A estrutura de blockchain e a prova de participação (PoS) da Mintlayer

Mintlayer adopts an innovative Proof of Stake (PoS) consensus protocol. Unlike Bitcoin's energy-intensive Proof of Work (PoW) system, the PoS model selects block producers based on the stake they hold in the network. This fundamental difference not only ensures higher energy efficiency but also maintains network security. Block producers (called staking pools) are selected to produce blocks through a probabilistic selection process, further enhancing the fairness and decentralization of the system.

A Mintlayer Blockchain gera um bloco a cada 120 segundos, uma escolha de design cuidadosamente considerada. Essa frequência visa criar uma taxa de geração de blocos previsível e estável, garantindo que a rede possa escalar de forma eficiente, ao mesmo tempo em que mantém sua segurança e descentralização.

Função aleatória verificável (VRF) e seleção do produtor de blocos

A escolha do produtor de blocos é feita por meio de uma função de verificação aleatória (VRF), que é um método criptográfico que garante a aleatoriedade e a equidade do processo de seleção. Cada pool gera um número aleatório e, se esse número for menor que um determinado limite, o pool se qualifica para produzir um bloco. Esse limite é dinâmico e baseado nos parâmetros da rede e na participação do pool.

O processo VRF tem como objetivo evitar manipulação, garantindo que os produtores de blocos não possam prever ou controlar a probabilidade de serem selecionados. Essa aleatoriedade é crucial para manter a integridade e a descentralização da rede Mintlayer, pois impede que uma única entidade exerça uma influência desproporcional sobre o processo de produção de blocos.

Seleção de cadeia de densidade de cadeia normativa

O Mintlayer introduziu um método inovador para selecionar cadeias de especificações - o método de densidade de cadeia (chain density). Ao contrário das blockchains tradicionais, que geralmente escolhem a cadeia mais longa ou com o maior trabalho, o Mintlayer se concentra na densidade dos slots preenchidos na cadeia.

Em cada unidade de tempo, a cadeia que produz a maioria dos blocos é considerada a mais confiável e, portanto, torna-se a cadeia canônica. Este método é especialmente eficaz em sistemas de PoS, pois não só incentiva a produção mais eficiente de blocos, mas também garante a descentralização e resistência à manipulação da rede.

O SegWit (Testemunha Separada) é usado para gerenciamento de assinaturas

Mintlayer utiliza um sistema de Testemunho Separado (SegWit) semelhante ao Bitcoin para gerenciar assinaturas digitais em transações. O Testemunho Separado é uma maneira de separar assinaturas de transações dos dados da transação. Nos sistemas tradicionais, as assinaturas são incorporadas diretamente aos dados da transação, mas no sistema Mintlayer, as assinaturas são armazenadas separadamente.

Isso traz várias vantagens. Primeiro, reduz o tamanho das transações, reduzindo os custos e aumentando a velocidade de processamento. Em segundo lugar, aumenta a flexibilidade do sistema, permitindo estruturas de transação mais complexas sem aumentar significativamente a carga de dados. Ao adotar esse modelo, o Mintlayer melhora a escalabilidade e eficiência da rede.

O sistema é baseado na curva elíptica secp256k1, a mesma curva criptográfica usada pelo Bitcoin, garantindo compatibilidade e segurança. O Mintlayer também integra assinaturas Schnorr, um esquema de assinatura mais eficiente e privado, com propriedades lineares que tornam transações de múltiplas assinaturas mais rápidas e seguras.

Piscina de apostas e equilíbrio de Nash

O mecanismo de apostas do Mintlayer é muito importante em seu mecanismo de consenso PoS. Qualquer usuário só precisa bloquear pelo menos 40.000 tokens ML como aposta para criar uma piscina de apostas. Uma vez criada, outros usuários podem delegar seus tokens para essa piscina e obter recompensas sem precisar executar seus próprios nós.

As recompensas de stake são distribuídas de acordo com um plano decrescente ao longo do tempo, a fim de incentivar a participação inicial. Por exemplo, no primeiro ano, cada bloco gera 202 tokens ML, mas esse número diminui gradualmente ao longo de 10 anos.

Para garantir a estabilidade da rede, a Mintlayer aplicou o princípio do equilíbrio de Nash em seu design de pool de staking. Em resumo, o equilíbrio de Nash fornece um quadro teórico no qual, se os outros participantes mantiverem suas estratégias inalteradas, nenhum participante pode aumentar suas recompensas alterando sua estratégia. Isso é especialmente importante em sistemas PoS, pois o staking dos participantes pode variar ao longo do tempo.

Mintlayer garante que o fornecimento total de tokens ML permaneça constante, permitindo que os stakers tomem decisões com base em um valor fixo, sem considerar as variações no total de staking na rede. Isso proporciona maior previsibilidade e estabilidade, reduzindo a possibilidade de saturação do pool de staking ou de concentração de recursos em um pequeno número de pools grandes.

A fórmula para calcular recompensas garante que pools maiores não continuem acumulando recompensas depois de atingir um certo tamanho (chamado de saturação). Uma vez que a pool atinge a saturação, delegações adicionais não aumentarão mais as recompensas da pool, o que impede a centralização e incentiva a distribuição do poder de staking entre várias pools.

Destaques

• Mintlayer utiliza um mecanismo de PoS com uma função aleatória verificável (VRF) para selecionar de forma justa os produtores de blocos.
• A seleção de blocos é baseada na densidade da cadeia, garantindo que a cadeia com maior densidade seja a cadeia principal.
• Optimize the transaction storage by using segregated witness to separate signatures from data.
• O pool de staking é o núcleo do sistema PoS da Mintlayer, as recompensas são baseadas na quantidade de tokens ML staked.
• Aplicar o equilíbrio de Nash para manter a estabilidade e evitar a centralização do pool de apostas.