[論文レビュー] Augur: a Decentralized Oracle and Prediction Market Platform

Jack Peterson, Joseph Krug+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 5, 2015

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ひとこと要約

Augurは、イーサリアム上で構築された分散型オラクルおよび予測市場プラットフォームであり、現実世界の出来事の結果を真実に報告するようインcentivizeするためのレピュテーショントークン（REP）を採用している。REPをステーキングして市場の結果を報告し、紛争ボンドを用いて合意の不一致を解決することで、誠実な報告が経済的に最適であることを保証する。これにより、信頼性のない分散型市場解決が可能になり、証明可能なセキュリティ保証が得られ、最終化またはフォークまでに最大20ラウンドの紛争が発生する。

ABSTRACT

Augur is a trustless, decentralized oracle and platform for prediction markets. The outcomes of Augur's prediction markets are chosen by users that hold Augur's native Reputation token, who stake their tokens on the actual observed outcome and, in return, receive settlement fees from the markets. Augur's incentive structure is designed to ensure that honest, accurate reporting of outcomes is always the most profitable option for Reputation token holders. Token holders can post progressively-larger Reputation bonds to dispute proposed market outcomes. If the size of these bonds reaches a certain threshold, Reputation splits into multiple versions, one for each possible outcome of the disputed market; token holders must then exchange their Reputation tokens for one of these versions. Versions of Reputation which do not correspond to the real-world outcome will become worthless, as no one will participate in prediction markets unless they are confident that the markets will resolve correctly. Therefore, token holders will select the only version of Reputation which they know will continue to have value: the version that corresponds to reality.

研究の動機と目的

• 中央集権的な中間者に依存しない信頼性のない分散型予測市場プラットフォームの設計を目的とする。
• 中央集権的な予測市場が直面する腐敗、詐欺、およびグローバル参加の制限といった問題を解決することを目的とする。
• 信頼できる第三者が不要な状態で、現実世界の情報をブロックチェーンに安全に移行する分散型オラクルメカニズムの構築を目的とする。
• レピュテーションベースの紛争メカニズムを通じて、経済的インcentiveが真実の報告と一致することを保証することを目的とする。
• 市場解決が限定された紛争ラウンド数内で行われることを形式的に証明し、システムの最終性を保証することを目的とする。

提案手法

• 市場の結果報告に使用するネイティブERC-777トークン、レピュテーション（REP）を採用し、保有者がそれをステーキングすることで結果報告に参加する。
• ユーザーが報告された結果に異議を唱えるために、段階的に増加するREPボンドを提示する、複数ラウンドの紛争メカニズムを採用する。
• 紛争ボンドがしきい値に達すると、REPトークンが各可能な結果に対応するバージョンに分割され、正しい結果に対応するバージョンのみが価値を保つ。
• 履歴的な行動（例：無効な市場、報告者不在）に基づいて動的にボンドサイズを調整する仕組みを導入し、関数f(x)を用いてボンドサイズを最大2倍まで増加または0.5倍まで減少させる。
• コンプライアンスセット決済メカニズムを採用し、取引はコントラクト内マッチングエンジンを用いて照合され、支払いはREPステーキングされた株式を通じて決済される。
• 数学的補題と証明を用いて、紛争ラウンド数が限定的であることを示し、最終化またはフォークまでに最大20ラウンドで終了することを保証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 分散型予測市場は、中央機関に依存せずに、安全で信頼性のない結果の解決を達成できるか？
• RQ2 REP保有者にとって真実の報告が常に最も利益の高い戦略となるように、経済的インcentiveをどのように構築できるか？
• RQ3 敵対的状況下で、予測市場の結果を最終化するために必要な紛争ラウンドの最大数は何か？
• RQ4 参加者の行動に応じてボンドサイズを動的に調整することで、システムの安定性と応答性を維持する方法は何か？
• RQ5 紛争メカニズムの収束時間について、どのような形式的保証を提供できるか？

主な発見

• 外部市場干渉がない前提で、システムは最大20ラウンドの紛争で予測市場が最終化またはフォークを引き起こすことを保証する。
• 紛争メカニズムにより、現実世界の結果に対応する唯一のREPバージョンのみが価値を保ち、真実の報告が唯一の合理的な選択肢となる。
• 最小初期ステーキング額が0.35 REPで、フォークのトリガーが275,000 REPに設定されているため、紛争ボンドは指数関数的に増加し、20ラウンド以内にフォークしきい値に達する。
• 関数f(x)を用いた動的ボンド調整により、履歴的行動に基づきシステムが自己調整可能となり、失敗率に応じてボンドサイズを最大50％減少または100％増加させる。
• 数学的証明により、紛争ボンドサイズは1ラウンドあたり3d·2^(n−2)の割合で増加し、フォークしきい値への指数的成長が保証される。
• 経済的インcentiveと暗号的強制の組み合わせにより、最終性が達成され、中央機関が結果や資金を変更することは不可能である。