Artykuł jest tłumaczeniem wpisu autorstwa Larsa Brünjesa z IOHK.
Ustalenie stałych wartości parametrów - przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności na przyszłość - będzie kluczem do rozwoju i wzrostu decentralizacji Cardano. Po konsultacjach ze społecznością i ścisłej współpracy Lars Brünjes wraz z Kevinem Hammondem i Alexem Appledoornem, uważa, że znaleźli dobre miejsce do rozpoczęcia tego procesu.
Zachowanie Cardano Shelley jest kontrolowane przez około 20 parametrów, a ich wartości należy ustawić przed uruchomieniem sieci głównej. Większość tych parametrów ma charakter techniczny, więc prawidłowe ich ustawienie jest ważne, aby zagwarantować bezpieczeństwo i zoptymalizować działanie systemu, ale ich poszczególne wartości nie mają znaczącego wpływu na odczucia użytkowników.
Niektóre parametry są jednak inne. Określają poziom centralizacji i trwałości ekosystemu Cardano. Sterują również ekonomią delegacji i prowadzenia tzw. „puli udziałów” (ang. stake pool, w dalszej części artykułu pojawiać się będzie pojęcie angielskie). Wybór dla nich dobrych wartości jest niezwykle skomplikowany, ponieważ musimy starannie wyważyć kilka kwestii; bezpieczeństwo, wydajność, stabilność, zrównoważony rozwój, decentralizacja, uczciwość i rentowność ekonomiczna.
Uwzględniając wszystkie parametry w łańcuchu bloków Cardano, mamy trzy odrębne cele, o których należy pamiętać:
- Chcemy być naprawdę zdecentralizowani, aby żadna ze stron nie mogła zagrozić integralności łańcucha
- Chcemy, aby zachęcano operatorów stake pooli do dalszego wspierania naszego łańcucha
- Nie chcemy, aby nagrody ulegały znacznej zmianie w określonym momencie w sposób, który mógłby negatywnie wpłynąć na stabilność dochodów operatorów
Chcemy dać równe szanse wszystkim, którzy chcą wziąć udział w Cardano i zarządzać stake poolem. Jednak wartości parametrów, które mogą wydawać się uczciwe i rozsądne dla mniejszych pul, mogą stanowić wyzwanie dla większych i odwrotnie. Na przykład duże stake poolem mogą z łatwością złożyć wyższą rękojmię (ang. pledge), niż mogą sobie pozwolić małe poole. Z drugiej strony małe poole mogą być w stanie działać przy znacznie niższych kosztach niż większe.
Uważamy również za nierozsądne zmienianie parametrów zbyt często, ponieważ może to negatywnie wpłynąć na stabilność i przewidywalność dochodów operatorów. Biorąc to wszystko pod uwagę, opracowaliśmy zalecenia dotyczące wstępnego wyboru wartości parametrów, które tutaj przedstawimy.
Nie chcemy jednak na tym poprzestawać. Wraz z decentralizacją przychodzi demokracja. Nasza społeczność musi mieć wpływ na sposób zarządzania łańcuchem bloków. Z tego powodu początkowo będziemy działać z tymi liczbami i będziemy wydawać CIP – Cardano improvement proposal, propozycję poprawy Cardano, w której społeczność może głosować na optymalne parametry łańcucha. Ostatecznie zarządzanie Cardano będzie w rękach społeczności Cardano, która - naszym zdaniem - jest najlepszym decydentem, co do dalszego rozwoju.
Docelowa liczba stake pooli
Pożądana liczba stake pooli k jest ważnym parametrem. Nagrody w Cardano zostały zaprojektowane, aby zachęcić do równowagi z liczbą k całkowicie nasyconych pooli, co oznacza, że nagrody będą optymalne dla wszystkich, gdy wszystkie monety zostaną równo delegowane do k najbardziej atrakcyjnych pooli.
Im wyższa wartość k , tym bardziej zdecentralizowany staje się system. Ale wyższy k prowadzi również do mniej wydajnego systemu (wyższe koszty, większe zużycie energii) i niższych nagród zarówno dla delegatów, jak i właścicieli stake pooli. W oparciu o to, czego nauczyliśmy się zarówno dzięki Incentivized Testnet (ITN), jak i od testnetu Haskell Shelley, wiemy, że nasza społeczność jest bardzo zmotywowana do tworzenia pooli, osiągając setki działających w ciągu kilku tygodni.
To mówi nam, że pewien poziom decentralizacji może - i będzie - osiągnięty stosunkowo szybko. Ale sama decentralizacja nie wystarczy. Cardano potrzebuje długoterminowego zaangażowania ze strony swoich operatorów, i odwrotnie, operatorzy muszą być wystarczająco zachęcani, aby nadal wspierać sieć.
Aby znaleźć równowagę między decentralizacją a tymi zachętami dla operatorów stake pooli, proponujemy ustawienie początkowe k = 150, a następnie stopniowe zwiększanie tej wartości. Wierzymy, że zapewni to stabilność systemu na początku i pozwoli stopniowo rosnąć, aby stać się bardziej zdecentralizowanym (i jeszcze bardziej bezpiecznym) później:
Liczba 150 pul o mniej więcej równej wielkości sprawia, że Cardano staje się bardziej zdecentralizowane niż jakikolwiek inny blockchain. A to dopiero początek. Nie ma powodu, dla którego w przyszłości nie byłoby tysięcy stake pooli.
Ekspansja monetarna
Nagrody za staking zarówno dla delegujących, jak i operatorów pochodzi z dwóch źródeł: opłat transakcyjnych i ekspansji monetarnej. Mówiąc dokładniej, każda epoka, wszystkie opłaty transakcyjne z każdej transakcji ze wszystkich bloków wyprodukowanych w tej epoce są umieszczane w wirtualnej „puli”. Dodatkowo do puli dodawany jest stały procent ρ pozostałych rezerw ada. Następnie określony procent τ z puli jest wysyłany do skarbca, a reszta jest wykorzystywana jako nagrody za epokę.
Mechanizm ten zapewnia, że na początku, gdy liczba transakcji będzie wciąż stosunkowo niska, ponieważ użytkownicy dopiero zaczynają budować swoje biznesy na Cardano, część nagród pobierana z rezerw będzie wysoka. Stanowi to świetną zachętę dla wczesnych użytkowników do szybkiego wdrażania się i korzystania z wysokich początkowych nagród. Z czasem wraz ze wzrostem wolumenu transakcji dodatkowe opłaty rekompensować będą malejące rezerwy.
Ten mechanizm zapewnia także przewidywalność i stopniową zmianę dostępnych nagród. Co cztery lata nie będzie żadnych nagłych „skoków” porównywalnych z wydarzeniami typu halving bitcoina. Zamiast tego stały procent pobierany z pozostałych rezerw w każdej epoce gwarantuje płynny spadek.
Jaką wartość powinno mieć ρ? A ile powinno iść do skarbca? To znowu kompromis: wyższe wartości ρ oznaczają wyższe nagrody dla wszystkich na początku i szybsze zapełnianie skarbca. Ale wyższe wartości ρ oznaczają również szybsze wyczerpywanie się rezerwy. Z pewnością ważne jest, szczególnie na początku, wypłacanie wysokich nagród i zachęcanie wczesnych użytkowników. Ważne jest również zapewnienie długoterminowej perspektywy wszystkim zainteresowanym stronom.
Jak wyjaśniono powyżej, w Cardano nigdy nie zabraknie rezerw. Spójrzmy jednak na rozkład wykładniczy. Aby poczuć wpływ określonej wartości ρ, można obliczyć „okres półtrwania rezerwy”, czas potrzebny na zużycie połowy rezerwy.
Po długich rozważaniach doszliśmy do sugestii wartości 0,22% dla ρ. Kiedy przeanalizuje się liczby, otrzymuje się około czterech do pięciu lat jako „półtrwania rezerwy”. Innymi słowy, co cztery do pięciu lat wykorzystana zostanie połowa pozostałej rezerwy. Jest to zbliżone do „okresu półtrwania bitcoinów”, co wynosi również około czterech lat, więc rezerwy Cardano wyczerpią się mniej więcej w tym samym tempie, co rezerwy bitcoina.
Warto tutaj zauważyć, że Bitcoin potrzebował około ośmiu lat, aby osiągnąć szczyt maksymalnej akceptacji i ceny. Dlatego uważamy, że uzasadnione jest oczekiwanie, że wolumen transakcji i kurs giełdowy Cardano wzrośnie wystarczająco w ciągu najbliższych ośmiu lat, aby zrekompensować spadek ekspansji monetarnej w tym czasie.
Z rezerwy do skarbca
Proponujemy również wartość początkową 5% dla τ, procentu nagród automatycznie trafiających do skarbca w każdej epoce. Oznacza to, że co najmniej 380 000 000 ada zostanie wysłanych z rezerw do skarbca w ciągu najbliższych 5 lat.
Jednak rzeczywista kwota trafiająca do skarbca będzie znacznie wyższa. Przede wszystkim - ponownie wyciągając wnioski z ITN, ale także przewidując wykorzystanie ada w przyszłości - nie można zakładać, że cała ada zostanie delegowana. Część z nich zostanie zamknięta na giełdach, zostanie zablokowana czy wykorzystana w różnych smart kontraktach. Ada, która nie jest delegowana, wygeneruje nieodebrane nagrody. Te „nieodebrane nagrody” trafią także do skarbca, co podwyższy kwotę w nim do około 1 900 000 000 ada.
Po drugie, nie oczekujemy, że pledge (rękojmia) większości pul będzie szczególnie wysoka, raczej będzie na tyle wysoka, aby uniemożliwić rozpoczęcie ataku Sybil. Różnica między potencjalnymi nagrodami z prowadzonego poola przy bardzo wysokiej rękojmi a poolami z bardziej osiągalnym jej poziomem trafi również do skarbca i doda to dodatkowe 1 000 000 000 ada w ciągu pierwszych pięciu lat. Suma wszystkich ada wpływających do skarbca oznacza, że będą zgromadzone wystarczające fundusze, aby zapłacić za nowe ekscytujące funkcje i rozwiązania w dającej się przewidzieć przyszłości.
Współczynnik wpływu rękojmi (pledge) i ustawienia minimalnych kosztów operacyjnych
Ada, którą blokuje właściciel poola w ramach rękojmi (zobowiązania, pledge), zapewnia niezbędną ochronę przed atakami „Sybil”, zapewniając, że delegowane stawki nie są nadmiernie przyciągane do pul, których właściciele próbują zaatakować sieć, tworząc dużą liczbę pul bez dużej rękojmi. Lars Brünjes, Kevin Hammond i Duncan Coutts opisali to szczegółowo w niedawnym programie The Cardano Effect.
Współczynnik wpływu rękojmi wpływa bezpośrednio na nagrody, które zdobywa pool: im wyższy współczynnik wpływu, tym większa różnica, jaką robi wyższa rękojmia odnośnie nagród. Wyższy współczynnik wpływu zwiększa poziom ochrony Sybil i sprawia, że system jest bezpieczniejszy, ale daje także większą korzyść właścicielom stake pooli, którzy mogą sobie pozwolić na wyższą rękojmię.
Wyższa rękojmia może posłużyć w celu zrekompensowania wyższych kosztów operacyjnych, co oznacza, że pool o stosunkowo wysokich kosztach może utrzymać odpowiednie nagrody i pozostać atrakcyjna dla delegatów poprzez zwiększenie swojego „pledge”. Testowaliśmy różne wartości czynnika i ich wpływ w różnych rzeczywistych warunkach (w sumie około miliona symulacji). Współczynnik wpływu może wynosić od 0 do nieskończoności. Nasze wybrane początkowe ustawienie 0,3 ma na celu zrównoważenie poziomu ochrony Sybil z wymaganiami co do rękojmi.
Nie ma jednak minimalnego zobowiązania. Operatorzy pooli mogą zastosować zobowiązanie tak niskie lub tak wysokie, jak chcą. Wybór ma wpływ na nagrody, ale nie ma „twardej” reguły, która zmusiłaby ich do złożenia określonej kwoty w ramach tej rękojmi. Oznacza to, że ostatecznie „pledge” będzie zwykle tak wysokie, jak tylko właściciele puli są w stanie zebrać i to do naszej społeczności należeć będzie określenie tego złotego środka, punktu optymalnego między ochroną przed atakami, względami ekonomicznymi a pragnieniem zachowania uczciwości i równości szans.
Ustalenie minimalnego kosztu operacji zapewnia, że współczynnik wpływu rękojmi będzie efektywny, pozwoli uniknąć „wyścigu w dół”, w którym właściciele stake pooli będą starać się maksymalnie redukować koszty operacyjne w celu uzyskania przewagi nad konkurencją. Chociaż może to przynieść korzyści posiadaczom ada w perspektywie krótkoterminowej, długoterminowym skutkiem byłoby narażenie stabilności sieci Cardano poprzez zniechęcenie do profesjonalnej działalności operatorów stake pooli.
Rozkład typowych kosztów operacyjnych rocznie na operatora, uzyskany z badań doświadczalnych wśród operatorów w maju 2020 r.
Prawdziwi operatorzy o niskich kosztach mogą czerpać korzyści dzięki minimalnym kosztom operacyjnym, ponieważ różnica między kosztem minimalnym a faktycznym kosztem zapewnia im dodatkowy dochód ponad zakładane średnie. Nasze badania pokazują, że typowe koszty operacyjne powinny mieścić się w przedziale od 2000 do 15 000 USD na operatora rocznie, jak pokazano na powyższym schemacie. Dlatego wybraliśmy ustawienie 2000 USD na minimalny koszt operacyjny.
Szacowany zakres średniego zwrotu z inwestycji (ROI) dla stake pooli, przy założeniu stopy ekspansji monetarnej wynoszącej 0,22% na epokę.
Na koniec obliczyliśmy oczekiwane zwroty z prowadzenia puli w ramach różnych scenariuszy rzeczywistych (łącznie około 150 000 pul). Zastosowaliśmy ustawienia współczynnika wpływu, ekspansji monetarnej i kosztu minimalnego, które podano powyżej, i zmienialiśmy docelową liczbę pul między 150 a 500. Nasze wyniki pokazują, że biorąc pod uwagę rozkład kosztów pokazany na powyższym schemacie, stake poole osiągną stabilny zwrot z inwestycji w wysokości średnio 6–6,5%, korzystając z dzisiejszego kursu giełdowego ada do dolara. ROI byłyby oczywiście jeszcze lepsze, gdyby wzrosła wartość ada.
Podsumowanie
Wybór dobrych wartości dla wszystkich parametrów Cardano Shelley jest przedsięwzięciem trudnym i skomplikowanym, ponieważ wiele problemów musi zostać zbalansowanych - bezpieczeństwo, wydajność i stabilność systemu z jednej strony, a opłacalność ekonomiczna operatorów pooli i delegujących oraz długoterminowy, zrównoważony rozwój ekosystemu z drugiej strony.
Żaden inny blockchain nigdy nie osiągnął tego, co zamierzamy zrobić. Z każdym krokiem wykreślamy nowe terytorium i postępujemy zgodnie z najnowszymi osiągnięciami nauki i technologii, więc nie możemy polegać na istniejących danych i statystykach lub doświadczeniach z przeszłości, ale musimy stosować oparte o wiedzę domysły i modele matematyczne, które nigdy nie będą idealne.
Dołożyliśmy wszelkich starań, aby przedstawić rozsądną propozycję, ale wiemy, że z czasem będzie trzeba ją ulepszyć. Wartości zaproponowane tutaj to dopiero początek, a my będziemy ściśle współpracować z naszą społecznością, aby je udoskonalić i dostosować w nadchodzących miesiącach i latach.
Po więcej artykułów o Cardano po polsku zapraszamy do polskiej sekcji na forum Cardano . Serię filmów edukacyjnych o historii Cardano opublikował niedawno Andrzej z kanału Dzienna Dawka Dyskomfortu. Chcesz porozmawiać, zapytać o Cardano po polsku? Odwiedź naszą 
społeczność na Telegramie, profil @CardanoPolska na Twitterze lub Facebooku.