📝 Децентрализация сетей вопреки действию принципа Парето (Daniel Larimer)

blockchained (68)in #eos • 5 years ago

Изначально Биткоин создавался по схеме, включавшей децентрализацию контроля над производством блоков, что подразумевало устранение единой точки отказа или контроля. Идея состояла в том, чтобы случайным образом выбирать людей для производства блоков и вознаграждать их за содействие. Чтобы не допустить обхода процесса отбора путем создания «фальшивых машин», Сатоши внедрил в него доказательство работы (proof-of-work). Согласно данному алгоритму каждый компьютер должен проводить определённую вычислительную лотерею, результаты которой нельзя подделать.

Если предположить, что вычислительная мощность равномерно распределена среди населения, в результате получается по-настоящему децентрализованная система, над которой никто не имеет контроля, где для цензурирования данных требуется сговор 51% населения, что практически невероятно. К сожалению для Сатоши и общества, предположение о равномерно распределенной вычислительной мощности в корне неверно, и поэтому всё построенное на нём так же не соответствует реальности.

Большинство вещей в жизни и природе распределяются в соответствии с принципом Парето, т.е. большая часть ресурсов, эффективности, навыков и способностей принадлежит меньшинству. Зачастую распределение может быть настолько экстремальным, что 51% оказывается принадлежащим 1%. Что касается доказательства работы, только небольшой процент людей имеет необходимые технические навыки и доступ к дешёвым источникам питания, эффективным микросхемам и т.п.

Что ещё хуже, доказательство работы легко делегировать/передать на аутсорс; таким образом, всё концентрируется в майнинг-пулах. Экономика масштаба показывает, что реальное влияние имеет весьма небольшое количество майнинг-пулов, и в конечном итоге 51% производства блоков выполняется всего лишь несколькими людьми, и эта группа выбирается немного более крупной, но всё же тоже довольно небольшой группой профессиональных майнеров. Будет разумно предположить, что 99,99% блоков производится 0,01% населения, использующего биткоины.

Распределение хеш-мощности сети Биткоин

Доказательство долей также ограничено принципом Парето

Доли в любой системе также распределяются в соответствии с принципом Парето. Это означает, что сети на доказательстве долей (PoS), включая делегированное доказательство долей (DPoS), также “централизованы” за счет естественного распределения базового ресурса. И хотя возможность голосовать получают всё больше людей, держатели мелких долей менее скоординированы, чем держатели крупных, и кроме того, у них меньше стимулов участвовать в голосовании. В результате формируется ситуация, когда только топ активных держателей токенов обладают реальным контролем, и зачастую эти топ-держатели являются биржами, представляющими интересы других людей. Таким образом, хотя в блокчейнах, таких как EOS, может быть 21 слот для производителей, потенциально все они выбираются гораздо менее чем 21 стороной.

Кажется, что какая бы объективная метрика не была выбрана блокчейном, принцип Парето будет централизовывать контроль в руках горстки людей. Если мы хотим создать что-то, что увеличивает количество уникальных сторон, владеющих контролем (и, следовательно, децентрализует контроль), то мы обязательно должны учитывать принцип Парето.

Децентрализация через несколько независимых распределений по Парето

Каждое распределение по Парето централизует контроль в руках нескольких сторон, которые имеют какие-либо естественные преимущества; однако, если вы используете несколько независимых или, в идеале, взаимоисключающих параметров, вы можете умножить уровень децентрализации на количество распределений по Парето.

Представьте, что у вас есть алгоритм, оптимизированный для ASIC, алгоритм, оптимизированный для графического процессора, алгоритм, оптимизированный для CPU, алгоритм на основе размера долей, алгоритм на основе срока владения долями, и что все они устойчивы к созданию майнинг-пулов. При такой модели маловероятно, что одни и те же люди могут иметь одинаковые преимущества по всем параметрам; следовательно, здесь будет задействовано гораздо больше людей.

Децентрализация управления EOS

Недавно мы наблюдали сильное беспокойство по поводу выбора 21 производителя блоков азиатским сообществом. Это сообщество ассоциируется с преимуществом в виде крупных бирж и сформировавшихся коопераций, наряду с обвинениями в покупке голосов. Реальность такова, что азиатское сообщество контролирует делегированное доказательство долей так же, как оно контролирует добычу биткоинов. Даже если бы можно было как-либо воплотить модель голосования “один человек – один голос” без централизованной проверки личности, азиатская централизация никуда бы не исчезла.

В моём представлении задача децентрализации системы управления блокчейна сводится к комбинированию сразу нескольких параметров. Например, если бы можно было распределить производителей блоков по одному на каждую страну, то сеть можно было бы децентрализовать в глобальном масштабе независимо от концентрации населения или благосостояния в любой взятой стране. Это основа Сената и Палаты представителей США, которая не позволяет Нью-Йорку и Калифорнии контролировать другие 48 штатов. И хотя мы не можем использовать субъективные метрики для децентрализации блокчейна, мы можем использовать сразу несколько объективных метрик для децентрализации контроля.

Предотвращение атак Сивиллы

Первое, что должна сделать децентрализованная сеть – это убедить людей не пытаться обыграть систему, разделяя свои ресурсы между несколькими аккаунтами. В контексте голосования на базе долей это означает, что нам нужно поощрять пользователей консолидировать свои ресурсы, а не разделять их. Самый простой способ сделать это – сместить распределение влияния в сторону консолидации путём расчета веса голоса аккаунта по схеме Доля, повышенная до 1.x. В такой модели влияние одного аккаунта с двумя токенами будет сильнее, чем у двух аккаунтов с одним токеном.

Затем стоит дать каждому аккаунту возможность голосовать только за одного производителя блоков. Человек с двумя токенами сможет оказывать больше влияния, поддерживая одного производителя, нежели деля свои токены и поддерживая двух производителей.

С точки зрения доказуемой децентрализации стоит всегда предполагать, что все доли, которые голосуют за производителя, каким-либо образом принадлежат этому производителю. Хотя у одного производителя может быть 1000 сторонников, мы не знаем, являются ли они “настоящими” или просто “арендованными” путём покупки голосов. Поэтому правильнее предположить, что производитель выпрашивал, занимал, крал или покупал долю, которая использовалась для его избрания.

Исходя из этого “консервативного” предположения, мы можем смоделировать DPoS как выбор топ 21-го держателя для управления сетью. Распределение по Парето рекурсивно, поэтому у 4 топ-держателей будет 80% акций от принадлежащих топ-21, а у первого в рейтинге держателя будет более 51% долей. Если бы этот держатель разделил свою долю между 21 аккаунтом, то при линейной оценке веса голосов он, вероятно, получил бы 21 аккаунт, каждый из которых имеет больше голосов, чем любой другой в сети. При нелинейной оценке веса голосов санкции за влияние на деление токенов нейтрализуют его преимущество, созданное наличием большего числа токенов, чем у всех остальных.

Таким образом, первый шаг к децентрализации – гарантировать, что по крайней мере топ-21 слотов контролируется 21 самым богатым человеком, а не 15/21 марионетками, принадлежащими самому богатому человеку, в то время как все остальные борются за последние 7 слотов, чего явно недостаточно, чтобы предотвратить византийскую проблему. Должно быть очевидно, что существуют различные степени распределения по Парето, и что распределение долей EOS не такое экстремальное, как приведённое выше; тем не менее, не исключено, что при линейной оценке веса голосов контроль получит менее чем 21 реальная уникальная сторона. Вероятно, эта ситуация схожа с централизацией, наблюдаемой в майнинг-пулах биткоина, где горстка людей имеет контроль над каждым из 21 слота.

Экономика масштаба

Причиной того, что покупка голосов выливается в централизацию, является экономика масштаба. Хотя блокчейн может знать о 21 производителе, у него нет никакого способа принудительно установить, что эти производители работают на независимом друг от друга оборудовании. Таким образом, сторона, способная набрать достаточно голосов, чтобы купить две марионетки, получает вдвое больше дохода при фиксированных затратах и, соответственно, может позволить себе платить за голоса больше, чем сторона, которая смогла захватить только 1 из 21 слота.

То же самое актуально и для майнинг-пулов биткоина. Тот факт, что вы наблюдаете 2 разных “пула записей”, не предоставляет никакого способа достоверно убедиться, что за всем этим не стоит один и тот же узел.

Децентрализация требует решений, которые в состоянии противодействовать экономике масштаба, потому что именно эффект масштаба в первую очередь создает распределение по Парето. Для их создания мы должны реализовать несколько независимых экономик, которые по-разному определяют масштаб.

Наделение голосов весом на базе RAM

Представьте себе, что нескольких производителей блоков изберут держатели RAM. Удержание RAM имеет экономическую стоимость, так как сеть масштабируется, а объем RAM увеличивается. Если вам на самом деле не нужна RAM, покупка её сугубо для получения влияния будет очень дорогим решением в долгосрочной перспективе. Один человек не сможет одновременно хранить своё богатство в EOS и RAM, следовательно, он должен будет выбирать; и результат разделения его богатства также уменьшит его совокупное влияние на систему за счёт предложенной выше суперлинейной системы оценки веса голосов.

Владение RAM является прокси для тех, кто фактически использует сеть, и предоставление этим сторонам влияния на некоторых производителей блоков будет полезно для децентрализации интересов голосующих между теми, кто заботится о цене токена (EOS), и теми, кто заботится о функциональности (держатели RAM).

Наделение голосов весом на базе длительности удержания доли

Владельцы больших долей делятся на два лагеря: те, кому нужна ликвидность (биржи), и те, кто засел в сети на длительный период и не особо нуждается в ликвидности. Мы можем усилить децентрализацию, позволив тем, кто удерживает свои токены более длительное время, оказывать большее влияние. Присвойте каждому пользователю вес голоса, пропорциональный доле-дням(доля²) (stake-days(stake²)). Тогда тот, кто держит 1 токен 1000 дней, будет иметь 1000-кратное влияние в сравнении с тем, кто держит 1 токен 1 день. Если голосующие согласно времени удержания доли пользователи смогут выбрать нескольких производителей, то мы сможем гарантировать, что самые богатые будут не способны контролировать все места, если только они также не являются наиболее долгосрочными держателями. Кроме того, состоятельный человек должен будет разделить свою долю, если он захочет повлиять и на оцениваемое по времени удержания, и на оцениваемое по долям голосование, что в целом ослабит его влияние.

Очевидно, что возврат инвестиций с доли со временем будет уменьшаться. Вполне ясно, что удержание 1 токена в течение триллиона лет не должно перевешивать всех и вся. Следовательно, максимальный период удержания доли должен составлять примерно пару лет.

Безграничность веса голоса при удержании доли

Представьте, что кто-то может запереть свои токены навсегда. Это будет равносильно их сжиганию или буквально совершенной покупке позиции в топ-21. Те, кто так делает, приносят выгоду всем остальным держателям токенов посредством их сжигания и за это могут получить своё место под солнцем. Для сохранения подобной позиции вы должны будете постоянно сжигать больше токенов, чем все остальные. Это и есть экономический эквивалент доказательства работы, только вместо того, чтобы сжигать электроэнергию ради экономической выгоды энергетических компаний, вы сжигаете токены для экономической выгоды держателей токенов. Этот метод обладает преимуществами доказательства работы без смещения влияния в сторону тех, кто имеет доступ к конкретным ресурсам и навыкам.

Вознаграждение неголосующих пользователей

Платить людям, которые не голосуют – лучший способ убрать незаинтересованные стороны и неинформированные мнения из управленческого уравнения. В этой системе те, кто принимает деньги, добровольно передают контроль тем, кто этого хочет. Чтобы отвадить людей от того, чтобы просто брать деньги без риска, вознаграждения должны распределяться пропорционально времени удержания долей. Тот, кто решил ждать 1000 дней, получит большую долю вознаграждения за неучастие в голосовании, чем тот, кто владеет долей 1 день. Таким образом, лица, не участвующие в голосовании, получают вознаграждение за свою приверженность сети и могут быть уверены, что долгосрочное управление находится в надежных руках. Время, в течение которого каждый отдельный человек может удерживать долю, должно быть ограничено, дабы предотвратить формирование монополии долгосрочных держателей.

Краткое содержание

Подводя итог, я предлагаю сообществу рассмотреть вопрос о разделении 21 производителя на 4 категории:

8 – Доля²
8 – Дни*доля²
3 – RAM
2 — (Среднее сжигаемое/дней)²

Коллегия выборщиков

Вместо того, чтобы ограничивать количество слотов до 21 и заставлять производителей выбирать одну из данных категорий, сеть могла бы выбрать 100 делегатов, а затем использовать утвердительное голосование по схеме 1 голос за одного делегата, чтобы в итоге выбрать 21 производителя блоков. Этот дополнительный уровень выбора дает людям больше возможностей выразить своё мнение, не жертвуя при этом производительностью блокчейна, и снимает с производителей необходимость выбирать категорию.

Основной проблемой этой структуры управления является сложность. Можно сказать, что самая простая структура управления – это единственный централизованный король. Я полагаю, что существует континуум между сложностью и децентрализацией, и что любая простая система так или иначе станет централизованной согласно принципу Парето. Сложность может быть опасной, если она допускает неотслеживаемую и недоступную для понимания большинства схему обхода правил.

Блокчейны на базе доказательства работы

В модели доказательства работы блокчейн должен менять алгоритм хеширования после каждого блока, а выбранные алгоритмы должны быть устойчивы к формированию майнинг-пулов. Это возможно осуществить за счёт включения в доказательство работы требования, согласно которому приватный ключ должен контролировать больше средств, чем требуется на вознаграждение за блок. Каждый майнинг-пул должен будет распространить свой приватный ключ среди всех членов пула, любой из которых может уйти со всеми средствами. Конечным результатом станет исчезновение майнинг-пулов.

Заключение

Я надеюсь, что этот пост спровоцирует столь необходимую дискуссию об объективных средствах усиления децентрализации и преодоления эффекта экономики масштаба, а также распределения власти и влияния по принципу Парето, которое он провоцирует.

Переведено @blockchained

Оригинал поста: ЗДЕСЬ