全新: ICP 的经济与治理系统详解

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NNS 是一个去中心化的代币治理系统,可以随时执行任务,如升级节点机器以更新协议、安全地修复应用、调整经济参数,或创建新的子网区块链实现扩容。

互联网计算机是世界上第一个完全自适应的区块链。互联网计算机网络,以及承载网络的特殊节点机器,在网络神经系统(NNS)的完全控制下运行。

NNS 是一个去中心化的代币治理系统,是完全无准入的。世界上任何一个人都可以向NNS 提交提案,如果提案被投票采纳,就会立即执行,全部过程完全自动,使网络能够实时适应和发展。

NNS 可以随时执行任务,如升级节点机器以更新协议、安全地修复应用、调整经济参数,或创建新的子网区块链实现扩容。它在互联网计算机的协议内运行,并能在不停止的区块链运行或破坏安全性的前提下,进行上述升级与修改。

NNS 网络神经系统允许用户使用 ICP 治理代币来创建投票神经元。任何人都可以创建一个神经元,我们预计在创世纪后会有数以万计的神经元被创建出来,它们将共同表达社区的意志,通过算法进行调解。

神经元就像一个储蓄账户,会设定一个退出周期,退出周期的长度使用"溶解延迟"来配置。神经元的投票权,以及他们能获取的投票奖励,与放入神经元的 ICP 数量、"溶解延迟"的长度,以及神经元存在的“年龄”成正比

神经元可以手动投票,也可以自动投票,这是一种跟随(follow)的模式,而不是委托(delegate),神经元可以自动地以一种流动民主的形式跟随其他神经元。

神经元持有者被置于加密经济学的博弈中,系统对投票“通过或拒绝”提案的行为做出激励,持有者通过配置神经元,follow 治理、经济与安全的专家,使神经元自动地以理想的方式投票,从而长期推动 ICP 的价值增加。

这是历史上第一次以去中心化的基础设施,实现自我指导、自动治理,其目的是与由商业组织的领导和董事会管理的专有中心化基础设施竞争。


治理概览

NNS 的目的是让互联网计算机网络以一种开放、去中心化和安全的方式进行管理。它可以完全控制网络的所有权限。

例如,它可以升级承载网络的节点机所使用的协议和软件;它可以创建新的区块链子网,实现扩容;它可以拆分子网,来均衡网络负载;它可以配置经济参数,如 gas 代币Cycles 与 ICP 的兑换比例;在极端情况下,它甚至可以冻结恶意的软件容器,以保护网络,等等。

NNS的工作方式是接受提案,并根据网络参与者创建的"神经元"的投票,决定采用或拒绝这些提案。神经元也被参与者用来提交新的提案。提交提案后,提案要么被采纳,要么被拒绝,这个过程几乎是立即结束的,或者经过一些延迟,这取决于全体神经元如何投票。

每个提案都是一个特定"提案主题"的实例,这决定了它包含哪些信息。对于每种主题的提案,NNS 都有一个相应的系统函数,每当该主题的提案被采纳时,它就会调用该函数。

当一个提案被NNS采纳时,它通过从提案的内容中提取信息来填充参数,从而调用相应的系统功能。每种主题的提案都属于一个特定的"提案主题",如"#NodeAdmin"或 "#NetworkEconomics",提案主题决定了提案被处理的细节。为了防止用户(神经元)向 NNS 滥发提案,如果提案被拒绝,将对提交提案的神经元收取费用。

NNS 通过统计神经元的投票,决定是否采用或拒绝提案。任何人都可以通过锁定互联网计算机的原生代币(ICP)来创建一个神经元,该余额托管在 NNS 内部的分账本上。当用户创建一个神经元时,锁定的 ICP 余额只能通过溶解("销毁")神经元来解锁。

用户被鼓励创建神经元,因为在对提案投票时可以获得 ICP 奖励。奖励的形式是分配由NNS 铸造的新 ICP。分配给神经元的 ICP 奖励数量来自于以下因素:

  • 锁定 ICP 的多少
  • 剩余的最小锁定期("溶解延迟")
  • 神经元存在的时长
  • 它所参与表决的比例,以及所有神经元的投票活动的总和

在任何时候,每个神经元都有一个当前配置的"溶解延迟"。这决定了如果处于"溶解模式"下,它将需要花多长时间来溶解。一旦一个神经元进入"溶解模式",它的溶解延迟会随着时间的推移而下降,就像厨房里的计时器一样,直到达到零,这时它的所有者可以执行最后的支付动作来解锁 ICP。

对于想在 ICP 上获得价值最大的神经元所有者来说,"溶解延迟"为他们创造了一种合理的经济激励。神经元所有者可以自由配置"溶解延迟",最长延迟时间为8年。一但创建,除了等待时间的自然流逝,没有其他办法来了个加快溶解速度。"溶解延迟"越高,NNS 支付的投票奖励就越高,这就鼓励用户加入了经济的博弈,在这个博弈中,创造了一个长期的经济激励机制,用户会根据一个非常长期的愿景来投票治理。

在治理事务繁杂的时候,神经元所有者可能会发现没有经历对提交给 NNS 的每一个提案都直接进行手动投票:首先,大量的提案会被提交给 NNS,大部分神经元所有者可能没有时间来评估每一个提案;其次,神经元所有者可能缺乏必要的专业知识来评估提案。

NNS 使用一种被成为“流动民主”的形式来解决这些挑战。可以设置神经元的 follow 规则,对任何一个提案,都可以通过 follow 一组神经元的投票来自动跟票。也可以定义一个万能的惰性 follow 规则,即使是对没有设置过的提案主题,神经元也能案自动跟票,获得奖励。假设神经元所有者以网络的最大利益为核心,来管理他们的神经元如何follow 其他神经元,这也符合他们自己的经济利益,因为他们锁定了 ICP 代币。

预计 ICP 总供应的很大一部分将被锁定在治理神经元中,以获得奖励。这确保了互联网计算机的自我管理,因为它使攻击者无法获得足够大的股份。由于神经元所有者可能希望通过对所有提案进行投票来最大化他们的回报,大多数神经元将被积极管理,或被配置为 follow 其他神经元,以便他们可以自动投票。

在实践中,一旦被 follow 的神经元对提案进行了投票,其他神经元的大多数也将因为 follow 关系的传到进行投票。这意味着 NNS 通常可以快速且确定由所有神经元代表的整体投票权的大多数是否希望采纳或拒绝一项提案,并对提案作出相应决定。

NNS 治理的更多细节会在下一篇文章中介绍


ICP 代币

ICP 是网络原生的实用代币,在网络中扮演三个关键角色:

  • 促进网络治理
  • ICP 代币可以被锁定来创建神经元,通过投票参与网络治理,可以获得 ICP 增发奖励。
  • 生产用于计算的 cycles
  • ICP 可以转换为"cycles",即作为 gas token 的角色为计算提供动力,在使用时被燃烧。NNS 会动态调整 ICP 兑换 cycles 的比例,这样选择是为了确保网络的用户总是能够以近乎稳定的实际成本创造新的 cycles,这样获取 gas 的成本是稳定可预测的。
  • 奖励参与者
  • 网络会铸造新的 ICP 来奖励承担重要工作的人,使网络能够运作,包括:向参与投票的神经元提供"投票奖励";向运行节点机的服务商提供 "节点奖励"。


ICP 账本

ICP 账本设在 NNS 内部,以电子表格的方式记录 ICP 的所有余额。每一行被称为 "账户",它有两个字段(即有两个 "列"):

  • 账户标识符
  • 字节,从"控制"账户的控制者的身份中得出的唯一值。目前控制者有两类:密钥对的所有者;NNS 中一部分的智能合约(容器)。账户标识符是通过哈希域的分隔符、委托人ID和子账户(如果没有给出子账户,则为零)的连接得出的。
  • 余额
  • 正整数,最小单位为百万分之一 ICP,余额是账户持有的 ICP 数量。

当控制者是公钥或智能合约(容器)时,他们可以对一个账户应用以下操作:

  • 发送
  • 将 ICP 余额的一部分发送到另一个账户。如果所有的 ICP 都被发送到另一个账户,那么原发送账户就不存在了(即从分类账中删除)。
  • 通知
  • 资金的接收方是一个 NNS 容器的账户(例如,治理容器的账户)时,发送方可以要求账本通知接收方容器收到的转账。然后,接收者可以根据这一通知采取行动。使用这种能力的两个例子是创建一个神经元和刷新一个神经元的质押。下面将详细介绍这些。

需要账本和治理系统(神经元)之间互动的操作:

  • 创建神经元
  • 当控制者是公钥持有者时,他们可以将其余额的一部分锁定在一个新的神经元内。从技术上讲,创建神经元要分两个阶段进行:首先,将要抵押的 ICP 转移到治理容器的一个账户(对应于一个新的神经元);然后将收到的转账通知治理罐,治理罐会更新其内部神经元的记录。为了将这些 ICP 转移到一个不同的账户,比如回到原来的账户,在那里它们可以再次像正常的余额一样被控制,相关的神经元必须被完全溶解。已创建的新神经元由创建它的委托人的私钥控制。
  • 刷新质押
  • 一个神经元的质押可以通过转移到它在账本中的地址/账户,并通知治理容器传来的转账来增加。刷新质押将按比例改变神经元的成熟度和年龄。例如,如果股权翻倍,成熟度和年龄将减半,年龄奖励将与以前一样(绝对值)。


代币经济学

神经元提供了通过参与治理来获得奖励的机会。奖励以增加神经元成熟度的形式发放给那些投票者,成熟度累积后最终产出新的神经元,这些神经元里包含了增发的 ICP。然而,获得一个新的神经元所产生的整体经济收益,也会随着锁定的 ICP 余额的价值而波动。

为了使收益最大化,神经元所有者有强烈的动机,首先确保他们的神经元能参与每一次投票,这样他们就能获得最大可能的投票奖励,其次去判断什么样的提案能最好地推动网络整体价值的增长,再对提案进行投票。

溶解延时

当有人想出售锁定的 ICP 余额时,如果它在未来可以解锁和出售的确切时刻,达到最大可能的价值,他们将获得最大利益。如果神经元所有者以长远的眼光来投票,使网络在未来的价值最大化,那么将从网络的长期价值增长中获得最大收益。出于这样的原因,NNS 通过向神经元发放更大的奖励,激励神经元所有者使把溶解延时尽可能拉长。

由于当神经元的所有者具有长期视野时,他们的投票在决策中更有用,所以 NNS 也给了溶解延迟越大的神经元更多的投票权重,而溶解延迟少于六个月的神经元则完全不能投票。

当然,因为锁定的余额可以转让,这个方案给网络带来的好处就会减少,因为这将使神经元所有者在任何时候都可以选择 "出售他们的神经元",即使他们不得不相对于未锁定的余额进行折价。

51% 治理的攻击

一个关键的安全问题是防止攻击者获得51%的投票权,或者带动那些不明智的投票者,成功的损害网络。(这里的"攻击者"一词同样适用于希望损害网络的投票者、因意外影响而产生恶果的投票者,以及可能只是过度集中权力的投票者。)

幸运的是,锁定在 NNS 内的 ICP 的巨大价值使得获得这种选票的成本非常高。此外,所需的攻击投入将很难收回,因为如果网络受到损害,已经购买并锁定的 ICP 将大幅贬值。即使攻击者尝试去囤积大量 ICP,因为绝大多数的 ICP 的供应都被锁定在神经元中以获得奖励,解锁的 ICP 不可能在交易所中迅速买到。这迫使攻击者必须随着时间的推移,慢慢建立他们的仓位,大量购买 ICP 所产生的购买压力也会推动 ICP 价格上涨,从而购买变得越来越昂贵。


计算投票奖励

预测显示,ICP 总量的 90% 可能会被锁入神经元。不管当前的锁定程度如何,都要分配固定数量的 ICP 增发奖励,这样参与者将获得更大的奖励,直到参与率达到90%,市场能够说服那些目前没有参与的人参与。

我们将所需回报估计为当前供应量的一个百分比,并允许这个百分比随着时间的推移而下降,以考虑到随着网络变得更加稳定,锁定余额下降的风险。初始的增发可能是占10% 的总供应量(按年计算),随着时间的推移,这一比例不断下降,直到8年后降低为 5%。

算法

一个神经元的成熟度从0开始,随着投票活动而增加。当一个神经元的成熟度增长超过一定的阈值,那么它就可以产生一个新的神经元,其中包含增发的 ICP,然后将自己的成熟度重置为零。

新神经元中增发的 ICP 的数量,在预期中等于锁定在母神经元中的 ICP,并以母神经元的成熟度为因素。例如,一个包含100个 ICP 且成熟度为10%的神经元,可以产生一个新的神经元,该神经元包含10个增发的 ICP 代币。新产生的神经元的溶解延迟只有一天,如果需要的话,可以很容易地取回锁在里面的ICP。

在神经元的成熟度和它所收集的投票奖励之间有一个近似的等价关系,这些奖励还没有通过产下一个神经元而被收回。(这个等价关系是近似的,因为成熟度只决定了被催生的神经元内会有多少 ICP,因为"催生"操作有一定程度的不确定性)。

每隔24小时,我们必须计算要增加多少参与投票的每个神经元的成熟度。我们开始计算可能被创造并作为奖励分配的 ICP 的最大数量,这将反映在神经元成熟度的增加上。一旦我们有了这个数量,我们就可以计算出每个神经元在考虑到诸如被锁定的 ICP 数量、配置的溶解延迟和年龄时,应该得到多少相对份额的奖励。

我们从当前的 ICP 供应量和创世以来的天数中得出可以被铸造和分配的 ICP 的最大数量。首先,这等于 ICP 供应量的10%除以一年中的天数。在八年的时间里,这个数字会下降到 5%。请注意,由于 ICP 的供应量在这段时间内可能增长或下降,投票奖励在实践中可能不会减少一半。

  • 第一年的增发率是10%
  • 创世纪之后第八年的增发率为5%,此后保持不变
  • 增发率是时间的二次函数

将增发时间称为 G,在 G 和 G+8y 之间的任何时间 t 内,时间 t 的总奖励 R(t) 由下式给出:

R(t) = 0.05 + 0.05[ (G + 8y – t) / 8y ]²

R(t) = Rf + (R0 – Rf)[ (T – t) / (T – G)]²,

其中 R0 是初始比率(10%),Rf 是最终比率(5%),T 是比率趋于平稳的时间(G + 8y)。

经济

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