[论文解读] Augur: a Decentralized Oracle and Prediction Market Platform

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

Sports Analytics and Performance参考文献 6被引用 79

一句话总结

Augur 是一个基于以太坊构建的去中心化预言机与预测市场平台，通过声誉代币（REP）激励用户真实报告现实事件的结果。通过质押 REP 来报告市场结果，并允许争议保证金解决分歧，该系统确保诚实报告在经济上是最优选择，实现无需信任的去中心化市场结算，具备可证明的安全保障，且在最终确定或分叉前最多仅有 20 轮争议。

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.

研究动机与目标

• 设计一个无需信任的去中心化预测市场平台，消除对中心化中介的依赖。
• 解决中心化预测市场面临腐败、欺诈和全球参与受限等问题。
• 创建一个去中心化的预言机机制，安全地将现实世界信息迁移至区块链，无需可信第三方。
• 通过基于声誉的争议机制，确保经济激励与真实报告保持一致。
• 正式证明市场结算将在有限轮次的争议中完成，确保系统最终性。

提出的方法

• 使用原生 ERC-777 代币 Reputation（REP），持有者通过质押 REP 来报告市场结果。
• 采用多轮争议机制，用户通过提交不断增大的 REP 保证金来挑战已报告的结果。
• 当争议保证金达到阈值时，REP 代币会分裂为对应每个可能结果的版本，仅正确结果对应的版本保留价值。
• 引入基于历史行为（如无效市场、缺席报告者）的动态保证金调整机制，使用函数 f(x) 将保证金规模最多上调至 2 倍或下调至 0.5 倍。
• 采用完整集合结算机制，通过合约内匹配引擎匹配交易，并通过质押 REP 的股份完成结算。
• 使用数学引理与证明表明争议轮次是有限的，最多 20 轮后即完成最终确定或触发分叉。

实验结果

研究问题

• RQ1 去中心化预测市场能否在不依赖中心化权威的情况下实现安全、无需信任的结果结算？
• RQ2 如何设计经济激励机制，确保 REP 持有者始终将真实报告作为最有利可图的策略？
• RQ3 在对抗性条件下，预测市场结果最终确定所需的最多争议轮次数是多少？
• RQ4 如何动态调整保证金规模以维持系统稳定性并响应参与者行为？
• RQ5 争议机制的收敛时间可提供哪些形式化保障？

主要发现

• 该系统保证在最多 20 轮争议内完成市场最终确定或触发分叉，前提是无外部市场干扰。
• 争议机制确保仅与现实世界结果相符的 REP 版本保留价值，使真实报告成为唯一理性的选择。
• 在最低初始质押 0.35 REP 且分叉触发阈值为 275,000 REP 的条件下，系统确保争议保证金呈指数级增长，最多 20 轮内达到分叉阈值。
• 通过函数 f(x) 实现的动态保证金调整机制，使系统能根据历史行为自我调节，依据失败率将保证金规模最多下调 50% 或上调 100%。
• 数学证明表明，争议保证金规模每轮增长为 3d·2^(n−2)，确保向分叉阈值呈指数增长。
• 系统通过经济激励与密码学强制相结合实现最终性，任何中心化权威均无法更改结果或资金。