比特币:矿池最先被监管？论外部激励和全新架构

作者：NEST爱好者_九章天问随着区块链世界的不断发展，挖矿规模越来越大，难度也越来越高，早期传统小型矿工的SOLO挖矿模式退出市场，取而代之的是集成了分布式矿工算力的矿池：一些分散的矿工将矿机算力委托给专业机构管理，定期结算挖矿收益。矿池的产生一度遭到很多去中心化原教旨主义者的质疑，但当大家充分理解了分叉的意义后，这些质疑也就不了了之了，我们未来会专门写一篇文章讨论分叉。虽然去中心化的顾虑打消，但矿池另外一个问题却一直没有被论及：违背矿工利益的外部激励问题！这在以太坊上将越来越受到重视。所谓外部激励，是和内部激励对应的概念。在论及这个概念前，先明确矿工和矿池方的关系：这是一个在传统法律体系内，非常明确的委托代理关系，矿工是委托人，矿池是代理人。在委托代理关系内，代理人应当在约定范围内最大化委托人的利益，不能利用代理之便，做任何利益转移或者最大化自身利益的事情。这一原则虽然清晰，但真正执行却很难，需要一些机制设计，即解决激励相容的问题：代理人最大化自身利益和最大化委托人利益是一致的。基于委托代理关系，我们再来讨论矿池的内部激励和外部激励。所谓内部激励，即委托代理双方约定的，在合同范围内的价值目标及其分配。以挖矿而言，内部激励就是最大化挖矿收益，包括挖到的ETH，以及打包交易获得的ETH。由于一般矿池是从总的挖矿收益内获得一定比例的分成，所以这一合同安排理论上是激励相容的，即矿池只有最大化矿工的利益，才能最大化自身的利益，或者最大化自身的利益，自然也就最大化了矿工利益，这是目前我们分析到的，内部激励的相容性。

Ethermine矿池以124.8T算力暂居以太坊矿池第一位:OKLink数据显示，截至6月25日上午10点，以太坊矿池排行榜中，Ethermine矿池以124.8T算力暂居第一，Sparkpool（星火矿池）以85T算力位列第二。这是星火矿池很长一段时间来首次丢失第一排名。Ethermine母公司为Bitfly，是一家位于奥地利维也纳的金融科技公司。后者则是从Ethfans（以太坊爱好者）诞生的中国公司。[2021/6/25 0:05:30]

动态 | OKEx矿池算力上升至全球第六:据btc.com消息，OKEx矿池正式上线不足一年，当前算力已达到4750PH/s，全球排名上升至六位。[2019/12/30]

但在以太坊上，情况可能会有变化，这个变化就是DEFI的出现。我们在前面一篇矿工的风险中提及，虽然矿工不能改变交易，但存在选择性的打包交易的可能。而某些DEFI对于交易的优先顺序存在利益分配上的偏差，打包越早，或者只有某一笔交易被打包，则获得利益越大。这个时候，矿池就可能存在利用自身算力优势，为关联交易进行安排的可能了。而这种安排并没有彻底损害矿工的利益，因为矿工还是会获得最大的挖矿收益，或者略低一点点的挖矿收益，即矿池完美的践行了内部激励，却通过打包交易的安排，在DEFI里获得了其他收益。这部分收益并不是在矿工的合同里约定，甚至无法约定的，这就是外部激励。最近经常有人提到一个词语front-running，即是上文说的矿工抢先安排某笔交易打包，已经被DEFI行业视为一种风险，最可能利用这种优势的就是矿池。如果矿池因此获得了收益，这个收益的归属应该如何确定？我前面提到，矿池和矿工是一种传统的委托代理关系，这一收益严格意义上就应该归属矿工！现在的问题在于，如果矿池不公开其打包策略，任何人依据链上数据无法倒推出矿池是否获得了外部激励，矿工无法举证！这存在一个信任的黑洞。然而，矿池如果公开了策略并严格执行，虽然可以避免外部激励的问题，却又容易被某些恶意攻击者针对，比如堵塞攻击的策略就很明确了，或者反过来外部激励的收益被攻击者攫取，甚至还有其他更为严重的攻击方案，让链上应用开发者防不胜防。这样矿池就出现了一对矛盾：公开策略——遭受攻击，不公开策略——信任黑洞。

分析 | 不太可能由于单一矿池的问题造成全网算力骤降40%:币安研究院25日在微博发文称，多个区块链浏览器数据显示比特币北京时间今日早些时候算力快速下降从98 EH/S跌至最低57.7 EH/s，市场有传言是大型矿池切换算力或遭遇查封，甚至将其当做比特币价格下跌的原因。然而需要注意的是比特币的全网算力是无法直接被监测的，而是通过难度和出块时间倒推出来的，即算力= 难度 * 2^32 / 出块时间，由于网络难度两周才调整一次（每隔2016个区块，为保证出块时间在10分钟左右）所以影响预估算力值的因素主要是出块时间，而出块时间本身依赖随机碰撞的时间，存在一定的不确定性，可能会有少数情况偏离理论均值，导致算力预估值不准确。另外一些矿池算力分布统计数据显示最大的单一矿池算力不超过全网的20%，不太可能由于单一矿池的问题造成全网算力骤降40%，需要观察更长周期里的预估算力均值来判断全网算力真实情况。[2019/9/26]

比特币早期参与者Jeffrey：大矿池让比特币越来越偏离本质:芝加哥大学经济学与金融学博士，比特币早期参与者，独立投资人Jeffrey Wernick今日表示：比特币是一种哲学，不仅仅是钱，货币。比特币在最初4-5年是遵循这样的哲学准则。但是挖矿、矿霸、大矿池，腐蚀了比特币的设计原则，让比特币越来越偏离本质。比特币的价值在于存储价值，这是挑战我们政府的货币主权的，这也是哈耶克推崇的铸币权归人民大众。但是很多人把存储价值和交换、使用价值混淆。比特币用于支付，是非常糟糕的付款方式，浪费很多资源去确认。[2018/5/25]

我们提出一种合理的矿池架构：开放式随机策略安排。根据内部激励的有效性，设计数种合理的打包策略，并公开该策略，这些策略都是最大化矿工利益的，差异是打包的顺序或者组合方式。然后基于一些硬件的随机源以及软件的随机算法，将他们组合成一种混合策略，同时保存随机源的原始数据，以备矿工随时验证。这种方案让攻击者无法有效的捕捉到打包策略，并且对于所有的矿工而言，极大的降低了矿池获得外部激励的可能，即填补了信任黑洞。当然，如果矿池不严格执行这一流程，依然可以强行获利，那证据和监管就可以派上用场了。矿池因为完全符合传统法律系统的设定，其监管的理论依据非常充分，未来一定是公链系统最为敏感的模块，也是最容易被纳入监管的模块。这是整个公链有序发展的必然，我们提出的矿池架构，相信迟早会出现。

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