BM长文：关于抗Pareto的去中心化节点选举设想

区块链新金融 2019年06月24日 18:56

摘要：四种组合方式来选举出块节点的设想。　　

6月24日，BM 发布长文，提出了使用四种组合的方式来选举出块节点的设想，以下是主要内容概述：

POW 模式，POS 模式，DPOS 模式都受制于二八（Pareto）原则，引起了不同程度的中心化问题。在单一规则下，二八原则是不可避免的。BM 提出可以通过多个独立的二八分布来实现去中心化。比如存在一套组合规则，根据 ASIC、GPU、CPU 投票权重和质押时间长短，多个组合的标准来选节点，这样的话，同一批人不大可能在所有选择标准中占有绝对优势，因此更多的玩家可以参与进来。

以下是 BM 四种组合方式来选举出块节点的设想：

1、8?—?STAKE2

注：8个节点根据 EOS 质押数量的平方选出，且投票越集中，权重越高（减少大户控制节点数）

2、8?—?DAYS * STAKE2

注：8个节点根据质押时间*质押数量的平方选出，质押时间越长，权重越高

3、3?—?RAM

注：3个节点根据RAM持有量选出

4、2?—?(AVG BURN/DAY)2

注：2个节点根据永久锁仓（类似于销毁）最多代币的持有者选出,同时奖励不投票的用户，可以有效地决定控制权和获得收益回报的权利分开。如果游戏规则太复杂难以执行也是一个问题，可以前期选出100个优秀候选人，然后再集中的选出21个席位这样可以避免混乱和浪费。

以上机制仅为 BM 个人想法，并不一定意味 EOS 主网未来的发展方向。

原文标题：Decentralizing in Spite of Pareto Principle

以下为BM全文：

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或控制。这个想法是从人群中随机选择一些人来挖块，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，中本聪引入了工作证明。每台计算机都必须执行一个不能伪造的计算彩票。

假设计算能力在人口中平均分配，那么结果会是一个真正分散的系统，没有人能够控制它，除非有51%的人口串谋审查数据。不幸的是，对于中本聪和社会来说，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。

生活和自然界中的大多数事物都是根据Pareto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%的股份。有了POW，也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，POW是很容易委托/外包的。因此，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池是有意义的，最终51%的区块生产是由少数人完成的，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。对于假设99.99%的比特币块是由0.01%的比特币使用者生产的说法，这并非完全没有道理。

比特币Hashpower分布

POS也受到Pareto原则的限制

任何系统的质押也都是根据Pareto原理进行分配的。这意味着POS网络，POS网络的委托证明，也通过底层资源的自然分布呈现“集中化”的态势。

虽然有更多的人有投票的机会，但是小的stake持有者比大的stake持有者更不协调，参与投票的动机也更少。其结果是，只有最活跃的令牌持有者才能控制局面，这些最大的持有者通常是持有其他用户代币的交易所。因此，虽然像EOS这样的区块链上有“21个”超级节点，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，Pareto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Pareto原理。

通过多个独立的Pareto分布分散

每一个Pareto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Pareto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stake加权算法、一个stake时间加权算法，并确保所有这些算法都能抵抗矿池的创建。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。

EOS分权治理

对于亚洲共同体选择的21个区块生产商，市场上一直存在相当大的担忧。虽然通过控买选票，该社区具有重大交流与合作的优势。但现实情况是，亚洲社区正在控制POS，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，亚洲社区的集中化也还是会继续下去。

分散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。

防止女巫攻击（Sybil Attack）

分散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，而不是分裂。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，1个带有2个令牌的帐户比2个带有1个令牌的帐户具有更大的影响。

然后，给每个帐户只投票给1个块生产者的选项。拥有2个令牌的人可以更有影响力地支持一个生产者，而不是分割它们的令牌并支持2个生产者。

从可证明的权力下放的角度来看，我们必须假定投票给某一生产者的所有代币都属于该生产者。虽然一个块生产者可能有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令牌。

在这种“保守”的假设下，我们可以将DPOS建模为选出前21个节点来控制网络。Pareto分布是循环的，所以前4名节点将拥有前21名节点80%的股份，而前21名节点将拥有整个网络51%以上的股份。如果持币者将他们的代币分成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，划分他们的令牌的影响惩罚抵消了他们比其他人拥有更多令牌所创造的优势。

因此，走向权力下放的第一步是，至少要确保前21名的位置是由前21名最富有的人控制。而不是由最富有的人拥有15/21的位置，而其他人都在为最后7个位置而战，这不足以防止拜占庭式的失败。

显然，由于存在不同程度的Pareto分布，EOS stake分布不像上面使用的那么极端。然而，假设线性投票权重小于21个真正独立的党派，那么其最终将获得控制权，这可能会反映出比特币矿池的集中化，只有少数人控制所有21个位置。

规模经济

购买选票导致中央集权的原因在于规模经济。虽然区块链中有已知的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，一个党派如果能获得足够多的选票来购买2个节点，那么其就拥有2倍于固定支出的收入，并且能够支付比一个只能获得21个席位中的1个席位的党派更多的选票。

比特币矿池也是如此。虽然可能有两个不同的“记录池”，但是没有办法确切地知道在这一切背后是否只有一个节点。

要实现分散，我们需要能够抵消规模经济的解决方案。而正是因为规模经济首先创造了Pareto分布。所以，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 holding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，有助于在关心令牌价格(EOS)和关心公用事业(RAM)持有者之间分散选民的利益。

赋予质押时间的投票权重

持有大量stake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，来增强权力下放。给每个用户投票权重比例stake-days *(stake2)。一个人下注一个令牌1000天，他对一个人下注一个令牌1天的影响是1000倍。如果质押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的位置，除非他们也是最长期的承诺。此外，如果一个富有的个人想要使用质押时间和质押加权投票，他们将不得不分割他们的质押，这将使他们的影响力整体减弱。

显然，押注时间的回报正在递减。而押注一个代币的期限也应该有一定规范，比如几年时间。

无限质押时间投票权重

想象一下，如果有人可以永远锁上他们的代币。这相当于销毁代币或直接买入前21名的位置。这样做的人通过销毁令牌使所有其他令牌持有者受益，并能在谈判桌上获得一个席位。要保持这个位置，您必须不断地销毁比其他人更多的令牌。这在经济上相当于POW，您不是为了电力公司的经济利益而燃烧电力，而是为了令牌持有者的经济利益而燃烧令牌。这种方法具有POW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。

奖励不投票的用户

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，投票奖励应该与赌注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，我对社区审查的建议是把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其中一个类别，并将数量限制在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，并且避免了生产者必须选择一个类别。

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Pareto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。

POW链

在POW下，区块链应该在每个块之后切换哈希算法，所选择的算法必须能够抵抗矿池的创建。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POW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。最终的结果是，将不会有矿池。

结论