POOL:礦池最先被監管？論外部激勵和全新架構

作者：NEST愛好者_九章天問

隨著區塊鏈世界的不斷發展，挖礦規模越來越大，難度也越來越高，早期傳統小型礦工的?SOLO挖礦模式退出市場，取而代之的是集成了分布式礦工算力的礦池：一些分散的礦工將礦機算力委托給專業機構管理，定期結算挖礦收益。礦池的產生一度遭到很多去中心化原教旨主義者的質疑，但當大家充分理解了分叉的意義后，這些質疑也就不了了之了，我們未來會專門寫一篇文章討論分叉。

雖然去中心化的顧慮打消，但礦池另外一個問題卻一直沒有被論及：違背礦工利益的外部激勵問題！這在以太坊上將越來越受到重視。

比特硬幣BHD在F2pool礦池排行前列:據F2pool魚池礦池顯示，目前BHD在F2pool礦池24h產值中排名第十，24小時產值高達45.43萬，超過DASH、DCR、BTM、Beam、AE 、XVG 、DGB、GRIN等老幣種礦幣日產值， BHD是一種新型的采用CPOC容量證明硬盤挖礦方式的加密貨幣，目前BHD全網算力高達1200P，所需礦機設備價值超過3億人民幣，超過ETH、BCH、BSV、LTC等挖礦幣種，僅次BTC全網算力所需設備價值！[2020/5/14]

所謂外部激勵，是和內部激勵對應的概念。在論及這個概念前，先明確礦工和礦池方的關系：這是一個在傳統法律體系內，非常明確的委托代理關系，礦工是委托人，礦池是代理人。在委托代理關系內，代理人應當在約定范圍內最大化委托人的利益，不能利用代理之便，做任何利益轉移或者最大化自身利益的事情。這一原則雖然清晰，但真正執行卻很難，需要一些機制設計，即解決激勵相容的問題：代理人最大化自身利益和最大化委托人利益是一致的。

聲音 | 江卓爾：BCH幾個主要礦池準備實施一次短期捐贈計劃:江卓爾剛剛在微博發布博客文章《比特幣現金的基礎設施融資計劃》。文章表示，BCH上的幾個主要礦池（BTC.TOP，Antpool，BTC.com，ViaBTC，Bitcoin.com），準備實施一次6個月的短期捐贈計劃，在2020-2021/22年牛市到來之前，為BCH的開發人員提供足夠的開發資金，加速BCH的發展。出于提供這筆資金的目的，其打算將BCH爆塊獎勵的12.5％捐贈給一家支持比特幣現金基礎設施的基金，該融資計劃將持續6個月，此計劃將為比特幣現金生態系統提供重要且急需的支持。支持者包括江卓爾-BTC.TOP，吳忌寒 – Antpool，BTC.com，楊海波 – ViaBTC，Roger Ver - Bitcoin.com。[2020/1/23]

基于委托代理關系，我們再來討論礦池的內部激勵和外部激勵。所謂內部激勵，即委托代理雙方約定的，在合同范圍內的價值目標及其分配。以挖礦而言，內部激勵就是最大化挖礦收益，包括挖到的ETH，以及打包交易獲得的ETH。由于一般礦池是從總的挖礦收益內獲得一定比例的分成，所以這一合同安排理論上是激勵相容的，即礦池只有最大化礦工的利益，才能最大化自身的利益，或者最大化自身的利益，自然也就最大化了礦工利益，這是目前我們分析到的，內部激勵的相容性。

動態 | 礦池實時算力排名BTC.com第一:根據公開數據顯示，目前全球礦池實時算力排名前十為BTC.com、AntPool、BTC.TOP、ViaBTC、SlushPool、F2Pool、Poolin、BitClub、DPOOL、Bitfury。目前全網算力為54.44EH/s。[2018/10/1]

但在以太坊上，情況可能會有變化，這個變化就是DEFI的出現。

我們在前面一篇礦工的風險中提及，雖然礦工不能改變交易，但存在選擇性的打包交易的可能。而某些DEFI對于交易的優先順序存在利益分配上的偏差，打包越早，或者只有某一筆交易被打包，則獲得利益越大。

蜘蛛礦池發布即將支持比原鏈挖礦的公告:蜘蛛礦池發布公告稱即將支持比原鏈挖礦，比原鏈主網將于北京時間4月24日14：00正式上線，蜘蛛礦池致力于保障數字資產網絡安全的同時，也大力支持人工智能芯片的發展和積極促進區塊鏈和人工智能的結合，比原鏈其核心協議及網絡的安全穩定運行將影響兩者后續的進一步發展。蜘蛛礦池宣布將同步比原鏈主網上線比原鏈挖礦。[2018/4/23]

這個時候，礦池就可能存在利用自身算力優勢，為關聯交易進行安排的可能了。而這種安排并沒有徹底損害礦工的利益，因為礦工還是會獲得最大的挖礦收益，或者略低一點點的挖礦收益，即礦池完美的踐行了內部激勵，卻通過打包交易的安排，在DEFI里獲得了其他收益。這部分收益并不是在礦工的合同里約定，甚至無法約定的，這就是外部激勵。

最近經常有人提到一個詞語front-running，即是上文說的礦工搶先安排某筆交易打包，已經被DEFI行業視為一種風險，最可能利用這種優勢的就是礦池。如果礦池因此獲得了收益，這個收益的歸屬應該如何確定？我前面提到，礦池和礦工是一種傳統的委托代理關系，這一收益嚴格意義上就應該歸屬礦工！現在的問題在于，如果礦池不公開其打包策略，任何人依據鏈上數據無法倒推出礦池是否獲得了外部激勵，礦工無法舉證！這存在一個信任的黑洞。

然而，礦池如果公開了策略并嚴格執行，雖然可以避免外部激勵的問題，卻又容易被某些惡意攻擊者針對，比如堵塞攻擊的策略就很明確了，或者反過來外部激勵的收益被攻擊者攫取，甚至還有其他更為嚴重的攻擊方案，讓鏈上應用開發者防不勝防。

這樣礦池就出現了一對矛盾：公開策略——遭受攻擊，不公開策略——信任黑洞。

我們提出一種合理的礦池架構：開放式隨機策略安排。

根據內部激勵的有效性，設計數種合理的打包策略，并公開該策略，這些策略都是最大化礦工利益的，差異是打包的順序或者組合方式。然后基于一些硬件的隨機源以及軟件的隨機算法，將他們組合成一種混合策略，同時保存隨機源的原始數據，以備礦工隨時驗證。這種方案讓攻擊者無法有效的捕捉到打包策略，并且對于所有的礦工而言，極大的降低了礦池獲得外部激勵的可能，即填補了信任黑洞。當然，如果礦池不嚴格執行這一流程，依然可以強行獲利，那證據和監管就可以派上用場了。

礦池因為完全符合傳統法律系統的設定，其監管的理論依據非常充分，未來一定是公鏈系統最為敏感的模塊，也是最容易被納入監管的模塊。這是整個公鏈有序發展的必然，我們提出的礦池架構，相信遲早會出現。

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