例投票的區(qū)塊才會被確認(rèn)合法，其中候選區(qū)塊的提出也是由這些共識節(jié)點(diǎn)輪流負(fù)責(zé)或概率性選擇進(jìn)行，所以相對簡單的，在這類共識協(xié)議中，需要被獎勵(lì)的主體就是這些負(fù)責(zé)投票的節(jié)點(diǎn)。
獎勵(lì)來源，如何保證獎勵(lì)的持續(xù)性?
對于獎勵(lì)的來源，一般分為兩種。一種是類似于比特幣，在系統(tǒng)運(yùn)行初始時(shí)就設(shè)定好了獎勵(lì)的總額，然后按照分階段等比例遞減的方式釋放，在每個(gè)區(qū)塊中自然添加固定數(shù)額的獎勵(lì)，這也是“挖礦”說法的來源;而另一種往往在PoS的共識協(xié)議中出現(xiàn)，常是由基金會拿出一定量的初始資金用于獎勵(lì)共識，這部分資金的釋放也是采取分階段等比例遞減的方式進(jìn)行。
顯然，我們上面討論的都是無增發(fā)狀態(tài)下的獎勵(lì)來源，我們不對增發(fā)獎勵(lì)的情況進(jìn)行討論，因?yàn)闆]有依據(jù)的增發(fā)只會稀釋獎勵(lì)的價(jià)值，對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值體系造成傷害。而上面的兩種方式很顯然是無增發(fā)的，這種情況下，在生態(tài)系統(tǒng)建立健全的過程中，價(jià)值是在無形之中被提高的，也就維護(hù)了價(jià)值體系的穩(wěn)定。
然而，我們可以看到，這種獎勵(lì)是隨著時(shí)間自然減少的，會不會出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間越久，共識節(jié)點(diǎn)積極性越差的情況呢，這就是如何保證獎勵(lì)的持續(xù)性。這個(gè)問題在設(shè)計(jì)中必然是要考慮的，除了調(diào)整獎勵(lì)變動比例和變化周期等參數(shù)的方法之外，最重要的是，獎勵(lì)除了上述固定來源之外，還有每個(gè)區(qū)塊中包含交易的交易費(fèi)，這些交易費(fèi)是由交易發(fā)起方為共識節(jié)點(diǎn)記賬工作提供的報(bào)酬，隨著生態(tài)系統(tǒng)的完善、交易的增多、價(jià)值的增長，這部分報(bào)酬將逐步成為獎勵(lì)的主體，成為支持共識運(yùn)行的持續(xù)動力。
如何保證獎勵(lì)的公平性?
談到獎勵(lì)的公平性，這是一個(gè)很寬泛的概念。我們在星系共識的黃皮書中提到經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制的基本原則，第一條就是貢獻(xiàn)越多、獎勵(lì)越多，這是一個(gè)自然合理的要求。舉例來說，如果節(jié)點(diǎn)參與共識，然而報(bào)名之后卻什么工作都不做，既不在自己該提出區(qū)塊時(shí)去打包交易構(gòu)造區(qū)塊，又不在自己該參與隨機(jī)數(shù)生成的時(shí)候去完成信息提交。
那么這種懶惰的節(jié)點(diǎn)顯然就不應(yīng)該被獎勵(lì)，否則就是對其他兢兢業(yè)業(yè)完成工作的共識節(jié)點(diǎn)的不公平，所以在進(jìn)行獎勵(lì)的時(shí)候就要有一個(gè)評判的標(biāo)準(zhǔn)，要對節(jié)點(diǎn)參與共識的行為有一個(gè)評定，這也是我們在星系共識中提出活性系數(shù)的概念，依據(jù)活性系數(shù)，我們?yōu)榉e極完成好工作的節(jié)點(diǎn)提供應(yīng)得的獎勵(lì)，而那些消極怠工的節(jié)點(diǎn)將被扣除部分甚至全部獎勵(lì)，這樣就營造了一個(gè)公平合理的良性競爭環(huán)境，確保共識協(xié)議的健康運(yùn)行。
如何在經(jīng)濟(jì)激勵(lì)中權(quán)衡委托機(jī)制?
在上一篇解讀文章中我們形象具體的介紹了星系共識中的委托機(jī)制，強(qiáng)調(diào)了完整的委托機(jī)制降低了PoS共識參與的門檻，對整個(gè)共識的實(shí)用性和安全性都具有重要意義。那么對于委托機(jī)制中的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)該如何設(shè)計(jì)呢?我們從委托機(jī)制的意義入手來思考這個(gè)問題。
首先它是為了降低共識參與門檻，也就是給少量權(quán)益持有者一個(gè)參與共識的機(jī)會，相當(dāng)于給自身的權(quán)益尋找代理，自己并不運(yùn)行節(jié)點(diǎn)，那么他們就應(yīng)該給被委托人提供代理的手續(xù)費(fèi)用，所以我們設(shè)置了委托費(fèi)率，這些委托人需要從獲得的獎勵(lì)中拿出一部分給被委托人，作為代理的報(bào)酬。
同時(shí)，我們必須思考另一個(gè)問題，當(dāng)被委托人接受了大量權(quán)益委托，這個(gè)時(shí)候雖然其自身持有的權(quán)益并不多，但他在共識中的話語權(quán)卻很大，舉例來說，如果一個(gè)被委托人自身只有10萬的權(quán)益，卻接受了100萬的權(quán)益委托，那他在協(xié)議運(yùn)行中就代表了110萬的權(quán)益。
這就帶來了一個(gè)很直觀的問題：這個(gè)被委托人可能愿意冒著自身少量權(quán)益受損的代價(jià)去做出惡意行為以企圖獲得更高的收益，這顯然是我們不愿意看到的，所以我們在委托機(jī)制的激勵(lì)中設(shè)置了“天花板”的概念，直觀來講就是為可接受委托額設(shè)置了上限，我們并不直接制止超過上限的委托行為，但是我們從經(jīng)濟(jì)激勵(lì)中添加了控制的元素。
簡單來說就是，如果一個(gè)被委托人自身持有10萬的權(quán)益，我們給他的被委托額度也將是10萬，這就是“天花板”，在被委托權(quán)益值不大于10萬的情況下，獎勵(lì)是正常進(jìn)行的，如果超過了這一額度，那么獎勵(lì)將被減少，直至被委托值超過20萬獎勵(lì)被減少歸零，我們希望通過正常的市場行為來調(diào)節(jié)委托機(jī)制的運(yùn)轉(zhuǎn)，既體現(xiàn)了委托的意義，又控制好安全的風(fēng)險(xiǎn)，在經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)中做好對委托機(jī)制的權(quán)衡。
3. 常見的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)方式
說明了經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制的重要意義和需要考慮的幾個(gè)基本問題，我們來講講經(jīng)濟(jì)激勵(lì)有哪些常見的方式。一般來講，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制常有兩種方式，即正向鼓勵(lì)和反向抑制。
正向鼓勵(lì)，鼓勵(lì)的是忠于協(xié)議的誠實(shí)行為。這種方式比較直觀也好理解，簡單來說就是，對于那些按照協(xié)議要求嚴(yán)格完成自身工作的行為，我們會通過發(fā)放獎勵(lì)的方式進(jìn)行支持，例如，在星系共識中，參與并完成每輪隨機(jī)數(shù)生成的RNP節(jié)點(diǎn)，我們給予相應(yīng)的獎勵(lì)，參與并完成秘密信息序列(SMA)共享的EL節(jié)點(diǎn)，我們給予相應(yīng)的獎勵(lì)，在自身負(fù)責(zé)的slot中打包交易提出合法區(qū)塊的EL節(jié)點(diǎn)，我們給予相應(yīng)的獎勵(lì)，這就是正向的鼓勵(lì)，是刺激協(xié)議良性運(yùn)行的推動力。
反向抑制，抑制的是不良企圖的惡意行為。這種方式都是出于保證安全性的考慮，希望能夠從利益驅(qū)動角度消除作惡的動機(jī)。抑制的方式往往也有兩種，一種是常見的slash，也就是懲罰，這種方式往往需要有一個(gè)監(jiān)督的體系配合，需要有惡意行為的證據(jù)提交，再基于這些證據(jù)對節(jié)點(diǎn)惡意行為進(jìn)行制裁。
一般是通過扣除節(jié)點(diǎn)質(zhì)押金實(shí)現(xiàn)，而怎樣鑒定一個(gè)惡意行為是這里的難點(diǎn)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的有雙簽、長程攻擊等。另一種抑制方式是降低出現(xiàn)惡意行為節(jié)點(diǎn)的收益，也就是我們在先前提到的只有忠于協(xié)議的誠實(shí)行為才能利益最大化。
舉例來說，在星系共識中，如果參與隨機(jī)數(shù)生成的節(jié)點(diǎn)試圖擾亂這一過程，在不同階段提交不相協(xié)調(diào)的信息，那么這些信息將被排查出問題而無法上鏈，在獎勵(lì)分發(fā)的時(shí)候，這些節(jié)點(diǎn)將得不到獎勵(lì)，這樣就抑制了這種惡意行為的出現(xiàn)，這種抑制方式的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于如何在獎勵(lì)清算中去涵蓋對惡意行為的考慮并有所體現(xiàn)，這將是一個(gè)需要持續(xù)深入研究的問題。
4. Galaxy經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制模型原理
圍繞經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制介紹了這么多，最后回到我們的主題，Wanchain星系共識的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，經(jīng)過諸多考慮和研究，最終星系共識的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的閉環(huán)，我們相信將營造出一個(gè)良好的共識運(yùn)行環(huán)境。
星系共識的獎勵(lì)來源是由Wanchain基金會提供的WAN發(fā)行總量的10%，也就是210萬WAN，這部分資金也將分階段等比例遞減，在同一階段內(nèi)按epoch均分，當(dāng)然每個(gè)epoch內(nèi)所有交易費(fèi)用也將計(jì)入獎勵(lì)之中，這里并不按區(qū)塊分發(fā)，而是每個(gè)epoch進(jìn)行一次結(jié)算，交易費(fèi)用計(jì)入獎勵(lì)總額在RNP和EL節(jié)點(diǎn)間分配，這是基于交易費(fèi)將逐步成為獎勵(lì)主體而進(jìn)行的考慮，以保證所有參與共識節(jié)點(diǎn)的利益。
我們認(rèn)為，在共識運(yùn)行中，RNP和EL節(jié)點(diǎn)的作用與貢獻(xiàn)是同等重要的，所以每個(gè)epoch結(jié)算中，獎勵(lì)將在RNP和EL節(jié)點(diǎn)間平均分配，即如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)都誠實(shí)運(yùn)行，完成自身工作，那么獲得的收益是相同的。下面我們分RNP和EL兩個(gè)主體進(jìn)行具體介紹，并將委托機(jī)制作為單獨(dú)一部分說明。
· RNP節(jié)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)
前面我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)共識協(xié)議中隨機(jī)數(shù)的重要作用，也說明RNP節(jié)點(diǎn)必然是需要獎勵(lì)的主體之一。對于RNP節(jié)點(diǎn)來說，工作邏輯相對清晰，如何鑒定其工作誠實(shí)完成也相對容易，首先我們來看RNP節(jié)點(diǎn)參與隨機(jī)數(shù)生成需要完成的工作：?在DKG1階段提交承諾;?在DKG2階段提交加密數(shù)據(jù)和proof;?在SIGN階段提交簽名碎片。而這三者是一個(gè)完整的過程，只有全部正確參與才算完成了隨機(jī)數(shù)生成的工作，所以對于RNP節(jié)點(diǎn)來說，只有正確完成上面三項(xiàng)工作才能得到獎勵(lì)，缺少或錯(cuò)誤任何一項(xiàng)都拿不到任何獎勵(lì)。
· EL節(jié)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)
類比于RNP節(jié)點(diǎn)，我們先梳理EL節(jié)點(diǎn)需要完成的工作：?在SMA1階段提交承諾;?在SMA2階段提交加密數(shù)據(jù)和proof，完成秘密信息序列共享;?在自身負(fù)責(zé)的slot打包交易提出區(qū)塊。顯然可以按照工作內(nèi)容切分為兩部分，前兩項(xiàng)為秘密信息序列共享，后一項(xiàng)是生成區(qū)塊，所以EL節(jié)點(diǎn)的總體獎勵(lì)中將拆分為兩部分，一部分用于獎勵(lì)秘密信息序列生成，另一部分用于獎勵(lì)區(qū)塊生成。
與隨機(jī)數(shù)生成類似，秘密信息序列生成的兩個(gè)階段是一個(gè)完整的過程，只有全部正確參與才算完成，所以EL節(jié)點(diǎn)只有正確完成這兩階段工作才能得到這部分獎勵(lì)，缺少或錯(cuò)誤任何一項(xiàng)都拿不到這部分獎勵(lì)。而對于生成區(qū)塊的獎勵(lì)，我們加入了活性系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，將所有EL節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)整體，依據(jù)epoch內(nèi)最終區(qū)塊數(shù)和slot數(shù)的比例均分這一部分獎勵(lì)，群體活性越高，完成工作越好，得到的獎勵(lì)越多，促進(jìn)鏈的高質(zhì)量生長。
· 委托機(jī)制
前面已經(jīng)提到，在委托機(jī)制中，委托人需要從獎勵(lì)中依照委托費(fèi)率的比例拿出一部分交給被委托人作為報(bào)酬，剩余部分作為委托人參與共識的收益，而兩者的獎勵(lì)都受到被委托人當(dāng)前接受委托值和接受委托上限的影響，當(dāng)接受委托值超過上限，兩者的獎勵(lì)都將減少，直至最終歸零。(共識團(tuán)隊(duì))
