[논문 리뷰] Augur: a Decentralized Oracle and Prediction Market Platform

Jack Peterson, Joseph Krug외 3명|arXiv (Cornell University)|2015. 01. 05.

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한 줄 요약

Augur는 이더리움 기반의 탈중앙화된 오라클 및 예측 시장 플랫폼으로, 현실 세계의 사건 결과에 대한 정직한 보고를 유도하기 위해 명성 토큰(REP)을 사용한다. REP를 스테이킹하여 시장 결과를 보고하고 분쟁 보증금을 통해 갈등을 해결함으로써, 정직한 보고가 경제적으로 최적화된 시스템을 구축함으로써 신뢰할 수 없고 탈중앙화된 시장 해소를 실현하며, 증명 가능하고 보장된 보안 수준을 제공하고, 최대 20회의 분쟁 라운드 이내에 최종 결정 또는 포크를 달성한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 중앙 집중화된 중개자에 의존하지 않는 신뢰할 수 없고 탈중앙화된 예측 시장 플랫폼을 설계하기 위해.
• 중앙 집중화된 예측 시장이 부패, 사기 및 제한된 글로벌 참여로 인한 위험을 겪는 문제를 해결하기 위해.
• 신뢰할 수 없는 제3자 없이 블록체인으로 현실 세계의 정보를 안전하게 이관할 수 있는 탈중앙화된 오라클 메커니즘을 만들기 위해.
• 명성 기반의 분쟁 메커니즘을 통해 경제적 인cent리브가 정직한 보고와 일치하도록 보장하기 위해.
• 시장 해소가 제한된 수의 분쟁 라운드 내에서 이루어지며, 최종성 보장이 이루어지는 것을 공식적으로 증명하기 위해.

제안 방법

• 시장 결과 보고를 위해 스테이킹할 수 있는 네이티브 ERC-777 토큰인 '명성(REP)'을 사용한다.
• 사용자가 보다 큰 REP 보증금을 제출하여 결과 보고를 도전하는 다단계 분쟁 메커니즘을 적용한다.
• 분쟁 보증금이 임계값에 도달하면, REP 토큰이 각 가능한 결과에 해당하는 버전으로 분할되며, 유일하게 가치를 유지하는 것은 실제 결과에 해당하는 버전 뿐이다.
• 이전 행동(예: 유효하지 않은 시장, 보고자 미출석)을 기반으로 동적 보증금 조정을 도입하며, 보증금 크기를 최대 2배로 증가시키거나 최소 0.5배로 감소시키는 함수 f(x)를 사용한다.
• 완전한 세트 정산 메커니즘을 도입하여, 계약 내 매칭 엔진을 사용해 거래를 매칭하고, REP 스테이킹 주식을 통해 지급을 정산한다.
• 수학적 보조정리와 증명을 사용하여 분쟁 라운드 수가 제한됨을 보여주며, 최종 결정 또는 포크 이전에 최대 20라운드 이내로 제한된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 탈중앙화된 예측 시장이 중앙 기관에 의존하지 않고도 안전하고 신뢰할 수 없는 결과 해소를 달성할 수 있는가?
• RQ2 REP 보유자에게 정직한 보고가 항상 가장 수익성이 높은 전략이 되도록 경제적 인센티브를 어떻게 설계할 수 있는가?
• RQ3 악성 조건 하에서 예측 시장 결과를 최종화하기 위해 필요한 최대 분쟁 라운드 수는 얼마인가?
• RQ4 참가자 행동에 따라 시스템 안정성과 반응성을 유지하기 위해 보증금 크기를 어떻게 동적으로 조정할 수 있는가?
• RQ5 분쟁 메커니즘의 수렴 시간에 대해 어떤 공식적 보장을 제공할 수 있는가?

주요 결과

• 외부 시장 간섭이 없는 조건에서, 시스템은 최대 20회의 분쟁 라운드 이내에 예측 시장이 최종 결정되거나 포크를 유도함을 보장한다.
• 분쟁 메커니즘이 실제 세계 결과에 해당하는 REP 버전만 가치를 유지하도록 하여, 정직한 보고가 유일한 이성적 선택이 되도록 보장한다.
• 최소 초기 스테이킹 0.35 REP와 포크 트리거 275,000 REP를 통해, 분쟁 보증금이 지수적으로 증가하여 최대 20라운드 내에 포크 임계값에 도달함을 보장한다.
• 함수 f(x)를 사용한 동적 보증금 조정을 통해 시스템은 이전 행동에 기반해 자가 조절되며, 실패율에 따라 보증금 크기를 최대 50% 감소 또는 100% 증가시킬 수 있다.
• 수학적 증명을 통해 분쟁 보증금 크기가 라운드당 3d·2^(n−2)로 증가함을 보여주며, 포크 임계값으로 향하는 지수적 증가를 보장한다.
• 경제적 인centive와 암호학적 강제 조건의 조합을 통해 시스템은 최종성을 달성하며, 중앙 기관이 결과나 자금을 변경할 수 없다.