什麼是 COSMOS 網絡中的驗證者(驗證節點)?
COSMOS Hub (COSMOS 的核心網絡)是基於 Tendermint 開發的,Tendermint 是一種基於拜占庭容錯的 PoS 機制,它依靠一組驗證者來保護網絡。驗證者要運行一個全量節點(Full Node)網絡,並參與節點間的投票,維護網絡正常運行。驗證者在區塊鍊網絡中產生新的區塊並獲得出塊收益,驗證者也必須對社區治理提案進行投票。驗證者的投票權重取決於他存放的權益(驗證者抵押 ATOM 的數量佔全網 ATOM 抵押的數量)。
通俗的講就是只要你持有 ATOM 就可以成為 COSMOS 網絡的節點,能夠參與整個網絡的維護與治理,同時獲取維護網絡的出塊獎勵和手續費獎勵。在這裡,ATOM 可以理解為 PoW 網絡中的專用礦機,持有 ATOM 的數量可以理解為算力,驗證者可以理解為礦池,持有 ATOM 的用戶可以理解為礦工。
什麼是權益?
COSMOS Hub 採用權益證明(PoS)機制,驗證者的權益取決於抵押的權益代幣(ATOM)總量。一個驗證者持有的 ATOM 總量等於驗證者持有的 ATOM 與普通用戶委託給驗證者 ATOM 的數量和。
通俗的講就是驗證者抵押的 ATOM 數量越多,擁有的權益就越多,在為社區提案投票時所佔的權重就越高。
如何申請成為驗證者(驗證節點)?
COSMOS 網絡的任何參與者都可以申請成為驗證節點,由此成為驗證者候選人。當候選人宣布參選之後,委託人可以將 ATOM 代理給該候選人。候選人的總權益等於自己抵押的 ATOM 加上代理 ATOM 的總量。
候選人的總權益量決定其能否成為驗證者,在 COSMOS 網絡啟動後,權益量排名前 100 的候選者成為驗證者。驗證者的權益量排名決定了驗證者的出塊頻率和獲取的利潤。當驗證者的權益量跌出前 100 後,就會失去驗證者的特權,變為候選者。網絡中驗證者的數量以每年 13% 的比例增加,最大數量為 300。
驗證者有哪些責任?
驗證者主要責任有以下兩點:
- 驗證者必須確保節點持續在線並保持私鑰安全存儲
- 驗證者有義務為社區內提案投票,積極參與社區治理
驗證者在 COSMOS 網絡治理系統中扮演著重要角色。他們不僅要保證網絡驗證節點穩定運行,同時也要積極參與治理。 COSMOS Hub 的驗證者和委託人可以對 COSMOS 網絡參數變更的提案(例如區塊 gas 數值)進行投票,進行節點聯合升級,也可以對 COSMOS Hub 的基本規則進行修訂。
作為網絡的基石,驗證者要對每個提案進行投票。如果在規定時間內委託人未投票,則他的投票會與驗證人投票選項保持一致。最重要的是如果驗證人缺席一次投票,其代理的選票會被“銷毀”一定比例。
驗證者提交出塊的頻率是如何計算的?
提交出塊的驗證者稱為提議人(Proposer)。 COSMOS 網絡遵循固定的規則選舉每個區塊的提議人,選舉成為提議人的頻率與其權益成正相關。舉例來說,網絡總共有 100 個 ATOM,持有 10 個 ATOM 的驗證者就會有 10% 可能性成為出塊驗證者。
成為驗證者會有哪些收益?
每個驗證者可以獲得如下類型的收益:
- 佣金
- 出塊獎勵
- 交易費用獎勵
網絡中的總收益會根據驗證者的權益比例進行分配,我們以兩個驗證者 A、B 為例,A 的權益比例為 80%,B 的權益比例為 20%,若網絡中總抵押收益為 1000 ATOM,那麼 A 的抵押收益為 800 ATOM,B 的抵押收益為 200 ATOM。
驗證者的運營團隊如何獲取收益?
驗證者的收益會在驗證者和其委託人之間進行分配。驗證者的運營團隊可以對委託人分配的收益收取一定比例的佣金。驗證者可以自由設定佣金的初始比例,每日最大變動率,和最大佣金比例。 COSMOS Hub 會執行驗證者的參數設置。這些參數必須在參選驗證者前設定,在當選成為驗證者之後無法修改。
抵押收益如何分配?
驗證者的抵押收益會根據驗證者的權益比例進行分配。在驗證者抵押的代幣池中,委託人的收益會根據其抵押代幣的比例進行分配。
我們以 10 個相同的驗證者為例。因為他們是相同的,所以每個驗證者佔整個網絡的權益比例為 10%。假設每個驗證者內部自己抵押 ATOM 比例為 20%,委託人抵押 ATOM 比例為 80%,並且每個驗證者收取的佣金比例均為 1%。假設網絡中總抵押收益為 1000 ATOM。首先這總收益不會直接給到出塊提議驗證者,而是在全部驗證者之間進行分配。由此計算每個驗證者的總收益為 100 ATOM。這 100 ATOM 會根據比例進行分配:
運營團隊收取的佣金:100 * (1-20%) * 1% = 0.8 ATOM
驗證者收益:100 * 20% + 佣金 = 20.8 ATOM
委託人總收益:100 * 80% - 佣金 = 79.2 ATOM
委託人之間根據委託權益的比例分配 79.2 ATOM 的收益。
交易費用如何分配?
交易費用以類似的機制按照比例分配。當出塊提議人簽名的區塊預提交超過最小預提交的限額,出塊提議人會收到額外的獎勵。
出塊提議人簽名該區塊之前,必須有超過 ⅔ 的驗證者發起預提交。出塊提議人會根據發起預提交的驗證者的比例獲取額外的獎勵,獎勵的範圍在 1% 至 5% 之間波動,當有 ⅔ 的驗證者發起預提交時獎勵比例為 1%,當全部驗證者都發起預提交時獎勵比例為 5%。但是節點不應該等待預提交投票太久而導致出塊超時,錯過本輪出塊。因此出塊提議人需要在等待獲得更多簽名和因超時喪失本輪出塊收益的風險之間進行權衡。這個機制用來激勵節點提交非空區塊,促進節點之間更好的網絡連接由此減少網絡監管成本。
我們利用下面的例子來更好的解釋前面的機制。我們以 10 個相同的驗證者為例。因為他們是相同的,所以每個驗證者佔整個網絡的權益比例為 10%。假設每個驗證者內部自己抵押 ATOM 比例為 20%,委託人抵押 ATOM 比例為 80%,並且每個驗證者收取的佣金比例均為 1%。假設現在成功生成了一個區塊並產生 1025.51020408 ATOM 的交易費用。
首先,需要交 2% 的稅。稅收會進入 ATOM 的保留池。保留池被用來進行社區治理,例如 bug 獎勵和升級獎勵。
2% * 1025.51020408 = 20.51020408 ATOM 進入到保留池。此時剩下了 1005 個 ATOM。
再假設該區塊獲得了 100% 的簽名,由此可以獲得 5% 比例的獎金。假設每個驗證者出塊的交易費用獎勵為 R:
9*R + R + R*5% = 1005 => R = 1005/10.05 = 100
對於出塊提議人:
總收益池為 R + R * 5%: 105 ATOM
佣金為 105 * 80% * 1% = 0.84 ATOM
驗證者獎勵為:105 * 20% + 佣金 = 21.84 ATOM
委託人獎勵為:105 * 80% - 佣金= 83.16 ATOM,委託人之間會根據其委託權益的比例分配。
對於非出塊提議節點:
總收益池為 R 100 ATOM
佣金為:100 * 80% * 1% = 0.8 ATOM
驗證者獎勵為:100 * 20% + 佣金 = 20.8 ATOM
委託人獎勵為:100 * 80% - 佣金= 79.2 ATOM,委託人之間會根據其委託權益的比例分配
驗證節點銷毀的條件是什麼?
當驗證者作惡或者行為不規範時,該驗證者自己抵押的代幣以及代理委託人抵押的代幣都將被銷毀。懲罰的程度會根據不規範行為的類別而不同。有三種行為會導致驗證者和委託人的代幣被銷毀:
雙重簽名:如果驗證者被鏈 A 節點舉報在鏈 A 和鏈 B 的同一高度簽名區塊,則這個節點在鏈 A 會被銷毀。
不可用:如果驗證者在最近 X 個區塊上沒有簽名,這個驗證者會被銷毀 X 倍數的量的代幣。如果 X 大於一個上限 Y,則整個驗證者會被解綁。
不投票:如果驗證者未對提案投票且未投票行為被舉報,則會損失少量代幣。
需要注意的是即使節點不是故意犯錯,當節點宕機,斷開鏈接,被 DDOS 攻擊,私鑰被盜竊還是會被銷毀。
如何防止代幣集中在少數幾個驗證者手中?
目前,社區希望採用自治的方式進行管理。在 BTC 中,當一個礦池過大時,社區通常會停止向其貢獻算力。初始階段,COSMOS 網絡也會依靠這種方式。未來,會採取其他機制來防止這種現象:
零懲罰自由委託:讓委託人自由選擇驗證人,減小驗證人粘性
黑客懸賞:對黑掉驗證者有一定經濟激勵。對於特定規模的驗證者有一定的懸賞。驗證者代幣規模越大,它的目標也就越大
UI 報警:當驗證者達到一定規模時,COSMOS Voyager 錢包會對委託人進行風險提示。