看看Lisk如何成為黑手黨區塊鏈,感受一下DPoS的弊端

深度 正文 鏈聞ChainNews 2018-07-25

EOS主網上線,使得委託權益證明DPoS機制成為了人人談論的焦點。其實,EOS並不是採用 DPoS機制的唯一項目, 除了和EOS同一譜系的Bitshares和Steem之外,還有一支更龐大的Lisk家族,也採用的是DPoS機制。

Lisk是一個很奇妙的項目,可惜一出DPoS社區,就幾乎無人知曉。

Lisk的治理體系現在看起來更像是意大利的黑手黨,而不是一個去中心化的網絡。瞭解了Lisk的治理體系,對於預判 EOS主網上線後社區治理可能面臨的困難和挑戰,會有大量值得借鑑的經驗。

DPoS是如何運轉的?

「委託權益證明 DPoS」是將美國的選舉制度映射到區塊鏈上。代幣持有人選舉產生受託人,後者的任務是確認事務和生成區塊。在這裡,「生成」一詞可以大致等同於「挖礦」。受託人們會生成一個區塊,就會得到相應的獎勵 鑄幣獎勵 以及該區塊交易中包含的費用。

通常,該受託人通過所謂的「回扣支付」與其選民分享自己的豐收成果。要參加受託人或「超級節點」選舉,目前只需要支付 25  個 Lisk 的一次性費用。在 Lisk 網絡的每一次選舉中,都會選出 101 位主動的受託人。

受託人的動力何在?

在 Lisk 網絡中,每名受託人每年獲得的獎勵最高約為 150 萬美元 2018 年 5 月數據。由於收入高、准入門檻低,難怪受託人會為了贏得選民的支持而打硬仗。

因此,隨著時間的推移,一些壟斷組織已經形成,其目標是儘可能永久地在 101 強中維持同一組受託人。這些壟斷組織正在利用 Lisk 網絡的一些問題大做文章。

在 Lisk 中存在哪些問題?

  • 低投票率

  • 對於擁有少量代幣的用戶來說,投票過於昂貴

  • 回扣對參與選舉幾乎沒有激勵作用

  • 先天不足的激勵制度鞏固了受託人的權力

  • 受託人缺乏大幅變動,會導致寡頭壟斷形成

  • 壟斷組織進一步鞏固受託人的權力

1. 低投票率

在 Lisk,每個代幣持有者可以使用他們的投票權為最多 101 個受託人投票。如果一個用戶持有 1000 個 Lisk ,他們的投票權重為 1000 。而且不管他們是投了一票還是 101 票,其投票權重一直都是 1000。

在這個體系中,高投票率是非常重要的。投票率低意味著那些代幣持有量大、投票權重高的賬號能對結果產生翻雲覆雨的影響。如果一隻鯨魚擁有 1% 的代幣,而此次投票率達到 100%,那麼他就擁有總投票權重的 1%。所投選票的累積投票權重越低,鯨魚投票權重的影響就越大。正因為如此,他們的投票對每一個受託人來說越來越重要。因此,低投票率會為鯨魚帶來很大的影響力和權力。

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上面的圖表顯示了網絡核心參數的統計數據。尤其令人驚訝的是,只有21%的活躍賬戶即餘額大於零的賬戶在行使自己的投票權,但這 21% 的賬戶擁有總計 42% 的投票權重。

42.82% 的 Lisk 代幣由區區 10 個賬戶持有,這對一些人來說可能是一個危險信號。


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可以看到,一方面, Lisk 家族的大部分代幣,如 Ark 或 OxyCoin,都顯示出高達 60%~70% 的集中度。另一方面,代幣的集中主要是 Lisk 團隊的錢包或大型交易所的熱錢包帶來的結果。

不過在這 10 個賬戶中,只有 Lisk 的創始人之一 Oliver Beddows 在行使自己的投票權,所以這些賬戶目前並沒有產生那麼大的影響力。

2. 對於擁有少量代幣的用戶來說,投票過於昂貴

下面的圖表概述了 Lisk 網絡中財富的分佈情況。45% 的賬戶持有 10 個以內 Lisk,另有 17% 的賬戶持有 10~50 Lisk。也就是說, 62% 的 Lisk 賬戶持有不超過 50 個 Lisk。

只有把這些數字與在受託人選舉中產生的投票費用聯繫起來,才會讓人窺見真正的含義。花 1 Lisk 可以投 33 票,最高可以花 4 Lisk 投 101 票。這就清楚地表明,為了參與選舉,近半數 Lisk 代幣持有者得花掉一半的身家。我還得提醒你,在「45% 的賬戶持有 10 個以內 Lisk」這個統計類別中,並不是每個賬戶都持有 10 個 Lisk ,所以上面這個說法過於樂觀了。

高昂的費用讓我們懷疑,小投資者是否能夠運用自己的投票權。而這意味著大約 45% 的累加票數被排除在選舉之外。


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下面的圖表顯示了投票與投票權重之間的關係。很明顯,擁有超過  1 萬 Lisk 資本的賬戶只佔所有選票的 6%,但這些選票佔到了 83% 以上的權重。相比之下,擁有 10 個以內 Lisk 的賬戶,佔全部選票的 23%,但他們只佔總投票權重的 0.01%,實際上並沒有發揮任何重要作用。

總的來說,只能推測擁有 10 個以內 Lisk 的選民的「真實」選票數量。大量的選票可以歸因於「老選民」。他們在投票後只會保留極少量的 Lisk。本文相信,該類別 55% 的賬號最多隻擁有 1 枚 Lisk。


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要正確地將這些數字納入到總體環境中考量,先要考慮這個問題:一名受託人需要多少投票權重,才能被選為 101 陣容之列?在目前的情況下,這需要佔到可能的總投票權重的 26~27%。但如果假設所有選民都實際上行使了投票權,那麼你將需要 62% 的投票權重。

3. 回扣對參與選舉幾乎沒有激勵作用

為了讓代幣持有者從虛擬的沙發上走向虛擬的投票箱,許多 DPoS 網絡允許將收益回饋給他們的選民。Lisk 也允許這樣的回扣支付。每個受託人都可以自由決定拿出多少收入和他們的選民分享。通過回扣,選民可以重新拿回自己的投票費用,並獲取額外的利潤,這也可能促使小型投資者投票。


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 但如果你看一下基於優化投票結果的最高回扣收入,你就會發現上面提到的那些小投資者將幡然醒悟。一個賬戶餘額為 10 Lisk 的選民,在扣除全部費用後,將需要大約 24 周的時間才能重新獲得 10 Lisk 的初始餘額 含複利。餘額為 25 Lisk 的話只需要 8 周,50 Lisk 只需 4 周。

如果說這些回扣款可以鼓勵小投資者利用他們的投票權,這種說法值得打個問號。


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研究非投票者的統計分佈也印證了這種顧慮。持幣量低於 100 Lisk 的賬戶中,只有大約 10% 會去投票。由於前面提到的「老選民」只擁有絕對數量很少的 Lisk,他們對這一統計數據有效性的影響微乎其微。

4. 先天不足的激勵制度鞏固了受託人的權力

另一個問題是在受託人之間分配生成區塊的獎金。如前所述,得票最多的 101 位受託人有機會生成區塊並獲得獎勵。為了能夠在大多數情況下繼續依靠他們的選票,受託人們會任意選擇將部分獎勵分享給他們的選民。

這意味著選民出於經濟上的原因,只會投票給那些有很大機會再次參與生成區塊的受託人。如果投票給的候選人沒有入圍 101 名受託人陣容,那麼選民就不會收到回扣。通過這一激勵制度,選民會相當傾向於讓主動受託人連選選任。其結果是,如果此前不在前 101 的受託人名單裡,擠進去的門檻將很高,因此主動受託人的變化會非常小。因此,網絡內部的力量只會由那麼同樣幾號人物分擔。


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這個理論也可以通過一張關於每個受託人層級獲得票數的圖表 見上圖 來證明。可以發現,主動受託人和被動受託人之間的邊界極其清晰。

5. 受託人缺乏大幅變動,會導致寡頭壟斷形成

到目前為止,我們已經瞭解了一般投票制度以及對選民的激勵。現在我們將更深入地研究此前提及的對受託人的經濟激勵。

每次選舉後,每一位當選的受託人都可以在區塊鏈增加一個區塊,並因此獲得在其區塊累積的交易費用,以及 4 個 Lisk 作為獎勵。當系統定義的兩個區塊之間的時間為 10 秒時,所有 101 位當選受託人在同一輪次中生成區塊所需的時間大約是 17 分鐘 1010 秒。因此,每一位受託人都有機會每天生成 85 次區塊((24h*60m*60s)/1010s)。

因此,光是通過生成獎勵,他們每天就能掙到 340 Lisk 85 區塊 * 4 Lisk。如果一名受託人反覆入選 101 強,以每個 Lisk 目前的價格為 12 美元計算,每天可賺 4080 美元,每月是 124,100 美元,一年就是將近 150 萬美元 截至 2018 年 5 月。記住,這些收入是通過生成獎勵而產生的。另外收取的交易費用在此計算中未被納入。

但與區塊獎勵相比,交易費用無足輕重。下面的圖表說明了每個委託人和每月交易費用收入的發展情況。自從 Lisk 網絡問世,通過這些費用獲得的月收入遠遠低於通過區塊獎勵獲得的日收入。


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 即使將部分收入分配給選民,在這個體系中仍然可以獲得非常豐厚的收入。

正如我們所知,由於為選民提供的激勵措施,主動受託人的波動並不大。低波動和有利可圖的收入機會的結合必然導致寡頭壟斷的形成。

6. 壟斷組織鞏固了受託人的權力

通過上面的探討,再來談談所有主動受託人都有強烈的動力繼續當選,也就不足為奇了。

為了穩操勝券,最初幾次結盟的目的是憑藉選票相互支持。與此同時,在幾乎所有基於 DPoS 的 Lisk 分叉網絡中,這些聯盟已經發展成完全成熟的壟斷組織。

然而,這些結盟並不存在暗箱操作,而是通過向選民施加壓力而公開達成的。最大的 Lisk 壟斷組織「Elite」要求選民,為獲得回扣,他們必須得將手中所有選票投給其組織裡的受託人。第二大組織「GDT」也採取了類似的行動,在這裡,用戶也必須把所有選票投給壟斷組織的成員以獲得全額回扣。這種操作沒法不讓人聯想起「黑道家族」,跟去中心化網絡沒有半毛錢關係。

要充分了解這些組織的能耐,只需看看它們的規模就足夠了。目前「Elite」在全部 101 個受託人中佔有 54 個席位,「GDT」 佔有 32 席。這意味著 85% 的區塊生產已經由這兩大壟斷組織接管。唯一的亮點是 Lisk 生態系統基金,其中 「Elite」 向其捐贈收益的 5%,「GDT」 捐贈 10%。這筆款項被用於推動 Lisk 網絡的發展。


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新的受託人註冊也處於歷史低點。這些或許是權力綜合平衡的結果,或許是其他原因導致,這就不得而知了。

如何解決這些問題?

DPoS 社區內部對本文提到的這些問題已經有了不少的討論。希望本文提供的統計分析和圖表,可以幫助社區成員更清晰地認識問題所在。

連 Lisk 背後的團隊,也在 2017 年 2 月承認他們的網絡存在一些問題。當時團隊提出了一些變革的方向:

  • 將每個賬戶的投票數量減少到 33 張;

  • 改變計算投票權重的公式:「(Lisk 數目* 33)/ 所投票數」

  • 動態交易費用,降低所有交易的成本;

  • 改變區塊獎勵的分配方式,對願意提供服務的 101 強以外的受託人同樣要給予獎勵。這一變化是為了打破受託人們的中央集權結構,並給 101 強受託人的內部帶來更大的變動。

到目前為止,這些有意義的改變都沒有實現。在 2018 年共識大會的背景下,Lisk 創始人奧利弗·貝多斯 Oliver Beddows 向 CryptoGo 保證,今年應該引入動態交易費用。在這一變化之後,費用結構將不再是靜態的,而是類似比特幣,根據交易規模實時調整。這無疑是明智的一步。但是,如果這種變化能否以及如何幫助解決前面提到的問題,還有待觀察。

另一個可能的解決方案是徹底禁止回扣賄選。EOS 是第一個觸及該話題的大型 DPoS 網絡。但對於間接的回扣,比如通過有形資產或其他貨幣支付,甚至真能完全避免,還得打個問號。

其他的 Lisk 分叉網絡已經在嘗試修改共識算法的參數。但也顯現出高度集中和壟斷組織形成的跡象。

我們的分析表明,DPoS 網絡可能是非常脆弱的結構。需要平衡參與各方的激勵機制,並在必要時加以調整,以便儘可能實現高度的權力下放。

在我們看來,這對於任何網絡的長期成功都是必不可少的。

Lisk已經充分展現了網絡失去平衡的後果,而且結果還頗為令人震驚。即使上面列出的解決辦法真能得到執行,受託人是否能接受這些改變並因此拱手讓出自己的一部分收入,這一點仍然值得懷疑。

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