ப்ரூஃப்-ஆஃப்-ஸ்டேக் (Proof-of-stake) வெகுமதிகள் மற்றும் அபராதங்கள்

Ethereum அதன் சொந்த கிரிப்டோகரன்சியான ஈதர் (ETH) மூலம் பாதுகாக்கப்படுகிறது. பிளாக்குகளைச் சரிபார்ப்பதிலும், செயினின் தலையை (head of the chain) அடையாளம் காண்பதிலும் பங்கேற்க விரும்பும் நோடு ஆபரேட்டர்கள், Ethereum-ல் உள்ள டெபாசிட் ஒப்பந்தத்தில் (deposit contract) ஈதரை டெபாசிட் செய்கிறார்கள். பியர்-டு-பியர் (peer-to-peer) நெட்வொர்க் மூலம் பெறப்பட்ட புதிய பிளாக்குகளின் செல்லுபடியை சரிபார்க்கும் வேலிடேட்டர் மென்பொருளை இயக்குவதற்கும், செயினின் தலையை அடையாளம் காண ஃபோர்க்-சாய்ஸ் அல்காரிதத்தைப் (fork-choice algorithm) பயன்படுத்துவதற்கும் அவர்களுக்கு ஈதரில் பணம் செலுத்தப்படுகிறது.

ஒரு வேலிடேட்டருக்கு இரண்டு முதன்மைப் பாத்திரங்கள் உள்ளன: 1) புதிய பிளாக்குகளைச் சரிபார்த்து, அவை செல்லுபடியானால் அவற்றை "அட்டெஸ்ட் (attest)" செய்வது, 2) மொத்த வேலிடேட்டர் தொகுப்பிலிருந்து தோராயமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படும்போது புதிய பிளாக்குகளை முன்மொழிவது. கேட்கப்படும்போது இந்த இரண்டு பணிகளில் ஏதேனும் ஒன்றைச் செய்ய வேலிடேட்டர் தவறினால், அவர்கள் ஈதர் பேஅவுட்டை (payout) இழக்கிறார்கள். வேலிடேட்டர்களுக்கு சில நேரங்களில் கையொப்ப ஒருங்கிணைப்பு (signature aggregation) மற்றும் சிங்க் கமிட்டிகளில் (sync committees) பங்கேற்கும் பணியும் வழங்கப்படுகிறது.

தற்செயலாகச் செய்ய மிகவும் கடினமான மற்றும் சில தீங்கிழைக்கும் நோக்கத்தைக் குறிக்கும் சில செயல்களும் உள்ளன, அதாவது ஒரே ஸ்லாட்டிற்கு பல பிளாக்குகளை முன்மொழிவது அல்லது ஒரே ஸ்லாட்டிற்கு பல பிளாக்குகளை அட்டெஸ்ட் செய்வது. இவை "ஸ்லாஷ் செய்யக்கூடிய (slashable)" நடத்தைகளாகும், இதன் விளைவாக வேலிடேட்டர் நெட்வொர்க்கிலிருந்து அகற்றப்படுவதற்கு முன்பு (இதற்கு 36 நாட்கள் ஆகும்) வேலிடேட்டரின் குறிப்பிட்ட அளவு ஈதர் (1 ETH வரை) எரிக்கப்படும். ஸ்லாஷ் செய்யப்பட்ட வேலிடேட்டரின் ஈதர் வெளியேறும் காலம் முழுவதும் மெதுவாகக் குறைகிறது, ஆனால் 18-வது நாளில் அவர்கள் "தொடர்பு அபராதத்தைப் (correlation penalty)" பெறுகிறார்கள், இது ஒரே நேரத்தில் அதிக வேலிடேட்டர்கள் ஸ்லாஷ் செய்யப்படும்போது பெரியதாக இருக்கும். எனவே ஒருமித்த வழிமுறையின் (consensus mechanism) ஊக்க அமைப்பு நேர்மைக்கு பணம் செலுத்துகிறது மற்றும் கெட்ட நடிகர்களைத் தண்டிக்கிறது.

அனைத்து வெகுமதிகளும் அபராதங்களும் ஒரு எபோக்கிற்கு (epoch) ஒரு முறை பயன்படுத்தப்படும்.

மேலும் விவரங்களுக்கு தொடர்ந்து படிக்கவும்...

வெகுமதிகள் மற்றும் அபராதங்கள்

வெகுமதிகள்

வேலிடேட்டர்கள் மற்ற வேலிடேட்டர்களின் பெரும்பான்மையினருடன் ஒத்துப்போகும் வாக்குகளை அளிக்கும்போதும், பிளாக்குகளை முன்மொழியும்போதும், சிங்க் கமிட்டிகளில் பங்கேற்கும்போதும் வெகுமதிகளைப் பெறுகிறார்கள். ஒவ்வொரு எபோக்கிலும் உள்ள வெகுமதிகளின் மதிப்பு base_reward-லிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது. இது மற்ற வெகுமதிகள் கணக்கிடப்படும் அடிப்படை அலகாகும். base_reward என்பது ஒரு எபோக்கிற்கு உகந்த நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு வேலிடேட்டர் பெறும் சராசரி வெகுமதியைக் குறிக்கிறது. இது வேலிடேட்டரின் பயனுள்ள இருப்பு (effective balance) மற்றும் செயலில் உள்ள வேலிடேட்டர்களின் மொத்த எண்ணிக்கையிலிருந்து பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:

1base_reward = effective_balance * (base_reward_factor / (base_rewards_per_epoch * sqrt(sum(active_balance))))

இதில் base_reward_factor என்பது 64, base_rewards_per_epoch என்பது 4 மற்றும் sum(active balance) என்பது செயலில் உள்ள அனைத்து வேலிடேட்டர்களிலும் ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட மொத்த ஈதர் ஆகும்.

இதன் பொருள் அடிப்படை வெகுமதி வேலிடேட்டரின் பயனுள்ள இருப்புக்கு நேர்விகிதத்திலும், நெட்வொர்க்கில் உள்ள வேலிடேட்டர்களின் எண்ணிக்கைக்கு எதிர்விகிதத்திலும் உள்ளது. அதிக வேலிடேட்டர்கள் இருந்தால், ஒட்டுமொத்த வெளியீடு அதிகமாக இருக்கும் (sqrt(N) ஆக) ஆனால் ஒரு வேலிடேட்டருக்கான base_reward சிறியதாக இருக்கும் (1/sqrt(N) ஆக). இந்தக் காரணிகள் ஸ்டேக்கிங் நோடுக்கான APR-ஐ பாதிக்கின்றன. இதற்கான காரணத்தை Vitalik-ன் குறிப்புகளில் (Vitalik's notes) (opens in a new tab) படிக்கவும்.

மொத்த வெகுமதியானது ஐந்து கூறுகளின் கூட்டுத்தொகையாகக் கணக்கிடப்படுகிறது, அவை ஒவ்வொன்றும் மொத்த வெகுமதியில் ஒவ்வொரு கூறும் எவ்வளவு சேர்க்கிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கும் வெயிட்டேஜைக் (weighting) கொண்டுள்ளன. அந்த கூறுகள்:

11. source vote: the validator has made a timely vote for the correct source checkpoint
22. target vote: the validator has made a timely vote for the correct target checkpoint
33. head vote: the validator has made a timely vote for the correct head block
44. sync committee reward: the validator has participated in a sync committee
55. proposer reward: the validator has proposed a block in the correct slot

ஒவ்வொரு கூறுக்கான வெயிட்டேஜ்கள் பின்வருமாறு:

1TIMELY_SOURCE_WEIGHT	uint64(14)
2TIMELY_TARGET_WEIGHT	uint64(26)
3TIMELY_HEAD_WEIGHT	uint64(14)
4SYNC_REWARD_WEIGHT	uint64(2)
5PROPOSER_WEIGHT	uint64(8)

இந்த வெயிட்டேஜ்களின் கூட்டுத்தொகை 64 ஆகும். வெகுமதியானது பொருந்தக்கூடிய வெயிட்டேஜ்களின் கூட்டுத்தொகையை 64-ஆல் வகுப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. சரியான நேரத்தில் சோர்ஸ் (source), டார்கெட் (target) மற்றும் ஹெட் (head) வாக்குகளை அளித்து, ஒரு பிளாக்கை முன்மொழிந்து, சிங்க் கமிட்டியில் பங்கேற்ற ஒரு வேலிடேட்டர் 64/64 * base_reward == base_reward-ஐப் பெறலாம். இருப்பினும், ஒரு வேலிடேட்டர் பொதுவாக பிளாக் முன்மொழிபவர் (block proposer) அல்ல, எனவே அவர்களின் அதிகபட்ச வெகுமதி 64-8 /64 * base_reward == 7/8 * base_reward ஆகும். பிளாக் முன்மொழிபவர்களாகவோ அல்லது சிங்க் கமிட்டியிலோ இல்லாத வேலிடேட்டர்கள் 64-8-2 / 64 * base_reward == 6.75/8 * base_reward-ஐப் பெறலாம்.

விரைவான அட்டெஸ்டேஷன்களை (attestations) ஊக்குவிக்க கூடுதல் வெகுமதி சேர்க்கப்படுகிறது. இது inclusion_delay_reward ஆகும். இது base_reward-ஐ 1/delay-ஆல் பெருக்கினால் கிடைக்கும் மதிப்பிற்குச் சமம், இதில் delay என்பது பிளாக் முன்மொழிவு மற்றும் அட்டெஸ்டேஷனைப் பிரிக்கும் ஸ்லாட்டுகளின் எண்ணிக்கையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, பிளாக் முன்மொழிவின் ஒரு ஸ்லாட்டிற்குள் அட்டெஸ்டேஷன் சமர்ப்பிக்கப்பட்டால், அட்டெஸ்டர் base_reward * 1/1 == base_reward-ஐப் பெறுகிறார். அட்டெஸ்டேஷன் அடுத்த ஸ்லாட்டில் வந்தால், அட்டெஸ்டர் base_reward * 1/2-ஐப் பெறுகிறார், இதுபோல தொடரும்.

பிளாக்கில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள ஒவ்வொரு செல்லுபடியாகும் அட்டெஸ்டேஷனுக்கும் பிளாக் முன்மொழிபவர்கள் 8 / 64 * base_reward-ஐப் பெறுகிறார்கள், எனவே வெகுமதியின் உண்மையான மதிப்பு அட்டெஸ்ட் செய்யும் வேலிடேட்டர்களின் எண்ணிக்கையுடன் அளவிடப்படுகிறது. பிளாக் முன்மொழிபவர்கள் தாங்கள் முன்மொழிந்த பிளாக்கில் மற்ற வேலிடேட்டர்களின் தவறான நடத்தைக்கான ஆதாரங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலமும் தங்கள் வெகுமதியை அதிகரிக்கலாம். இந்த வெகுமதிகள் வேலிடேட்டரின் நேர்மையை ஊக்குவிக்கும் "கேரட்டுகள் (carrots)" ஆகும். ஸ்லாஷிங்கை உள்ளடக்கிய ஒரு பிளாக் முன்மொழிபவருக்கு slashed_validators_effective_balance / 512 வெகுமதியாக வழங்கப்படும்.

அபராதங்கள்

இதுவரை நாம் கச்சிதமாக நடந்துகொள்ளும் வேலிடேட்டர்களைப் பற்றிப் பார்த்தோம், ஆனால் சரியான நேரத்தில் ஹெட், சோர்ஸ் மற்றும் டார்கெட் வாக்குகளை அளிக்காத அல்லது மெதுவாகச் செய்யும் வேலிடேட்டர்களின் நிலை என்ன?

டார்கெட் மற்றும் சோர்ஸ் வாக்குகளைத் தவறவிடுவதற்கான அபராதங்கள், அட்டெஸ்டர் அவற்றைச் சமர்ப்பித்திருந்தால் பெற்றிருக்கக்கூடிய வெகுமதிகளுக்குச் சமம். இதன் பொருள், வெகுமதியை அவர்களின் இருப்பில் சேர்ப்பதற்குப் பதிலாக, சமமான மதிப்பு அவர்களின் இருப்பிலிருந்து அகற்றப்படும். ஹெட் வாக்கெடுப்பைத் தவறவிட்டதற்கு எந்த அபராதமும் இல்லை (அதாவது, ஹெட் வாக்குகளுக்கு வெகுமதி மட்டுமே அளிக்கப்படும், ஒருபோதும் அபராதம் விதிக்கப்படாது). inclusion_delay-உடன் தொடர்புடைய எந்த அபராதமும் இல்லை - வெகுமதி வேலிடேட்டரின் இருப்பில் சேர்க்கப்படாது. ஒரு பிளாக்கை முன்மொழியத் தவறியதற்கும் எந்த அபராதமும் இல்லை.

வெகுமதிகள் மற்றும் அபராதங்கள் பற்றி ஒருமித்த விவரக்குறிப்புகளில் (consensus specs) (opens in a new tab) மேலும் படிக்கவும். பெல்லாட்ரிக்ஸ் (Bellatrix) மேம்படுத்தலில் வெகுமதிகள் மற்றும் அபராதங்கள் சரிசெய்யப்பட்டன - இந்த Peep an EIP வீடியோவில் (opens in a new tab) டேனி ரியான் (Danny Ryan) மற்றும் விட்டாலிக் (Vitalik) இதைப் பற்றி விவாதிப்பதைப் பாருங்கள்.

ஸ்லாஷிங் (Slashing)

ஸ்லாஷிங் என்பது மிகவும் கடுமையான நடவடிக்கையாகும், இதன் விளைவாக நெட்வொர்க்கிலிருந்து ஒரு வேலிடேட்டர் வலுக்கட்டாயமாக அகற்றப்படுவார் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய அவர்களின் ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதர் இழக்கப்படும். ஒரு வேலிடேட்டரை ஸ்லாஷ் செய்ய மூன்று வழிகள் உள்ளன, இவை அனைத்தும் பிளாக்குகளின் நேர்மையற்ற முன்மொழிவு அல்லது அட்டெஸ்டேஷனுக்குச் சமம்:

• ஒரே ஸ்லாட்டிற்கு இரண்டு வெவ்வேறு பிளாக்குகளை முன்மொழிந்து கையொப்பமிடுவதன் மூலம்
• மற்றொன்றை "சூழ்ந்திருக்கும் (surrounds)" ஒரு பிளாக்கை அட்டெஸ்ட் செய்வதன் மூலம் (வரலாற்றை திறம்பட மாற்றுவது)
• ஒரே பிளாக்கிற்கு இரண்டு வேட்பாளர்களை அட்டெஸ்ட் செய்வதன் மூலம் "இரட்டை வாக்களிப்பு (double voting)" செய்வதன் மூலம்

இந்தச் செயல்கள் கண்டறியப்பட்டால், வேலிடேட்டர் ஸ்லாஷ் செய்யப்படுவார். இதன் பொருள் 32 ETH வேலிடேட்டருக்கு 0.0078125 உடனடியாக எரிக்கப்படும் (செயலில் உள்ள இருப்புடன் நேர்கோட்டில் அளவிடப்படுகிறது), பின்னர் 36 நாள் அகற்றும் காலம் தொடங்குகிறது. இந்த அகற்றும் காலத்தில் வேலிடேட்டரின் ஸ்டேக் படிப்படியாகக் குறைகிறது. மையப் புள்ளியில் (18-வது நாள்) கூடுதல் அபராதம் விதிக்கப்படுகிறது, இதன் அளவு ஸ்லாஷிங் நிகழ்வுக்கு முந்தைய 36 நாட்களில் ஸ்லாஷ் செய்யப்பட்ட அனைத்து வேலிடேட்டர்களின் மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதருடன் அளவிடப்படுகிறது. இதன் பொருள் அதிக வேலிடேட்டர்கள் ஸ்லாஷ் செய்யப்படும்போது, ஸ்லாஷின் அளவு அதிகரிக்கிறது. அதிகபட்ச ஸ்லாஷ் என்பது ஸ்லாஷ் செய்யப்பட்ட அனைத்து வேலிடேட்டர்களின் முழுமையான பயனுள்ள இருப்பு ஆகும் (அதாவது, நிறைய வேலிடேட்டர்கள் ஸ்லாஷ் செய்யப்பட்டால் அவர்கள் தங்கள் முழு ஸ்டேக்கையும் இழக்க நேரிடும்). மறுபுறம், ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட ஸ்லாஷிங் நிகழ்வு வேலிடேட்டரின் ஸ்டேக்கின் ஒரு சிறிய பகுதியை மட்டுமே எரிக்கிறது. ஸ்லாஷ் செய்யப்பட்ட வேலிடேட்டர்களின் எண்ணிக்கையுடன் அளவிடப்படும் இந்த மையப்புள்ளி அபராதம் "தொடர்பு அபராதம் (correlation penalty)" என்று அழைக்கப்படுகிறது.

செயலற்ற கசிவு (Inactivity leak)

ஒருமித்த லேயர் (consensus layer) இறுதி செய்யப்படாமல் நான்கு எபோக்குகளுக்கு மேல் சென்றால், "செயலற்ற கசிவு (inactivity leak)" எனப்படும் அவசரகால நெறிமுறை செயல்படுத்தப்படுகிறது. செயலற்ற கசிவின் இறுதி நோக்கம், செயின் இறுதியை (finality) மீட்டெடுக்கத் தேவையான நிலைமைகளை உருவாக்குவதாகும். மேலே விளக்கியபடி, சோர்ஸ் மற்றும் டார்கெட் செக்பாயிண்ட்டுகளை (checkpoints) ஏற்க மொத்த ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட ஈதரில் 2/3 பெரும்பான்மை தேவை. மொத்த வேலிடேட்டர்களில் 1/3-க்கும் அதிகமானோரைக் குறிக்கும் வேலிடேட்டர்கள் ஆஃப்லைனில் சென்றால் அல்லது சரியான அட்டெஸ்டேஷன்களைச் சமர்ப்பிக்கத் தவறினால், 2/3 பெரும்பான்மையினர் செக்பாயிண்ட்டுகளை இறுதி செய்வது சாத்தியமில்லை. செயலற்ற கசிவு, செயலற்ற வேலிடேட்டர்களுக்குச் சொந்தமான ஸ்டேக்கை அவர்கள் மொத்த ஸ்டேக்கில் 1/3-க்கும் குறைவாகக் கட்டுப்படுத்தும் வரை படிப்படியாகக் குறைய அனுமதிக்கிறது, இதனால் மீதமுள்ள செயலில் உள்ள வேலிடேட்டர்கள் செயினை இறுதி செய்ய அனுமதிக்கிறது. செயலற்ற வேலிடேட்டர்களின் தொகுப்பு எவ்வளவு பெரியதாக இருந்தாலும், மீதமுள்ள செயலில் உள்ள வேலிடேட்டர்கள் இறுதியில் >2/3 ஸ்டேக்கைக் கட்டுப்படுத்துவார்கள். ஸ்டேக் இழப்பு என்பது செயலற்ற வேலிடேட்டர்கள் கூடிய விரைவில் மீண்டும் செயல்பட ஒரு வலுவான ஊக்கமாகும்! மெடல்லா (Medalla) டெஸ்ட்நெட்டில் < 66% செயலில் உள்ள வேலிடேட்டர்கள் பிளாக்செயினின் தற்போதைய ஹெட் குறித்து ஒருமித்த கருத்துக்கு வர முடிந்தபோது செயலற்ற கசிவு காட்சி எதிர்கொள்ளப்பட்டது. செயலற்ற கசிவு செயல்படுத்தப்பட்டது மற்றும் இறுதியில் இறுதிநிலை (finality) மீண்டும் பெறப்பட்டது!

ஒருமித்த வழிமுறையின் வெகுமதி, அபராதம் மற்றும் ஸ்லாஷிங் வடிவமைப்பு தனிப்பட்ட வேலிடேட்டர்களைச் சரியாக நடந்துகொள்ள ஊக்குவிக்கிறது. இருப்பினும், இந்த வடிவமைப்புத் தேர்வுகளிலிருந்து பல கிளையண்டுகளில் வேலிடேட்டர்களின் சமமான விநியோகத்தை வலுவாக ஊக்குவிக்கும் ஒரு அமைப்பு உருவாகிறது, மேலும் ஒற்றை-கிளையண்ட் ஆதிக்கத்தை (single-client dominance) வலுவாக ஊக்கமிழக்கச் செய்ய வேண்டும்.

மேலும் படிக்க

• Ethereum-ஐ மேம்படுத்துதல்: ஊக்க லேயர் (Upgrading Ethereum: The incentive layer) (opens in a new tab)
• Ethereum-ன் ஹைப்ரிட் காஸ்பர் நெறிமுறையில் ஊக்கத்தொகைகள் (Incentives in Ethereum's hybrid Casper protocol) (opens in a new tab)
• Vitalik-ன் சிறுகுறிப்பு விவரக்குறிப்பு (Vitalik's annotated spec) (opens in a new tab)
• Eth2 ஸ்லாஷிங் தடுப்பு குறிப்புகள் (Eth2 Slashing Prevention Tips) (opens in a new tab)
• EIP-7251-ன் கீழ் ஸ்லாஷிங் அபராதங்களின் பகுப்பாய்வு (Analysis of slashing penalties under EIP-7251) (opens in a new tab)

ஆதாரங்கள்

• https://benjaminion.xyz/eth2-annotated-spec/phase0/beacon-chain/ (opens in a new tab)