论 Algorand 中基于角色的激励兼容奖励分配
密码学与安全
2019-11-11 v1 计算机科学与博弈论
摘要
Algorand 是近期的一个开源公共或无许可区块链系统，它采用一种新颖的权益证明拜占庭共识协议，将分布式交易共识问题高效扩展到数十亿用户。与 Bitcoin 等流行协议相比，Algorand 除了更具民主性和能源效率外，还号称拥有高得多的交易吞吐量。本文是文献中首个研究并解决该问题的尝试。通过仔细建模策略交互场景中的参与成本与所获奖励，我们首先通过实证表明，即便少量节点因可用激励不足而退出协议任务，也会导致 Algorand 网络无法计算和添加新交易块。我们进一步表明，鉴于 Algorand 的参与成本及 Algorand 基金会设想的当前（或计划）奖励分配/共享方法，该效应可通过一个 Algorand 交互的数学模型形式化。具体而言，在分析该博弈模型时我们观察到，在现行提议的奖励共享方法下相互合作并非纳什均衡。这是一个可能威胁到原本稳健的分布式共识机制成功的重要结果。我们为 Algorand 提出了一种新颖的奖励共享方法，并形式化证明其为激励兼容的，即它能保证一组自私的 Algorand 用户之间的合作。大量数值与 Algorand 仿真结果进一步证实了我们的分析发现。此外，这些结果表明，对于网络中给定的权益分布，我们的奖励共享方法能以显著更小的每轮奖励保证合作。
引用
@article{arxiv.1911.03356,
title = {On Incentive Compatible Role-based Reward Distribution in Algorand},
author = {Mehdi Fooladgar and Mohammad Hossein Manshaei and Murtuza Jadliwala and Mohammad Ashiqur Rahman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.03356},
year = {2019}
}