Vitalikの最新の研究:分散化を改善し、コンセンサスの過負荷を減らすために、LSDFiプロトコルと流動性をどのように変更する必要がありますか?

Vitalik Buterinによって書かれ、bayemon.ethによって編集されたソース:ChainCatcher

Mike Neuder、Justin Drake、その他の方々のフィードバックとレビューに特に感謝します。 Mike Neuder、Dankrad Feist、arixon.eth の同様のトピックに関する以前の記事も参照してください。

イーサリアムの現在の開発状況には、2層ステーキングが多数含まれているといえ、ここでのダブルステーキングとは、2種類の参加者によるステーキングモデルを指します。

1.ノードオペレーター:ノードを運営し、その評判の担保として一定額の自己資本を生活します 2.委任者:エージェントは、最低額や担保以外の参加方法に関する追加の制限なしで、一定量のイーサリアムを賭けます

この新たなダブルステーキングは、流動性ステーキングトークン(LST)の提供に参加する多数のステーキングプールを通じて生成されます。 (ロケットプールとリドの両方がこのモードになっています。

ただし、現在のダブルステーキングには2つの欠点があります。

1.ノードオペレーターの集中化リスク:すべてのステーキングプールにおけるノードオペレーターの選択メカニズムは、依然として過度に集中化されています 2.不必要なコンセンサス負担:イーサリアムL1はEPOCHあたり約800,000の署名を検証しますが、これは1つのスロットにとって大きな負荷です。 さらに、流動性ステーキングプールはより多くの資本を必要とし、ネットワーク自体はこの負荷から完全に恩恵を受けることはできません。 したがって、イーサリアムネットワークが合理的な分散化とセキュリティを実現できれば、各ステーカーが期間に応じて署名する必要がなく、コミュニティはそのようなソリューションを採用できるため、期間あたりの署名数を効果的に減らすことができます。

この記事では、これらの問題の両方の解決策について説明しますが、最初に、資本のほとんどがステーキングノードを個人的に管理し、各スロットの情報に署名し、預金をロックし、現在の形で資金を再分配することをいとわない人々の手に委ねられていると仮定し、次にこれらの人々はどのような役割を果たすことができますかこの状況で、ネットワークの分散化とセキュリティに有意義な貢献をすることができますか?

現在のダブルステーキングはどのように機能しますか?

最も人気のある2つのステーキングプールはリドとロケットプールであり、リドの場合、関係する2つの当事者は次のとおりです。

1.ノードオペレーター:Lido DAOによって投票され、これは実際にLDO保有者によって選出され、誰かがETHをLidoスマートコントラクトシステムに預けると、stETHが作成され、ノードオペレーターはそれをステーキングプールに入れることができます(ただし、引き出し証明書はスマートコントラクトアドレスにバインドされているため、オペレーターは自由に撤退することはできません) 2.エージェント:誰かがLidoスマートコントラクトシステムにETHを入金すると、stETHが生成され、ノードオペレーターはそれをステークとして使用できます(ただし、引き出し証明書はスマートコントラクトアドレスにバインドされているため、オペレーターは自由に撤退することはできません)

ロケットプールの場合、それらは次のとおりです。

1.ノードオペレーター:8ETHと一定量のRPLトークンを提出することで、誰でもノードオペレーターになることができます。 2.エージェント:誰かがETHをロケットプールスマートコントラクトシステムに預けると、ノードオペレーターがステーキングとして使用できるrETHが生成されます(また、引き出し証明書はスマートコントラクトアドレスにバインドされているため、オペレーターは自由に撤退することはできません)。

代理店の役割

これらのシステム(または将来の潜在的なプロトコル変更によって可能になる新しいシステム)では、プロトコルの観点からエージェントを持つことのポイントは何ですか?

この問題の深い意味を理解するために、まず、投稿で言及されたプロトコルの変更、つまり削減ペナルティが2ETHに制限され、ロケットプールもノードオペレーターのステーキング量を2ETHに減らし、ロケットプールの市場シェアが100%/に増加することを考えてみましょう(ステーカーとETH保有者の場合、rETHがリスクフリーになるにつれて、ほとんどすべてのETH保有者がrETH保有者またはノードオペレーターになります)。

rETH保有者のリターンが3%(プロトコル内報酬と優先手数料+ MEVを含む)であると仮定すると、ノードオペレーターのリターンは4%になります。 また、総供給量は1億ETHと想定しています。

計算結果は以下の通りです。 計算の複合を避けるために、収益を毎日計算します。

現在、ロケットプールが存在しないと仮定すると、ステーカーあたりの最低入金額は2ETHに減額され、総流動性は625万ETHに制限され、ノードオペレーターのリターンは1%に減少します。 もう一度計算してみましょう。

攻撃のコストの観点から両方のケースを検討してください。 最初のケースでは、エージェントは本質的に撤退する権利を持っていないため、攻撃者はエージェントとして登録しないため、意味がありません。 したがって、彼らはすべてのETHを使用してステークし、ノードオペレーターになります。 賭けた合計金額の1/3に達するには、208万イーサリアムを投入する必要があります(公平を期すために、これはまだかなり多い数です)。 2番目のケースでは、攻撃者は資金を投資するだけでよく、ステーキングプール全体の1/3に達するには、208万イーサリアムを投資する必要があります。

ステーキングの経済性と攻撃のコストの観点からは、両方のケースの最終結果はまったく同じです。 ノードオペレーターが保有する総ETH供給量に占めるシェアは1日あたり0.00256%増加し、非ノードオペレーターが保有するETH総供給量に占めるシェアは1日あたり0.00017%減少しました。 攻撃コストは208万ETHでした。 したがって、このモデルでは、エージェントは無意味なルーブゴールドバーグマシンのように見え、合理的なコミュニティは仲介者を排除し、ステーキング報酬を大幅に削減し、賭けられたETHの合計金額を625万に制限する傾向さえあります。

もちろん、この記事ではステーキング報酬を4倍に減らし、ステーキングの合計額を625万に制限することを提唱していません。 代わりに、このホワイトペーパーの考え方は、適切に機能するステーキングシステムには重要な属性、つまりエージェントがシステム全体で重要な責任を負う必要があるというものです。 また、エージェントが正しい行動を取るようにというコミュニティの圧力と利他主義によって大きく動機付けられているかどうかは関係ありません。 結局のところ、これが今日の人々が分散型でセキュリティの高いステーキングソリューションを実装する動機となっています。

エージェントの責任

エージェントがステーキングシステムで意味のある役割を果たすことができるとしたら、その役割は何でしょうか?

私は答えの2つのタイプがあると思います:

*エージェントの選択:エージェントは、自分の利益を委託するノードオペレータを選択できます。 コンセンサスメカニズムにおけるノードオペレーターの「重み」は、それらに委ねられた総ステーキングに比例します。 現在、エージェント選択メカニズムはまだ制限されており、つまり、rETHまたはstETH保有者はETHを引き出し、別のプールに切り替えることができますが、プロキシ選択の実際の可用性は大幅に改善できます。 *コンセンサスメカニズムへの参加:プリンシパルはコンセンサスメカニズムで特定の役割を果たすことを選択でき、責任はフルサブスクリプションよりも「軽く」、長い終了期間と削減リスクはありませんが、ノードオペレーターのバランスをとる役割を果たすことができます。

プロキシ選択の強化

代議員の権限の選択を強化するには、次の3つの方法があります。

1.プール内の投票ツールを改善する 2.プール間の競争を激化させる 3.表現を修正します

現在、プールでの投票は実際には実用的ではありません:ロケットプールでは誰でもノードオペレーターになることができ、Lidoでは投票はETH保有者ではなくLDO保有者によって決定されます。 Lidoは、LDO + stETHのデュアルガバナンスの提案を提出しており、新しい投票を防ぎ、ノードオペレーターが追加または削除されるのを防ぐ保護メカニズムをアクティブにすることができ、ある意味でstETH保有者に発言権を与えます。 それでも、この力は限られており、より強くなる可能性があります。

今日、プール間の競争はすでに存在しますが、比較的弱いです。 主な課題は、小さなステーキングプールでのトークンのステーキングは、流動性が低く、信頼が難しく、アプリケーションによるサポートが少ないことです。

最初の2つの問題は、ペナルティ額を2ETHや4ETHなどの少ない量に制限することで改善できます。 その後、残りのETHは安全に入金および即時に引き出すことができ、小規模なステーキングプールでも双方向交換を有効なままにすることができます。 LSTを管理するためのマスター発行契約(ERC-4337およびERC-6900がウォレットに使用する契約と同様)を作成することで、3番目の問題を改善し、この契約を通じて発行されたステーキングトークンが安全であることを保証できます。

現在のところ、合意には確固たる表現はありませんが、そのような状況は将来起こりそうです。 これには、上記のアイデアと同様のロジックが含まれますが、プロトコルレベルで実装されます。 物事を固めることの長所と短所については、この記事を参照してください。

これらのアイデアは現状からの改善ですが、すべて限られたメリットしか提供しません。 トークン投票ガバナンスには問題があり、最終的には、非インセンティブプロキシ選択の形式はトークン投票の一形態にすぎません。 これは常に委任されたプルーフオブステークに対する私の主な不満でした。 したがって、より強力なコンセンサス参加を達成する方法を検討することも価値があります。

コンセンサス参加

現在の流動性ステーキングの問題を考慮しなくても、現在の独立したステーキング方法には限界があります。 単一スロットのファイナリティを想定すると、理想的には、各スロットは約100,000〜1,000,000のBLS署名を処理する可能性があります。 署名を集約するために再帰的なSNARKを使用していますが、署名のトレーサビリティのために、各署名には参加者ビットフィールドを与える必要があります。 イーサリアムが世界規模のネットワークになった場合、ビットフィールドの完全に分散化されたストレージでは不十分であり、スロットあたり16MBは約6,400万人のステーカーしかサポートしません。

この観点から、ステーキングを、スロットごとに有効になるが参加者が10,000人しかいない可能性のある複雑度の高い破壊可能なレイヤーと、たまに参加に呼び出されるだけの複雑さの低いレイヤーに分割することには価値があります。 複雑さの低いレイヤーは斬首から完全に免除されるか、参加者にランダムに複数のスロット内にデポジットしてデポジションのターゲットになる機会が与えられます。

実際には、バリデーターの残高上限を増やし、その後に残高のしきい値(2048 ETHなど)を増やして、どの既存のバリデーターがより高いまたはより低い複雑さの層に入るかを決定することで、これを行うことができます。

これらのマイクロステーキングの役割がどのように機能するかについて、いくつかの提案を次に示します。

1.スロットごとに、10,000人の小さなステーカーがランダムに選択され、スロットを代表すると思われるものに署名できます。 LMD GHOST フォーク選択ルールを小さなステーカーを入力として実行します。 マイクロステーカーによって駆動されるフォーク選択とノードオペレータによって駆動されるフォーク選択の間に一定の相違がある場合、ユーザーのクライアントは最終確認としてブロックを受け入れず、エラーを表示します。 これにより、コミュニティは状況を解決するために介入する必要があります。 2.エージェントは、オンラインであり、次の時間以内に小さなステーカーとして行動する意思があることをネットワークに発表するトランザクションを送信できます。 ノードによって送信されるメッセージ(ブロックまたはプルーフ)が計算され、ノードとランダムに選択されたプロキシの両方がノードの確認応答に署名する必要があります。 3.エージェントは、オンラインであり、次の時間以内に小さなステーカーとして行動する意思があることをネットワークに発表するトランザクションを送信できます。 各期間、10 人のランダムなエージェントが包含リスト プロバイダーとして選択され、さらに 10,000 人のエージェントが投票者として選択されます。 これらはkスロットの前に選択され、オンラインであることを確認するオンチェーンメッセージを公開するためのkスロットウィンドウが与えられます。 選択した確認済みの各インクルージョンリストプロバイダーは、インクルージョンリストを公開することができ、各インクルージョンリストにインクルージョンリストのトランザクションが含まれているか、選択された投票者の投票が一般的に含まれていない限り、ブロックは無効と見なされます。

これらの小さなステーキングノードに共通しているのは、すべてのスロットに積極的に参加する必要はなく、すべての作業を行うためにライトノードにさえ参加する必要がないことです。 その結果、ノード展開に必要なのは検証コンセンサスレイヤーのみで、ノードオペレーターはアプリケーションやブラウザプラグインを介して実装でき、ほとんどがパッシブであり、コンピューティングオーバーヘッド、ハードウェア要件、ノウハウ、さらにはZK-EVMなどの高度なテクノロジーをほとんど必要としません。

これらの「小さな役割」には、多数派のノードオペレーターの51%がトランザクションを検閲するのを防ぐという共通の目標もあります。 1番目と2番目はまた、過半数が最終的な削減に参加することを妨げます。 3つ目は検閲に直接焦点を当てていますが、ほとんどのノード演算子の選択の影響を受けやすくなります。

これらのアイデアは、プロトコルにダブルステーキングソリューションを実装するという観点から書かれていますが、ステーキングプールの機能として実装することもできます。 具体的な実装のアイデアを次に示します。

1.プロトコルの観点から、各バリデーターは、連続ステークキーPと、呼び出すことができるバインドされたイーサリアムアドレスの2つのステーキングキーを設定し、高速ステークキーQを出力できます。 フォーク選択のためのノードの署名情報追跡はPで表され、署名された情報はQで表され、PQストレージの結果に一貫性がない場合、ブロックの最終決定は受け入れられず、流動性プールはランダムに代表者を選択する責任があります。 2.プロトコルはほとんど変更されませんが、その期間のオーセンティケータの公開鍵はP+Qに設定されます。 在庫除去の場合、2 つの区切り可能なメッセージは異なる Q キーを持つ場合がありますが、P キーは同じであることに注意してください。 アンダーウェイト設計では、この状況に対処する必要があります。 3. Qキーは、ブロック内の包含リストに署名して確認するためにプロトコルでのみ使用できます。 この場合、Qは単一のキーではなくスマートコントラクトになる可能性があるため、ステーキングプールはそれを使用して、より複雑な投票ロジックを実装し、ランダムに選択されたプロバイダーからの包含リストを受け入れるか、包含リストが利用できないことを示す十分な投票を受け入れることができます。

まとめ

正しく実装された場合、プルーフオブステーク設計を微調整することで、2つの問題を一度に解決できます。

1.今日、独立したプルーフオブステークを行うリソースや能力を持たない人々に、プルーフオブステークに参加する機会を与えることにより、プルーフオブステークに参加する機会を提供し、それによって、(i)サポートするノードを選択する権限、および(ii)プルーフオブステークノードを完全に運用するよりも軽量でありながら意味のある方法でコンセンサスに積極的に参加すること。 すべての参加者がこれらのオプションの一方または両方を選択するわけではありませんが、一方または両方のオプションを選択する参加者は、現状よりも大幅に改善されます。 2.イーサリアムコンセンサスレイヤーが各スロットで処理する必要のある署名の数を、シングルスロットのファイナリティ体制の下でも、約10,000などの少ない数に減らします。 これは分散化にも役立ち、誰もがバリデーターを簡単に実行できるようになります。

これらのソリューションの場合、問題の解決策は、プルーフオブステークプロトコル内でユーザーに付与されるアクセス許可、プルーフオブステークプロトコル間のユーザー選択、プロトコル内での確立など、さまざまな抽象化レベルで見つけることができます。 この選択は慎重に検討されるべきであり、望ましい目標を達成しながら、議定書の複雑さと協定の経済性の変化の程度を最小限に抑えるために、実行可能な最小限の確立を選択することが一般的に最善です。

出典:ゴールデンファイナンス

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