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帕累托原则是如何限制权益证明Pos的

2019-07-01 11:32:00

比特币的诞生是为了分散对区块生产的控制，这样就不会出现单点故障。这个想法是：从人群中随机选择一些人来制作积木，并奖励他们的贡献。为了防止通过制造“假机器”来玩弄选择过程，Satoshi引入了工作量证明。每台计算机都必须执行一个不能伪造的计算抽奖。

假设计算能力在人口中平均被分配，结果就回成为一个真正去中心化的系统，没有人控制它，除非51%的人口串谋审查数据。不幸的是，对于Satoshi和社会来说，平均分配计算能力的假设从根本上是无效的，因此建立在它之上的一切都是无效的。

自然界中的大多数事物都是根据帕累托原理分布的，其中大部分资源、技能、效率和能力都掌握在少数人手中。在很多情况下，1%的人拥有51%的财富，这可能是极端的。有了工作量证明，只有一小部分人能够获得所需的廉价电力、高效芯片和技术技能。

更糟糕的是，工作量证明是很容易委托/外包的;因此，采矿池已经占据了主导地位。规模经济意味着只有少数几个矿坑是有意义的，最终51%的区块生产是由少数人完成，而这一小部分是由规模稍大但仍然相当小的专业矿工组成的团队选择的。假设99.99%的比特币块是由0.01%的比特币使用者生产的，这也并非没有道理。

帕累托原则是如何限制权益证明Pos的

比特币哈希算力分布

权益证明（Pos）也受到帕累托原则的限制

任何系统的权益也都是根据帕累托原理进行分配的。这意味着权益关系网络的证明，包括利害关系网络的委托证明，也是通过底层资源的自然分布“集中化”。虽然有更多的人有投票的机会，但是小股东比大股东更不协调，参与投票的动机也更少。其结果是，只有最活跃的代币持有者才能控制局面，而这些最活跃的代币持有者通常是持有其他人的交易。因此，虽然像EOS这样的区块链上可能有“21个”生产者插槽，但它们可能被不到21个参与方选中。

似乎对于区块链可以选择的任何一个给定的客观指标，帕累托原则都会将控制集中到少数几个个体中。如果我们想要设计一些东西来增加控制中唯一参与方的数量（从而分散控制），那么我们必须考虑帕累托原理。

通过多个独立的帕累托分布去中心化

每一个帕累托分布都将控制权集中到少数具有自然优势的一方;然而，如果您使用多个独立的或理想情况下互斥的度量，那么您可以将分散的级别乘以帕累托分布的数量。

假设您有一个asic优化算法、一个gpu优化算法、一个cpu优化算法、一个权益加权算法、一个权益时间加权算法，并确保所有这些算法都能抵抗挖掘池的创建。在这样的模型下，同样的人不可能在所有指标上都具有同样的优势;因此，会有更多的人参与其中。

去中心化EOS治理

对于亚洲共同体选择的21个区块生产商，一直存在相当大的担忧。通过控买选票，该社区具有重大交流与合作的优势。现实情况是，亚洲社区正在控制委托权益证明，就像他们控制比特币开采一样。即使可以在没有集中身份验证的情况下实现一人一票，亚洲的集中化也将继续下去。

去中心化区块链治理的挑战是组合多个指标。例如，如果有可能在每个国家分配区块生产者，那么这个网络就可以在全球范围内分散，而不管任何国家的人口或财富集中程度如何。这是美国参众两院的基础，阻止纽约和加利福尼亚控制其他48个州。

虽然我们不能使用主观指标来分散区块链，但是我们可以使用多个客观指标来分散控制。

防止Sybil攻击

去中心化网络必须做的第一件事就是阻止人们通过将资源分配到多个帐户来玩系统游戏。当涉及到利害攸关的投票时，这意味着我们希望鼓励用户整合他们自己的资源。最简单的方法是通过计算一个账户的投票权重，将其提高到1.x，从而对规模的影响产生偏差。在此模型下，一个带有两个代币的帐户比两个带有一个令代币帐户具有更大的影响。

然后给每个帐户只投票给一个块生产者的选项。拥有2个代币的人对一个生产者的支持要比分割他们的代币和支持2个生产者有更多的影响力。

从可证明的去中心化角度来看，我们必须假定投票给某一生产者的所有股份都属于该生产者。虽然一个制片人可能有1000名支持者，但我们不知道他们是“真实的”还是仅仅通过购买选票“租来的”。因此，我们必须假设，生产商要么是乞求、借入、窃取，要么是购买了用于让他们当选的股份。

在这种“保守”的假设下，我们可以将DPOS建模为选出前21位股东来控制网络。帕累托分布是递归的，所以前4名股东将拥有前21名股东80%的股份，而前21名股东将拥有51%以上的股份。如果这个持股人将他们的股份分成21个账户，那么在一个线性投票权重下，他们可能会产生21个账户，每个账户都比其他账户拥有更多的投票权。在非线性投票权重下，划分他们的代币的影响惩罚抵消了他们比其他人拥有更多代币所创造的优势。

显然存在不同程度的帕累托分布，EOS股权分布不像上面使用的那么极端;然而，假设线性投票权重低于21个，那么真正独特的政党最终将获得控制权，并非没有道理。这可能会反映出比特币矿池的集中化，只有少数人控制全部21个比特币槽。

规模经济

购买选票导致中央集权的原因在于规模经济。虽然区块链可能知道有大约21个生产者，但它无法强制这些生产者在独立的硬件上运行。因此，一个政党如果能赢得足够多的选票来买两个傀儡，那么它的固定支出收入将是这个政党的两倍，而且它能够支付比一个政党更多的选票，而这个政党只能获得21个席位中的1个。

比特币开采池也是如此。虽然可能有两个不同的“记录池”，但是没有办法确定在这两个记录池后面没有一个节点。

分散需要能够抵消规模经济的解决方案，因为正是规模经济首先创造了帕累托分布。要做到这一点，我们必须实现多个定义规模不同的独立经济体。

赋予RAM投票权重

想象一下，如果RAM持有者要选择几个块生成器。随着网络规模的扩大和RAM供应的增加，持有RAM会产生经济成本。除非你真的需要RAM，否则从长远来看，购买RAM来获得影响力是非常昂贵的交易。有些人不能同时在EOS和RAM中保存他们的财富;因此，他们必须做出选择，并且由于上文提出的超线性投票权重系统，他们的财富分配结果也降低了他们在系统中的总影响力。

RAM是那些实际使用网络的人的代理，让这些党派对一些区块生产者施加影响，有助于在关心代币价格（EOS）和关心公用事业（RAM）持有者之间分散选民的利益。

赋予权益时间的投票权重

持有大量股份的人分为两大阵营，一是需要流动性（交易所）的人，一是长期持有，不需要流动性的人。我们可以通过让那些把代币押在更长的时间里的人拥有更大的影响力，来增强去中心化。一个人下注一个代币1000天，他对一个人下注一个代币1天的影响是1000倍。如果权益时间投票的用户可以选择一些生产者，那么我们可以保证，最富有的人不能控制所有，除非他们也实现了最长期的承诺。此外，如果一个富有的个人想要使用权益时间和权益加权投票，他们将不得不分割他们的股份，这将使他们的影响力整体减弱。

显然，权益时间的回报正在递减。押注一个代币1万亿年并不会发生什么。

无限权益时间投票权重

想象一下，如果有人可以永远锁上他们的代币。这相当于烧毁代币或直接买入前21名的股票。这样做的人通过焚烧代币使所有其他持有币者受益，并能在谈判桌上获得一个席位。要保持这个位置，您必须不断地烧制比其他人更多的代币。这在经济上相当于工作来量证明，也就是说您不是为了电力公司的经济利益而燃烧电力，而是为了代币持有者的经济利益而燃烧代币。这种方法具有工作量证明的优点，而不会对那些能够获得特定资源和技能的人产生偏见。

奖励非投票的用户

付钱给不投票的人，是将公正的党派和无知的观点从治理等式中剔除的最佳方式。在这种制度下，那些自愿接受现金转移的人控制着那些想要现金转移的人。为了阻止人们只拿现金而不冒险，投票奖励应该与权益时间的承诺成比例分配。承诺1000天的人将获得比只赌1天的人更多的非投票奖励。这样一来，非选民对网络的投入就会得到回报，他们必须相信长期治理是在良好的掌控之下。必须限制持股人持股的时间长度，以防止长期持股人垄断。

总结

为总结建议，我建议社会人士检讨的建议是把21个生产商分为4类：

1.8 — STAKE²

2.8 — DAYS * STAKE²

3.3 — RAM

4.2 — （AVG BURN/DAY）²

选举团制度

网络可以选择100个代表，然后使用每个代表1票的批准投票来选择21个区块生产者，而不是让生产者必须选择这些类别中的一个，并将插槽的数量限制在21个。这种间接层次的增加使人们在不牺牲区块链性能的情况下有了更多的发言权，并且避免了制作人必须选择一个类别的约束。

这种治理结构的主要挑战是：复杂性。我们可以说，最简单的治理结构是一个中央集权的国王。我相信在复杂性和分散化之间存在一个统一体，任何简单的系统都会因为帕累托原理而被集中化。如果复杂性允许复杂的、难以遵循的规则博弈，那么它可能是危险的。

区块链的工作量证明

在工作量证明下，区块链应该在每个块之后切换哈希值算法，所选择的算法必须能够抵抗挖掘池的创建。这可以通过要求一个私人密钥来控制比块奖励更多的资金来作为工量作证明的一部分。任何一个矿池都必须将自己的私钥分发给池中的所有成员，其中任何成员都可以带走资金。于是将不会有采矿池。

结论