“相关性证明惩罚”经济学分析
- 以太坊中文
- 发布于 2024-04-10 17:19
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本文分析了以太坊中实施反相关惩罚（anti-correlation penalties）对Staking运营者和客户端的影响。
关于“相关性证明惩罚”的分析
这是一个关于反相关性惩罚的快速定量分析，旨在研究其对 staking 运营商和 CL 客户端的潜在影响。在深入研究之前，请务必查看 Vitalik 最近的提案，该提案见于他的最新博客文章中，内容是关于反相关性激励。
反相关性惩罚
在目前的形势下，staker 可以从规模经济中获益：增强的网络连接性、卓越的硬件可靠性以及开发人员管理基础设施的专业知识都会随着规模的扩大而提高。因此，规模经济成为区块链网络中中心化的一股强大力量。
为了加强去中心化，必须设计出能够抵消规模经济优势的机制。
幸运的是，规模经济与相关性效应内在相关：当单个运营商在一台机器上运行多个验证器并遇到停机时，所有这些验证器都会同时受到影响。因此，利用规模经济会带来相关性效应。这会导致相关风险，而反相关性惩罚会惩罚那些利用规模经济优势的人。
在这种背景下，“反相关性激励”和“相关性惩罚”之间的区别很小，因为这两种策略都旨在实现促进去中心化的相同目标。
重要的是要注意，信标链缺乏对验证器集群的认知。它只感知到单个验证器，这些验证器彼此之间看起来几乎没有区别。因此，反相关性激励针对的是验证器之间的“隐藏”连接。虽然不能保证在每种情况下都能改善去中心化，但反相关性惩罚可能有助于实现减少中心化力量的更广泛目标。
Vitalik 的初步提案
最初的提案引入了公式 p[i] = \frac{misses[i]}{\sum_{j=i-32}^{i-1} misses[j]}，并将其上限设置为 p = 4。
这意味着，为了确定特定 slot 的惩罚，我们维持在 32 个 slot 上未命中证明的移动平均值，然后将其与当前 slot 的未命中证明数进行比较。如果一个 slot 中未命中证明的数量高于移动平均值，则 p > 1，应用相关性惩罚。
这可能如下面的示例所示（假设移动平均值为 3 个验证器）：
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800×501 25.6 KB在上图中，在 slot n 和 n+2 中未命中 attestations 的验证器受益，因为很少有其他验证器在同一时间未命中。
对于 slot n+1，由于未命中 attestations 的数量超过每个 slot 3 的移动平均阈值，因此应用相关性惩罚。
分析
首先，为了可重现性，我使用的数据集包含 epoch 263731（2024 年 2 月 16 日）和 272860（2024 年 3 月 28 日）之间的所有 attestations。
这些是 >40 天的 attestations，总数为 ~93 亿次观测。
接下来，我们模拟实施了 Vitalik 建议的公式（见上文），并确定它对 attestation 惩罚的影响。此外，我们将其与现状进行比较，以了解会发生什么变化。
Staking 运营商
首先，让我们看一下包含多个不同实体的 4 个集群的所有惩罚的总和。虽然大型集群包含 Lido、Coinbase 或 Kiln 等实体，但小型集群由单人 staker 和 rocket pool staker 组成。中型集群是介于两者之间的一切。
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1000×400 18.7 KB- 与现状相比，大型集群的惩罚会更高。中型集群也应用了同样的规则，尽管效果不太明显。
- 小型集群将通过减少惩罚来获利。
- “未识别”类别包含大约 15% 的所有验证器，并且肯定包含大量的单人 staker，这些 staker 没有被正确分类为单人 staker，因为我的单人 staker 分类器非常保守。
这初步证实了存在相关性，导致单个验证器要么不遗漏，要么与同一实体运行的其他验证器一起遗漏。
→ 查看附录 I，了解显示各个实体的相同图表。
让我们看一下反相关性惩罚的累积影响：
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2100×500 71.3 KB- 正如预期的那样，对于大型实体（左），我们可以看到“反相关性惩罚”线与现状的偏移。这意味着那些被归类为“大型”的实体将受到更高的惩罚。
- 对于中型集群（中），这种效果恰恰相反，即使不是很显着。
- 对于小型集群（右），我们看到与现状相比有所改善。如果实施反相关性惩罚，这些实体的惩罚会更小。
CL 客户端
我们基本上可以对 CL 客户端做同样的事情。期望是运行相同客户端的验证器之间存在相关性。因此，对于运行多数客户端的验证器，反相关性惩罚应该更高。
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800×500 21.4 KB与“当前情况”栏的小偏差通常是一个好兆头，因为它表明不存在导致验证器遗漏证明的“隐藏”客户端错误 - 至少对于分析的时间范围而言是这样。虽然我们确实看到所有客户端与现状存在一些偏差，但对于 Teku 和 Prysm 而言，影响可以忽略不计。
Lighthouse 验证器将改善他们的位置，而 Lodestar 验证器在实施反相关性惩罚后会变得更糟。
值得注意的是，上图所示的结果在很大程度上取决于 staking 运营商：例如，如果使用 Lodestar 的单个大型 staking 运营商因网络问题而脱机，则会同时直接增加客户端的相关性惩罚，即使客户端软件可能完全正常。
结论
实施反相关性惩罚是抵消规模经济的一种好方法，而无需协议区分单个验证器。
虽然此分析着眼于 staking 运营商和 CL 客户端，但还有更多属性需要分析。这包括，例如，硬件设置、EL 客户端、地理位置、ISP 提供商等。
最后，反相关性惩罚是改善去中心化的一种好方法，以太坊社区绝对应该在未来的更新中考虑它。
附录
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correlation_penalty_entity (10)1000×1200 43.2 KB
- 原文链接： ethresear.ch/t/analysis-...
- 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～
