[论文解读] 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 1

一句话总结

本文提出了一种基于纳什均衡的博弈论框架，用于建模区块链治理并预测最小化硬分叉的最优策略组合。该框架引入了链下与链上治理的收益矩阵数学公式，并通过以太坊数据进行了验证，结果表明，结合试点测试与投票机制的链上治理可提升社区收益并降低分叉风险，从而实现共识参数的动态调整。

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.

研究动机与目标

• 将区块链治理在制度治理层级中形式化，并使其与IT治理原则保持一致。
• 将区块链治理建模为一种战略博弈，利用纳什均衡预测协议升级决策的结果。
• 推导出可预测是否会发生硬分叉以及多数社区是否会采纳升级链的数学公式。
• 使用2016年以太坊硬分叉的真实数据验证所提出的模型。
• 比较链下与链上治理机制，识别最优治理策略。

提出的方法

• 基于投票者与社区的偏好，构建链下与链上区块链治理情景的收益矩阵。
• 应用纳什均衡分析模拟策略组合，识别最优治理决策。
• 推导关键公式：S(V) 表示投票者盈余，S(C) 表示社区盈余，总盈余 S = S(V) + S(C)。
• 使用公式 (17) 和 (18) 判断多数是否会转向升级链（S > 0）或选择留下（S < 0）。
• 引入参数 γ' 表示偏好升级链的社区成员比例，使链上治理中可实现动态调整。
• 使用真实以太坊数据验证模型，包括在DAO攻击后协议升级获得54%支持（β = 0.54）的数据。

实验结果

研究问题

• RQ1 在区块链协议升级期间，何种治理策略可最小化硬分叉风险？
• RQ2 投票者偏好（β）与社区偏好（γ'）如何影响链分叉的可能性？
• RQ3 在何种条件下，区块链社区的多数将选择迁移到升级链而非留在原链？
• RQ4 与链下治理相比，链上治理在收益最大化与分叉规避方面表现如何？
• RQ5 基于纳什均衡推导出的数学公式能否准确预测区块链系统中的实际治理结果？

主要发现

• 该模型成功预测了2016年DAO攻击后以太坊社区将发生分裂，多数将转向升级链（以太坊），与公式 S > 0 的预测一致。
• 升级链（以太坊）的收益高于原链（以太坊经典），验证了模型在评估矩阵B1单元格中对盈余最大化的预测。
• 结合试点测试与包容性投票的链上治理可实现对 γ' 的动态调整，相比链下治理，能带来更高的社区盈余并降低硬分叉风险。
• 当 S > 0 时，由 (2γ' − 1)nSC > (1 − 2β)kSK 定义，模型预测多数将转向升级链，该结果与以太坊的实际表现一致。
• 模型表明，即使初始投票倾向原链，具有强烈偏好的少数活跃群体（高 γ'）仍可推动多数转向升级链。
• 分析确认硬分叉会降低整体收益，而链上治理通过预实施测试与共识校准，能更有效地保持盈余。