和夢鏈Harmony的抵押和激勵機制

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6月3日,Harmony結束了基礎節點招募計劃,由於Harmony社羣成員極大的信任,我們獲得數倍的超額認購,也獲得包括像HashKey這樣的著名數字基金透過抵押代幣,成為我們節點運營方之一。
此次基礎節點計劃招募的正是一批早期Harmony信仰者,參與到我們節點運營中來。而之所以需要“信仰”,是因為按照我們節點執行機制的設計,我們需要運營者抵押代幣來防治惡意行為。從Harmony的角度來說,我們給出挖礦獎勵,以及對於基礎節點執行者幣價折扣,初衷則是在於從一開始就建立一個去中心化的執行網路。此次招募的計劃得到了極大的支援,是我們建立去中心化網路重要的一步。本文詳細介紹了Harmony的抵押機制(staking mechanism)和驗證者激勵(validator incentives)的一些設計思路和想法。投票份額繫結和抵押Harmony是一個帶有分片網路的Proof-of-Stake區塊鏈,其中每個分片包含一大組驗證者(初始主網路啟動時約為400)。驗證者使用我們的FBFT演算法驗證新區塊並投票達成共識,且需要2/3法定數量的投票才能達成共識。
為了擁有投票資格,驗證者需要擁有與他們繫結的投票份額。每個繫結的投票份額對應支援FBFT共識的一票。在7個紀元(epoch)的繫結期內,投票份額與驗證者繫結。在繫結期結束後,投票份額將被釋放且可被重新繫結。對於每個分片,將有大約400個繫結投票份額用於達成共識。正如我們的白皮書中所詳述的那樣,Harmony區塊鏈在epoch中執行,一個epoch為時大約一天。在一個epoch內,每個分片中的驗證者保持不變並反覆進行共識。當epoch發生變化時,攜帶者新的投票份額的新的驗證者會隨機被分配到分片中,沒有任何繫結投票份額的現有驗證者將退出分片。當區塊鏈進入新epoch時,即將到期的投票份額(到了繫結期結束時)將被釋放並可用於重新繫結。獲得可用投票份額的方式是透過投標:潛在驗證者透過將相應的Harmoney代幣傳送到繫結/抵押的智慧合約來投標。投票份額將屬於最高出價者,並在7個epoch的週期內保持繫結。中標者將在整個繫結期內抵押他/她的代幣,其他競標者則拿回他們的代幣。使用投標作為分配投票權的方式有兩個好處有:1. 與固定價格賭注要求(如以太2.0中的32個以太幣)相比,市場將動態確定投票份額的公平價格;2. 在有效市場的情況下,投票份額最終將由具有最佳運營效率的驗證者獲得 — — 那些可以最佳化其成本和回報的驗證者。
在繫結期間,驗證者使用他們的投票份額參與共識,並獲得與他們擁有的繫結投票份額數量成比例的代幣獎勵。如果驗證者不遵守協議,則可能會削減他們抵押的代幣。在繫結期結束後,投票份額將被釋放並可重新用於競標。被抵押的代幣將進入1個epoch的冷卻期,之後就可以隨時取回了。對於在冷卻期間不想閒置的驗證者,他們可以選擇在冷卻期之前使用他們已經抵押的代幣立即重新投票,獲得新的投票份額。重新分片節點的寬限期在分片區塊鏈中,單個分片僅包含網路驗證者的子集,與非分片區塊鏈相比,更容易受到單個分片接管攻擊(1%攻擊)的影響。 Harmony透過採用週期性的重新分片機制來解決這個問題,其中每個epoch將分片驗證者的子集重新分配給其他分片。由於Harmony是具有狀態分片(state sharding)的區塊鏈,因此重新分片驗證者需要先下載新分片的狀態,然後才能驗證新分片。透過我們的快速狀態同步機制(fast state synchronization mechanism),我們將這一過程從幾天縮短到大約1–2小時。儘管如此,新的驗證者仍會出現1–2小時的缺席時間,可能會讓它們抵押的代幣受到削減。為了解決這一問題,重新劃分的驗證者將有一個1/12的寬限期下載新狀態。在寬限期內,驗證者在簽署區塊時的缺席將不計入削減規則。共識領導者輪換在我們最初的主網釋出中,每個分片將分配大約400個有投票份額,我們只允許每個驗證者地址擁有一個投票份額。因此,每個分片將有大約400個驗證者。在新epoch開始時,基於來自DRG協議的隨機性,驗證者將被隨機置換並形成隨機序列。從序列的第一個位置開始,驗證者輪流成為FBFT共識的領導者,每個驗證者將是40個區塊的領導者。鑑於16383個區塊的epoch時間和估計的5秒區塊間隔,此設定將確保每個驗證者在一個epoch期間有一次機會成為領導者。
當領導者離線或變成惡意(例如雙重簽名塊)時,整個驗證者組將啟動領導者切換協議以跳過該領導者,並繼續前進到序列中的下一個領導者。根據削減規則,被跳過的領導者抵押的代幣將被削減。領導者切換協議將確保離線的領導者位置能被立即搶佔,而不是40個區塊之後。需要注意的一點是為什麼Harmony為每40個區塊更改領導者,而不是像其他協議(例如Cosmos、Tezos和EOS)那樣為每個區塊進行更改:作為首批採用Proof-of-Stake的基於分片的區塊鏈之一,我們面臨著來自其他PoS區塊鏈的不同挑戰。與其他PoS區塊鏈中的21到100多個的驗證者集相比,Harmony將更加分散,在不同的分片中有1000個驗證者。由於我們歡迎各種小型或大型驗證者,以便其能驗證Harmony,我們不能要求網路中的每個驗證者都是專業管理的、上線時間99.99%的那些超級機器。在我們的網路中,離線節點的預期百分比將高於其他非分片區塊鏈。假設我們在一個分片中有5%的離線節點,如果我們改變每個區塊的領導者,那麼我們將出現有5%的時間裡沒有任何區塊被提出。但是,憑藉我們的領導者切換或領導者搶佔機制,預期停機率僅為0.125%,這對我們區塊鏈的可靠性和效能有著顯著幫助。代幣激勵和削減除了上面討論的抵押機制和驗證者組織外,這裡還列出了我們計劃在主網中包含的代幣激勵和削減規則:代幣獎勵
●  當確認新的區塊時,所有驗證方將共享區塊獎勵(約為30%,年度通貨膨脹率為6%)和交易費用。●  提出區塊的領導者將獲得另外5%的區塊獎勵。●  隨著在區塊簽署更多簽名以激勵領導者收集更多投票,區塊獎勵將增加。●  當完全抵押的代幣與迴圈代幣的比率較低時,通貨膨脹率(或區塊獎勵)將增加。●  VRF提交獎勵:5%以上的區塊獎勵將給予在第一個區塊提交VRF隨機性的領導者。●  VDF提交獎勵:對於能夠在預定時間範圍內提交正確VDF的任何帳戶,可獲得10%以上的區塊獎勵。
削減●  當領導者/驗證者同時簽名區塊時。●  當領導者離線時(沒有提出區塊)。●  當驗證者在最後4096個區塊(約6個小時)內未能在90%的區塊上簽名時。●  當領導者未能提交VRF結果時。●  當領導者未能在預定的時間範圍內包括VDF結果時。
以上只是我們代幣激勵和抵押設計的初始。它還遠遠不是最終的版本。我們正在與基礎節點驗證者密切合作,從而完善設計,以確保我們的區塊鏈的安全性,並讓所有利益相關者都受到積極的獎勵。

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