Super Staker 的钱包权重——离线 Staking 之路(三)

Super Staker 的钱包权重——离线 Staking 之路(三)

从本系列之前的内容中,读者已经了解到对 Qtum 离线 Staking 来说,Super Staker 在为委托地址赢得一个区块奖励时,需要为委托地址提供 PoS 共识验证并 Stake 一定数量的 UTXO。

这意味着 Super Staker 必须有一个自己要 Stake 的 UTXO 清单,因为 UTXO 在一个 Stake 中必须锁定 500 个区块确认的时间才能再次使用。对一个管理大量委托 UTXO 的 Super Staker 来说,每次 Stake 应该放多少 UTXO?如果 Super Staker 已经把它所有的 UTXO 都进行 Stake,它就只能停止服务,无法赢取未来任何的区块奖励。

摘要:

在 Qtum 离线 Staking 中,Super Staker 必须有足够的 UTXO 进行 Stake,这与它正在 Staking 的委托权重成正比。本文用模拟的方式展示了不同的 Super Staker 应该具有的钱包余额。例如,当委托权重为全网权重的 5% 时,该 Super Staker 应该有 15,000QTUM 的钱包余额用于 Stake。

数学计算

得到答案之前,让我们先做一个实验和一点概率计算。假设一个 Super Staker 的委托权重(所有委托 UTXO 之和)是全网权重的 100%。此时,该 Super Staker 能赢取每个区块的区块奖励,因此需要在每个区块中都进行 Stake (或者说,连续 500 个区块进行 Stake,因为在 Stake 成熟之前无法再次用来 Stake)。如果每次 Stake 150 个 QTUM,那么该 Super Staker 将需要有 500 x 150 = 75,000 QTUM 的钱包余额。

对于无法赢取 100% 区块奖励的 Super Staker 而言,Staking 所需的 QTUM 是一个计算概率的问题。假设一个 Super Staker Staking 了 10% 的网络权重,那么它赢取区块奖励的概率也是 10%,而预计取得区块奖励的时间间隔是 10 个区块。因此,在 500 个区块中,该 Super Staker 预期需要进行 Stake50 次,也就是需要总共 50 x 150 QTUM = 7,500 QTUM。但是这个数字是随机过程中的概率性的答案,在现实生活中,如果一个 Super Staker 按照这个数字进行准备,它将经常由于没有 UTXO 用于 Stake 而无法领取区块奖励。

模拟

我们对 Qtum 区块链模拟器 (https://github.com/JB395/Qtum-Super-Staker-Simulator)进行了一些升级来模拟 Super Staker 进行 Stake 并在 500 区块后取回的过程。

Super Staker 的钱包权重——离线 Staking 之路(三)

开始质押-经过 500 个区块确认-质押完成

我们以不同的钱包余额水平对 Super Staker 的 Stake 过程进行了模拟。下图是以 1% 的全网权重、30 天的 Staking 时间进行模拟的结果。

Super Staker 的钱包权重——离线 Staking 之路(三)

图中的蓝线(“刚刚好”)可以认为是最小钱包余额(可用来 Staking 的 UTXO 数量)。即使这个数量在某些时候也会显得有些危险,因为在模拟区块高度 15000 时,Staker 只剩下了一次 Stake 的机会。黄线(“过少”)在某些时候碰到了零点,意味着这些时候它将无法继续 Stake,因此它损失了 4 次区块奖励(以红叉表示)。

模拟结果

Qtum 区块链模拟器的好处是一旦设置好,你就可以快速得到上百万区块的运行结果,从中得到有用的信息。

这次模拟使用了 1000 个钱包,网络权重为 2000 万,模拟时间为数百万个区块。

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UTXO 质押的最小数量

每个数据点表示 360 天的模拟,“最小值”意味着有钱包在该条件下开始丢失区块奖励。

在第一部分“预计时间”的计算中,实现 10% 的网络权重需要 50 个 UTXO,但模拟现实 79 个 UTXO 会更保险。由于区块奖励的随机性,更小的委托权重将需要更高比例的 UTXO 以确保取得出块奖励。而对较高的委托权重,最小值的斜率保持不变。

这些值表示 Super Staker 应该有的最少 UTXO 的数量。如果不足这个数量,Super Staker 将会错过一些区块奖励。一个更为安全的余额数量是按上图翻倍,具体见下表:

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一个比较好的 Staking UTXO 大小是 150QTUM。因此,如果一个 Super Staker 有全网权重 5% 的委托权重,那么它应该 Stake100 个 UTXO,总计钱包权重 15000QTUM。

1. 在模拟中我们做了一些假设,例如,我们没有考虑区块奖励的重新组合或者孤块的情况。

2. 模拟基于百分比的网络权重,而且网络权重会随时间变化。网络权重在委托权重保持不变时就会上升,这意味着 Super Staker 将会赢得更少的区块奖励,用完固定数量 UTXO 的风险也更低。

3. 委托权重会变化。如果 Super Staker 接受额外的委托,将会增加其委托权重,需要的 UTXO 数量也因此增加。

4. 需要时刻关注你的 Super Staker 的 Staking 数量。如果 Super Staker 体量较大,就需要及时补充 UTXO,因为新的 UTXO 在 500 个区块确认之前无法用于 Staking。

参考文献

  1. UTXO 的作用——通往 Qtum 离线 Staking 之路(一)

  2. Qtum 改进提案 25 (QIP-25)- 离线 Staking 之路(二)

3. Qtum Super Staker Simulator:

https://github.com/JB395/Qtum-Super-Staker-Simulator

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