[論文レビュー] Blockchain Governance via Sharp Anonymous Multisignatures

Choi, Wonseok, Liu, Xiangyu+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 20, 2020

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 19被引用数 1

ひとこと要約

本稿では、ナッシュ均衡を用いたゲーム理論的枠組みを提案し、ブロックチェーンガバナンスをモデル化し、ハードフォークを最小限に抑える最適戦略プロファイルを予測する。オフチェーンおよびオンチェーンガバナンスにおける報酬行列の数式を導入し、イーサリアムのデータで検証した結果、パイロットテストと投票を伴うオンチェーンガバナンスは、コンSENSUSパラメータの動的調整を可能にし、コミュニティの報酬を増加させ、フォークリスクを低減することが示された。

ABSTRACT

Blockchain governance is a subject of ongoing research and an interdisciplinary view of blockchain governance is vital to aid in further research for establishing a formal governance framework for this nascent technology. In this paper, the position of blockchain governance within the hierarchy of Institutional governance is discussed. Blockchain governance is analyzed from the perspective of IT governance using Nash equilibrium to predict the outcome of different governance decisions. A payoff matrix for blockchain governance is created and simulation of different strategy profiles is accomplished for computation of all Nash equilibria. The paper elaborates upon payoff matrices for different kinds of blockchain governance, which are used in the proposition of novel mathematical formulae usable to predict the best governance strategy that minimizes the occurrence of a hard fork as well as predicts the behavior of the majority during protocol updates. The paper also includes validation of the proposed formulae using real Ethereum data.

研究の動機と目的

• ブロックチェーンガバナンスを制度的ガバナンスの階層内に形式化し、ITガバナンスの原則と一致させる。
• ナッシュ均衡を用いた戦略的ゲームとしてブロックチェーンガバナンスをモデル化し、プロトコルアップグレード意思決定の結果を予測する。
• ハードフォークが発生するかどうか、および大多数がアップグレード済みチェーンを採用するかどうかを予測する数学的公式を導出する。
• 2016年のイーサリアムのハードフォークの事実データを用いて、提案されたモデルを検証する。
• オフチェーンとオンチェーンガバナンスメカニズムを比較し、最適なガバナンス戦略を同定する。

提案手法

• 投票者およびコミュニティの好みに基づき、オフチェーンおよびオンチェーンガバナンスのシナリオにおける報酬行列を構築する。
• ナッシュ均衡分析を適用し、戦略プロファイルをシミュレートし、最適なガバナンス意思決定を同定する。
• 主要な方程式を導出する：投票者余剰のためのS(V)、コミュニティ余剰のためのS(C)、および総余剰S = S(V) + S(C)。
• 方程式(17)および(18)を用いて、大多数がアップグレード済みチェーンに移動する（S > 0）か、元のチェーンに留まる（S < 0）かを特定する。
• オンチェーンガバナンスにおける動的調整を可能にするために、アップグレード済みチェーンを好むコミュニティメンバーの割合を表すパラメータγ'を導入する。
• 54%の支持（β = 0.54）がDAOハック後のプロトコルアップグレードに対して得られた、実際のイーサリアムデータを用いてモデルを検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンプロトコルアップグレード中にハードフォークのリスクを最小限に抑えるガバナンス戦略は何か？
• RQ2 投票者好み（β）およびコミュニティ好み（γ'）は、チェーンの分裂の可能性にどのように影響するか？
• RQ3 どのような条件下で、ブロックチェーンコミュニティの大多数が元のチェーンに留まるのではなく、アップグレード済みチェーンに移動するか？
• RQ4 報酬最大化とフォーク回避という観点から、オンチェーンガバナンスはオフチェーンガバナンスと比べてどのように異なるか？
• RQ5 ナッシュ均衡から導出された数学的公式は、ブロックチェーンシステムにおける現実世界のガバナンス結果を正確に予測できるか？

主な発見

• モデルは、2016年のDAOハック後にイーサリアムコミュニティが分裂し、大多数がアップグレード済みチェーン（イーサリアム）に移動したことを成功裏に予測した。これは公式S > 0と整合的であった。
• アップグレード済みチェーン（イーサリアム）の報酬は、元のチェーン（イーサリアムクラシック）よりも高かった。これは、評価行列のセルB1における余剰最大化のモデル予測が妥当であることを裏付けた。
• パイロットテストと包括的投票を伴うオンチェーンガバナンスは、γ'の動的調整を可能にし、オフチェーンガバナンスと比較して、より高いコミュニティ余剰と低いハードフォークリスクを実現した。
• S > 0が成立する場合、式(2γ' − 1)nSC > (1 − 2β)kSKを満たすと、大多数がアップグレード済みチェーンに移動することが予測され、これは観察されたイーサリアムの結果と一致した。
• モデルは、強い好みを持つ声の大きい少数派（高水準のγ'）が、初期の投票で元のチェーンが支持を獲得している場合でも、大多数をアップグレード済みチェーンに引きずり込むことができることを示した。
• 分析により、ハードフォークは全体の報酬を低下させること、そしてオンチェーンガバナンスが実装前テストと合意形成の調整を可能にすることで、余剰をより効果的に維持できることを確認した。