矿池最先被监管?论外部激励和全新架构

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矿池的交易打包策略将对 DEFI 产生重要影响。

以太坊

作者:NEST爱好者_九章天问


随着区块链世界的不断发展,挖矿规模越来越大,难度也越来越高,早期传统小型矿工的 SOLO 挖矿模式退出市场,取而代之的是集成了分布式矿工算力的矿池:一些分散的矿工将矿机算力委托给专业机构管理,定期结算挖矿收益。矿池的产生一度遭到很多去中心化原教旨主义者的质疑,但当大家充分理解了分叉的意义后,这些质疑也就不了了之了,我们未来会专门写一篇文章讨论分叉。

虽然去中心化的顾虑打消,但矿池另外一个问题却一直没有被论及:违背矿工利益的外部激励问题!这在以太坊上将越来越受到重视。


所谓外部激励,是和内部激励对应的概念。在论及这个概念前,先明确矿工和矿池方的关系:这是一个在传统法律体系内,非常明确的委托代理关系,矿工是委托人,矿池是代理人。在委托代理关系内,代理人应当在约定范围内最大化委托人的利益,不能利用代理之便,做任何利益转移或者最大化自身利益(而没有最大化委托人利益)的事情。这一原则虽然清晰,但真正执行却很难,需要一些机制设计,即解决激励相容的问题:代理人最大化自身利益和最大化委托人利益是一致的。


基于委托代理关系,我们再来讨论矿池的内部激励和外部激励。所谓内部激励,即委托代理双方约定的,在合同范围内的价值目标及其分配。以挖矿而言,内部激励就是最大化挖矿收益,包括挖到的ETH,以及打包交易获得的ETH。由于一般矿池是从总的挖矿收益内获得一定比例的分成,所以这一合同安排理论上是激励相容的,即矿池只有最大化矿工的利益,才能最大化自身的利益,或者最大化自身的利益,自然也就最大化了矿工利益,这是目前我们分析到的,内部激励的相容性。


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但在以太坊上,情况可能会有变化,这个变化就是DEFI的出现。


我们在前面一篇矿工的风险中提及,虽然矿工不能改变交易,但存在选择性的打包交易的可能。而某些DEFI对于交易的优先顺序存在利益分配上的偏差,打包越早,或者只有某一笔交易被打包,则获得利益越大。


这个时候,矿池就可能存在利用自身算力优势,为关联交易进行安排的可能了。而这种安排并没有彻底损害矿工的利益,因为矿工还是会获得最大的挖矿收益,或者略低一点点的挖矿收益,即矿池完美的践行了内部激励,却通过打包交易的安排,在DEFI里获得了其他收益。这部分收益并不是在矿工的合同里约定,甚至无法约定的,这就是外部激励。


最近经常有人提到一个词语front-running,即是上文说的矿工抢先安排某笔交易打包,已经被DEFI行业视为一种风险,最可能利用这种优势的就是矿池。如果矿池因此获得了收益,这个收益的归属应该如何确定?我前面提到,矿池和矿工是一种传统的委托代理关系,这一收益严格意义上就应该归属矿工!现在的问题在于,如果矿池不公开其打包策略,任何人依据链上数据无法倒推出矿池是否获得了外部激励,矿工无法举证!这存在一个信任的黑洞。


然而,矿池如果公开了策略并严格执行,虽然可以避免外部激励的问题,却又容易被某些恶意攻击者针对,比如堵塞攻击的策略就很明确了,或者反过来外部激励的收益被攻击者攫取(说明下游DEFI的设计要规避类似front-running的架构),甚至还有其他更为严重的攻击方案,让链上应用开发者防不胜防。


这样矿池就出现了一对矛盾:公开策略——遭受攻击,不公开策略——信任黑洞。


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我们提出一种合理的矿池架构:开放式随机策略安排。

根据内部激励的有效性,设计数种合理的打包策略,并公开该策略,这些策略都是最大化矿工利益的,差异是打包的顺序或者组合方式。然后基于一些硬件的随机源以及软件的随机算法,将他们组合成一种混合策略(概率分布的策略集),同时保存随机源的原始数据,以备矿工随时验证。这种方案让攻击者无法有效的捕捉到打包策略,并且对于所有的矿工而言,极大的降低了矿池获得外部激励的可能,即填补了信任黑洞。当然,如果矿池不严格执行这一流程,依然可以强行获利,那证据和监管就可以派上用场了。

矿池因为完全符合传统法律系统的设定,其监管的理论依据非常充分,未来一定是公链系统最为敏感的模块,也是最容易被纳入监管的模块。这是整个公链有序发展的必然,我们提出的矿池架构,相信迟早会出现。

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