Реализация зависимости наград за майнинг c величиной квадратичного стейка

Идея усовершенствования Идены №5

Автор: midenaio

Статус: На рассмотрении

Тип: Стандартный

Создано: 2022-07-12

Source (🇬🇧): https://docs.idena.io/docs/iip/iip-5

Обсуждение: https://github.com/idena-network/idena-docs/discussions/81

Аннотация

Изменить распределение наград за блок таким образом, чтобы вместо фиксированной оплаты за майнинг, личность предложившая блок (предъявитель блока) и личности его валидирующие (валидаторы блока), награждались пропорционально их стейку с коэффициентом 0.9. Данное предложение затрагивает только распределение наград за майнинг и не касается механизма консенсуса, который подразумевает равнозначность голосов во время процесса верифицирования блоков в соответствии с принципом: 1 нода = 1 голос.

Предпосылки

Из ожидаемых преимуществ от взаимосвязи квадратичного стейкинга с майнингом, можно выделить следующие:

• Увеличение количества валидированных нод.
• Увеличение процентного дохода от квадратичного стейкинга за счёт дополнительных наград от майнинга, которые будут начисляться при наличии активной ноды Идена.
• Усиление положительного влияния от внедрения квадратичного стейкинга описанного в IIP-4 (ИУИ-4).
• Уменьшение доходности пулов, участники которых не пополняют свой стейк.

Разница между распределением наград до и после принятия ИУИ-5:

Спецификация

На текущий момент награда за блок в размере 6 iDNA распределяется от1 до 5: 1 iDNA уходит случайно выбранному адресу предложившему блок (предъявитель блока) и 5 iDNA распределяется в равном соотношении между случайно выбранным комитетом из 100 валидаторов.

Мы предлагаем изменить награды за генерацию новых блоков в пропорции stake^0.9 таким образом, что пропорция от 1 до 5 будет фиксированной, в случае, если стейк предъявителя блока и тех кто его (блок) верифицировал (валидаторы) будут одинаковыми.

Награда предъявителю блока и валидаторов, которые верифицировали блок, будет зависеть от их авторитета:

Proposer weight = Proposer stake ^ 0.9 * N / 5
Validator weight[i] = Validator stake[i] ^ 0.9

Proposer weight — авторитет предъявителя блока
Proposer stake — стейк предъявителя блока
Validator weight — авторитет валидатора блока
Validator stake — стейк валидатора блока

Где N=100 и i=1..N.

Предъявитель блока и его валидаторы получат следующую распределённую награду за блок в размере 6 iDNA:

Proposer share = Proposer weight / W
Validator share[i] = Validator weight[i] / W

Proposer share — доля предъявителя блока
Proposer weight — авторитет предъявителя блока
Validator share —доля валидатора блока
Validator weight — авторитет валидатора блока

Где W — это сумма Proposer weight и всехValidators weight[i] для i = 1..N:

W = Proposer weight + Sum ( Validator weight[i] )

Proposer weight — авторитет предъявителя блока

Следующие награды будут выплачены предъявителю блока и его валидаторам:

Proposer block reward = Proposer share * 6 iDNA
Validator block reward [i] = Validator share[i] * 6 iDNA

Proposer block reward — награда предъявителю блока
Validator block reward — награда валидатору блока
Proposer share — доля предъявителя блока
Validator share — доля валидатора блока

Пример 1

Например, дляN=12, если стейк предъявителя блока и все стейки валидаторов блока равны, тогда:

Пример 2

Например для N=12 если стейк одного из валидаторов и стейк предъявителя блока равен 100:

Награды за майнинг в пулах

Награды за майнинг для пулов будут вычисляться точно также, как и для обычных валидаторов. В случае попадания в комитет одного из участников пула, награда за верификацию блока будет определена в зависимости от размера стейка этого выбранного адреса.

Если владелец пула выбран как предъявитель блока, награда за блок будет определяться стейком представителя пула. Представитель пула будет выбран из списка всех делегатов с помощью алгоритма round-robin.

Штрафы майнинга

Так как награды за майнинг в течение эпохи могут значительно изменяться в зависимости от пополнения стейка, штрафы будут определятся в форме штрафных секунд, нежели чем штрафных монет. Иными словами, штраф за пребывание в оффлайн, пользователь получит в виде штрафа равного 8 часам. Если нода активна, штрафное время будет уменьшено, а намайненные монеты — сожжены.

Обоснование

На текущий момент численность сети составляет около 11k валидированных пользователей, но лишь чуть больше 9.6k участвуют в генерировании блоков, иными словами, около 1.4k пользователей просто «спят».

В тоже время, в статусе онлайн находится около 900 валидированных нод. Это хороший показатель в сравнении с другими блокчейнами, особенно учитывая тот факт, что каждая Идена-нода имеет равный вес голоса. Однако, у нас есть потенциал к росту числа валидированных нод, посредством активации “спящих” валидаторов и стимулирования независимого майнинга.

Текущая система наград подразумевает равное распределение монет за майнинг пропорционально количеству аккаунтов. Тем не менее, относительно низкая цена содержания одной ноды (около 7$-10$ в месяц за аренду VPS) не покрывается доходами от майнинга. А значит, пользователи, по возможности, стараются делегировать майнинг в пулы, в то время как одиночные майнеры — попросту выключают свои ноды.

С целью дать возможность одиночным майнерам покрыть расходы на запуск ноды, мы предлагаем распределять награды за майнинг пропорционально количеству застейканных монет. Таким образом, одиночные майнеры смогут повлиять на доходность своего майнинга посредством пополнения стейка своей личности и конкурировать с пулами, которые на текущий момент не используют стейк, но получают высокие награды от майнинга блоков, благодаря большому количеству аккаунтов в пуле.

В отличии от систем на основе протокола PoS, данные изменения затронут только систему распределения наград, без оказания какого-либо эффекта на механизм консенсуса, который подразумевает равенство голосов во время проверки блоков в соответствии с принципом: одна нода = один голос.

Различия между PoP и PoS:

Формирование рабочей модели

Мы запустили модель эмулирования наград за майнинг во время эпохи #0087 до и после применения изменений ИУИ-5. Модель не включает в себя возможные награды за майнинг «спящих» майнеров, но отражает возможные награды за майнинг валидаторов, которые держали свои ноды активными в течении эпохи #0087.

До введения изменений ИУИ-5 у нас было только 618 одиночных майнеров, которые зарабатывали 28 тыс. iDNA за эпоху. В тоже время, 38 огромных пулов заработали более чем 400k iDNA вместе со своими делегатами, получая награды в стейки.

После применения ИУИ-5, изменения в распределении наград сдвинулись в сторону одиночных майнеров и семейных пулов, которые в основном пополняют свой стейк.

Распределение стейка для одиночных майнеров

Всего было 618 одиночных майнеров, державших свои ноды на протяжении эпохи #0087. Мы запустили модель для подсчёта наград майнинга для одиночных майнеров в зависимости от их стейка.

Квадратичная основа наград майнинга даёт большую доходность для маленького стейка. Это означает, что на доходы от майнинга валидаторов с малым стейком, не будет оказано существенного влияния, но это будет стимулировать их к увеличению стейка.

Обратная совместимость

Данное изменение требует хардфорка.

Возможные риски

Данное предложение не несёт значительных рисков для протокола Идены. Если данные изменения повлекут нежелательный дисбаланс в экономике iDNA, будет возможным отменить изменения и вернуться к предыдущей схеме пропорциональных наград за эпоху, посредством инициализации форка.