Качество цепи (CQ) — фундаментальное свойство блокчейна. В простом виде оно означает:
Владение 3% стейка обеспечивает вам контроль над 3% блокспейса во времени.
Для блокчейнов ранних поколений с низкой пропускной способностью этого свойства было достаточно, однако современные блокчейны имеют значительно большую пропускную способность и могут обрабатывать множество транзакций в одном блоке.
Это требует более строгого и детализированного подхода, который учитывает распределение блокспейса внутри каждого блока, а не только среднюю долю во времени. Такое свойство называется «Сильное качество цепи» (SCQ):
Владение 3% стейка дает вам контроль над 3% блокспейса в каждом блоке.
Таким образом, держатели стейка получают виртуальные полосы внутри высокопроизводительного блокчейна и гарантированное включение транзакций.
Качество цепи в блокчейнах
Одним из главных новшеств Биткоина, которое теперь реализовано почти во всех блокчейнах, стало появление внутрипротокольного механизма вознаграждения для предлагающих блоки: новые токены и комиссии за транзакции получает тот, кто успешно добавляет блок в машину состояний. Эти вознаграждения определяются функцией перехода состояний и фиксируются в состоянии системы.
В классических распределённых вычислениях участники делятся на честных и злонамеренных. Вознаграждать честных за корректное поведение не требуется: их честность закладывается в модель.
В криптоэкономических моделях участники рассматриваются как рациональные агенты с неизвестными функциями полезности, и задача состоит в том, чтобы стимулировать их так, чтобы максимизация прибыли совпадала с успехом протокола. Вместе с внутрипротокольным механизмом вознаграждения это приводит к следующему идеализированному определению качества цепи:
- Качество цепи (CQ): коалиция, владеющая X% общего стейка, после GST с вероятностью X% становится предлагающей каждого блока, который добавляется в цепь.
Цепь, не обладающая этим свойством, может позволить коалициям забирать непропорционально большую часть вознаграждения, что снижает стимулы к честному поведению и угрожает безопасности протокола.
Современные блокчейны реализуют или стремятся реализовать это свойство с помощью ротации лидеров на основе веса стейка и случайного выбора. К ключевым вызовам относятся Selfish Mining в Биткоине (см. здесь; в этой литературе CQ называется Ideal CQ, см. здесь), устойчивость Monad к форкам хвоста (tail forking resistance), а также протокол LMD GHOST в Ethereum (подробнее), где вопросы CQ часто называют «реоргами» (см. Goldfish).
Сильное качество цепи
Когда блокспейс избыточен, одному предлагающему не стоит давать монопольный контроль над содержимым блока — блокспейс можно делить между несколькими участниками. Следующее криптоэкономическое определение сильного качества цепи отражает эту идею:
- Сильное качество цепи: коалиция, владеющая X% общего стейка, после GST контролирует X% блокспейса в каждом блоке.
Это свойство подразумевает появление виртуальных полос, где коалиции получают выделенную долю блокспейса в каждом блоке.
С экономической точки зрения, владение виртуальной полосой эквивалентно обладанию продуктивным активом, который может приносить комиссии и доход от MEV. Конкуренция между внешними участниками за такие полосы через накопление стейка создает спрос на базовый токен L1. Чем выше ценность полосы, тем сильнее стимулы конкурировать за стейк и тем больше стоимость самого стейка L1, дающего доступ к этому блокспейсу. Такая абстракция позволяет реализовать более сильную устойчивость к цензуре, которую обеспечивает свойство SCQ.
Сильное качество цепи и устойчивость к цензуре
Недавние исследования подчеркивают важность протоколов, устойчивых к цензуре, которые включают все входные данные от честных участников немедленно, а не только со временем. Сильное качество цепи (SCQ) расширяет это свойство на ситуацию с фиксированными ограничениями на размер блока.
На практике ни один протокол не может гарантировать идеальную устойчивость к цензуре, если спрос на включение транзакций превышает доступный блокспейс. SCQ решает это, предоставляя всем валидирующим узлам бюджет, в рамках которого им гарантировано включение транзакций, но не требуя включения всех честных транзакций.
MCP-протокол был предложен как надстройка над существующими PBFT-протоколами для обеспечения устойчивости к цензуре. Он также реализует SCQ, распределяя блокспейс между предлагающими пропорционально их стейку (см. раздел 5.3 MCP). Существующие BFT-протоколы на основе DAG позволяют реализовать мемпул с несколькими авторами, что тоже обеспечивает некоторую устойчивость к цензуре.
Стандартные реализации этих протоколов не обеспечивают строгое SCQ, так как лидеры могут задерживать отдельные транзакции. Однако небольшие изменения позволяют вернуть SCQ (см. последние результаты здесь и здесь). Связанная тема — принудительное включение транзакций для снижения цензуры (см. также EIP-7805).
MCP также показывает, как реализовать более сильное свойство сокрытия, позволяющее держателям стейка создавать приватные виртуальные полосы, содержимое которых раскрывается только при публикации всего блока. Об этом аспекте мы расскажем в следующих публикациях.
Как достичь сильного качества цепи
Для обеспечения сильного качества цепи после GST необходимо, чтобы предлагающий не мог цензурировать входные данных держателей стейка. Это реализуется в двухраундовом протоколе с двумя незначительными изменениями практически любого BFT-протокола на основе представлений:
-
Раунд 1: каждый участник отправляет заверенное входное сообщение всем остальным.
-
Раунд 2: каждый, получивший заверенное сообщение от участника i, добавляет i в свой список включения и отправляет этот список лидеру, тем самым подтверждая, что будет принимать только блоки, содержащие все входные из этого списка.
-
BFT-предложение: лидер собирает все списки включения и добавляет в блок их объединение.
-
BFT-голосование: участник голосует за блок только если он содержит все входные из его списка включения.
Такую схему можно развить в полноценный протокол, который будет обеспечивать сильное качество цепи после GST, устойчивость к цензуре и живость при честном лидере. Для поддержки SCQ до GST потребуется дожидаться кворума значений или списков на каждом раунде. О протоколе и его обобщениях мы расскажем в следующих публикациях.
Недавние исследования показали, что для сильного качества цепи и устойчивости к цензуре нужны еще два дополнительных раунда поверх раундов голосования обычного BFT-протокола (как описано выше). Мы рассмотрим и этот результат в будущих материалах.
Хотя SCQ определяет долю блокспейса, которую может контролировать коалиция, оно не задаёт порядок исполнения транзакций. SCQ можно рассматривать как резервирование места для каждого валидирующего, но без гарантий порядка внутри этого множества.
Это открывает широкие возможности для исследований механизмов упорядочивания транзакций, способных повысить справедливость и эффективность блокчейн-экосистемы. Один из перспективных подходов — упорядочивание по приоритетным комиссиям. Подробности об этом мы также обсудим в будущих публикациях.
Оригинал опубликован на a16zcrypto.com Мнения, выраженные здесь, принадлежат сотрудникам AH Capital Management, L.L.C. (“a16z”) и не отражают точку зрения a16z или аффилированных лиц. Часть информации получена из сторонних источников, включая портфельные компании фондов под управлением a16z. Хотя информация получена из источников, считающихся надежными, a16z не проводил независимую проверку и не гарантирует её актуальность или пригодность для конкретной ситуации. Кроме того, в материале может быть реклама третьих сторон; a16z не проверял такие материалы и не поддерживает их содержание.
По всем вопросам консультируйтесь со своими советниками. Любые упоминания ценных бумаг или цифровых активов приведены только для иллюстрации и не являются инвестиционной рекомендацией или предложением инвестиционных услуг. Этот материал не предназначен для инвесторов или потенциальных инвесторов и не может использоваться при принятии решений о вложении в фонды под управлением a16z. (Предложение по вложению в фонд a16z делается только посредством закрытого инвестиционного меморандума, соглашения о подписке и другой документации, которую следует изучить полностью.) Любые упоминания инвестиций или портфельных компаний не являются репрезентативными для всех инвестиций фондов a16z, и нет гарантий, что такие инвестиции будут прибыльными или что будущие вложения будут иметь аналогичные характеристики или результаты. Список инвестиций фондов Andreessen Horowitz (за исключением случаев, когда эмитент не дал разрешения на раскрытие, а также необъявленных публичных инвестиций в цифровые активы) доступен по адресу https://a16z.com/investment-list/.
Информация актуальна только на дату публикации. Прогнозы, оценки, форкасты, цели, перспективы и/или мнения в этих материалах могут меняться без уведомления и отличаться от мнения других лиц. Дополнительную информацию см. на https://a16z.com/disclosures/.
Отказ от ответственности:
-
Статья перепечатана с ресурса [a16zcrypto]. Все права принадлежат оригинальным авторам [@ittaia,@PGarimidi, и @jneu_net]. Если у вас есть возражения против перепечатки, обратитесь в команду Gate Learn, и ваш запрос будет рассмотрен.
-
Отказ от ответственности: мнения и взгляды, выраженные в статье, принадлежат только автору и не являются инвестиционной рекомендацией.
-
Перевод на другие языки выполнен командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат перевода запрещены.
