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Phala隱私計算任務介紹,礦機性能分與安全性對任務分的邏輯關系

 二維碼 27
發表時間:2021-07-07 15:50

背景概要


  1. 本次測試網中的計算任務由系統虛擬產生,每個 Round(600個區塊)固定產生 5 個計算任務。挖礦獎勵的獎勵量與白皮書一致,其中每個區塊被挖出的獎勵將有 50% 被執行隱私計算任務的 TEE worker 獲得,30% 的獎勵由所有在線的 TEE worker 獲得,20% 流入國庫通過鏈上議會進行民主治理;

  2. Vendetta 測試網中,CPU 最低抵押額為 0 tPHA;礦工可以用 tPHA 為自己的 CPU 作額外抵押,任何人也可以用自己的 tPHA 為其他 TEE worker 抵押,但是結算時暫不支持自動分賬到提名人身上;

  3. 1 個 Round 內,1 個 TEE worker 最多分到 1 次計算任務;

  4. 測試網中計算任務分發的算法與參數是具有實驗性的,主網上線后會有所升級;獎勵的結算方式也可能會變化。


代碼閱讀:Github


隱私計算任務派單算法


核心邏輯

image.png

  • 如同任何派單算法一樣,我們需要根據隱私計算任務特征指派給合適的 TEE worker 完成計算;

  • 因此 Phala Network 系統會根據計算特性的核心需求,根據每個 TEE 設備特征進行打分,得出每個 TEE worker 的任務分;

  • 根據所有在線 TEE worker 的任務分,通過加權隨機抽樣公式進行計算得出指派結果;

  • 被指派的 TEE 完成隱私計算任務后,由系統自動結算和發放獎勵。為保障系統安全性,獎勵將凍結一段時間。(Vendetta 測試網發放的獎勵是Fire II,只用作獎池結算的統計,無法流轉)。


TEE worker 任務分


  1. TEE worker 分到計算任務的概率主要取決于 TEE worker 的兩個特征:計算能力、安全性。

    • 計算能力由 CPU 性能分來評定,未來將通過鏈上投票-無分叉升級方式實現迭代;

    • 安全性與單 CPU 抵押額相關。

  1. 計算能力和安全性的提升對 TEE worker 獲得隱私計算任務的概率并不是線性增加的

  2. 根據TEE計算派單的核心指標,我們計算出每個 TEE 被指派到計算任務的任務分


計算任務分的公式如下:


  •  = TEE 計算性能分

  •  = TEE 的抵押量-基礎抵押量(本次 Vendetta 測試網中基礎抵押量為0)


不放回的加權隨機采樣(weighted random sampling without replacement)


我們使用不放回的(這意味著每個 TEE worker 在每個 Round 只能被抽取一次)加權隨機采樣,從所有在線 TEE worker 中隨機的抽取 5 個 TEE worker 來執行計算任務。


加權則意味著抽樣中會將每個 TEE worker 的任務分 w 作為基礎值,w 越高意味著被派到概率越高。


舉例說明不放回的加權隨機采樣:


假設有 A、B、C 三臺 TEE worker

其中 A 任務分為 3,B 任務分為 2,C 任務分為 1

現在從 3 臺 TEE 里抽一臺,那 A 被派到的概率是


如果抽兩臺,那 A 被派到的概率就是



真實環境下可能會從上千臺-上萬臺 TEE 里抽出 5 個,但邏輯是和上述的例子一致的


為了讓 TEE 礦工可以預測自己的被派概率和模擬抵押 tPHA 量與被派概率的關系,我們將提供 Dashboard(此處鏈接到計算器教程)的隱私計算概率計算器,礦工可以填入自己的機器性能分和預期抵押額模擬派單概率。


派單算法的數據模擬


額外抵押量與被派概率的相關性


算法是明確的,但僅僅基于算法,并不能算出單一礦機被派到的概率,因為被派概率是和當前在線的礦機數量以及他們的任務分相關的。我們模擬了額外抵押量對被派概率的提升


假定羅夏有一臺300分的TEE(圖中紅線),而其它 TEE 是 5000 臺 420 分的機器,并且都有額外 1000 tPHA 的抵押。如果從 5001(算上了羅夏的)臺礦機中抽5臺執行計算任務的話,那隨著羅夏增加額外抵押,被派到的概率呈現如下增長

image.png

從圖中紅線可以看出:

- 在沒有額外抵押量的情況下,從一千多臺機器中抽5個被派到的概率是很低的,大概是0.05%;

- 隨著抵押量的增加,最開始概率增加較快,之后緩慢;

- 但即使抵押量增加到 2 萬,中獎率也只是增加到0.17%。


機器性能與被派概率的相關性


上圖中淺藍、紅、黃、綠的機器分分別是400、300、200、100分,可以看出機器性能在被派概率上保持恒定的絕對優勢


多臺礦機該怎么分配額外抵押?


假設羅夏有兩臺一樣的礦機,那在總抵押量相同的情況下,怎樣分配抵押對整體收益影響不大。

下圖模擬的情況是羅夏有兩臺420分的TEE、并且都做了5000tPHA的抵押。其它的TEE是5000臺,1000tPHA抵押,都是420分。

現在羅夏有20000tPHA,下圖中橫坐標最左邊是全部把20000tPHA全給了其中一臺TEE,概率是0.28%;最右邊是把20000tPHA全給了另一臺,也是0.28%;中間是均分,概率是0.32%;可見,均分會比只分給其中一臺更多一點。

image.png


湃鯨科技推出高性能PHA礦機:


pha3.jpg

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