Валидирование в экосистеме Cosmos

Введение

Вопросы про валидирование и выбор валидатора в экосистеме Cosmos часто встречаются в тематических чатах. При этом тема полностью не раскрыта (и вряд ли будет).

Мы попытались собрать инфу о всех аспектах валидирования в одном лонгриде.

Надеемся на активную помощь комьюнити, а главное валидаторов, в редактировании и наполнении статьи.

Поводом для создания послужил вот этот диалог

@schyuka статья для тебя

Коротко об экосистеме Cosmos и основные термины

Безопасность экосистема Cosmos построена на DPoS (Delegated Proof of Stake).

В отличии от классического PoS, где новый блок может выбирать каждый пользователь со стейком, в DPoS блоки выбирают валидаторы, количество которых ограничено, через голосование. За это они получают вознаграждение. Для того, чтобы выбирать блоки, валидатору требуется набрать стейк выше порогового значения.

Именно поэтому, валидаторы заинтересованы в привлечении пользовательских токенов. Давайте разбираться.

Как работает Cosmos

Сеть Cosmos функционирует на трех разных уровнях.

1. Сетевой уровень: позволяет подтверждениям транзакций и другим сообщениям консенсуса взаимодействовать с блокчейнами хаба.
2. Уровень консенсуса: упорядочивает ноды в соответствии с решениями валидаторов о добавлении новых транзакций.
3. Уровень приложения: обновляет сеть, отслеживая изменения в транзакциях и балансах.

Tendermint – это решение, объединяющее 2й и 3й уровни (консенсуса семейства pBFT и сетевой) в общий движок, что позволяет разработчикам сосредоточиться на разработке приложений, а не на сложном базовом протоколе.

pBFT — Practical Byzantine Fault Tolerance. Подробнее о проблеме отказоустойчивости византийских генералов и алгоритмах консенсуса, например тут: https://3commas.io/ru/blog/alternativnye-algorytmi-consensusa

Стейкинг

Стейкинг – это процесс блокировки токенов для обеспечения безопасности блокчейна через доказательство доли владения. За участие в управлении выплачиваются награды, пропорционально заблокированным токенам.

Ликвидный стейкинг в сети Cosmos мы рассматривать не будем, описывали в свое время тут. Статья старая, проекты стремительно меняются, но кухня та же.

Валидатор

Валидаторы проверяют транзакции и подписывают новые блоки в блокчейне. За это они получают доход.

Валидаторы также должны участвовать в управлении путем голосования по предложениям. Вес голоса зависит от количества застейканных в них токенов.

Зачастую под валидатором понимают более широкое понятие. В общем смысле валидатор это человек (организация, группа лиц), обеспечивающая работоспособность валидатора-сущности, и организовывающая все смежные сервисы (например, включение рестейка, голосование, шитпостинг в твиттере и участие в склоках в телеграм-чатах).

Валидаторы в сети выбираются случайным образом пропорционально доле их стейка от общего кол-ва залоченных монет (т.е. совершенно стандартным образом).

Состояния валидатора

Валидатор может находиться трёх состояниях:

1. in validator active set (bonded). Валидатор находится в активном сете и принимает участие в консенсусе. Он зарабатывает вознаграждения и может быть заслэшен за плохие действия (подробнее в разделе слэшинг).
2. inactive (unbonded). Валидатор не входит в активный сет и не участвует в консенсусе. Соответственно, он не получает вознаграждения и не может быть заслэшен. Валидатору в этом состоянии возможно делегировать токены.
3. jailed. Валидатор заслэшен и находится в тюрьме. В этом состоянии он не участвует в консенсусе и управлении. Если валидатор попадает в тюрьму за пропуск блоков, то он выходит оттуда после того как пошлёт unjail транзакцию. Если попадание в тюрьму связано с двойной подписью блоков, то валидатор не может из неё выйти.

Слэшинг

Слэшинг — это "наказание" для валидатора, которое заключается в конфискации части его токенов. То, какой процент токенов будет срезан, зависит от допущенного валидатором нарушения и угрозы безопасности других участников сети. Это не только финансовый стимул для валидатора добросовестно выполнять свои обязанности, но и мера, заставляющая валидаторов «рисковать собственной шкурой». Одновременно с этим, это то, что мотивирует делегаторов тщательнее выбирать валидаторов, т.к. для них тоже существует риск потери части своих токенов.

Существует два типа событий, которые приводят к слэшингу (на примере CosmosHub):

Слэшинг на 0,01% может произойти, если валидатор подписывает меньше 500 блоков из последних 10000. При текущем времени блока (~6.31с) это означает, что валидатор недоступен 6.31*9500=59945(с), что больше 16 часов.

При этом, валидатор выпадает из консенсуса и не получает награды за блок как минимум на 10 минут (термин jail). После устранения проблем валидатор может повторно присоединиться к набору валидаторов, отправив unjail-транзакцию.

Слэшинг на 5% может произойти, если валидатор подписывает два разных блока одновременно. Эту неисправность труднее предвидеть, она возникает в результате плохой практики эксплуатации или откровенно злого умысла нодраннера (фактически он создаёт форк блокчейна со своими правилами). Кроме 5% токенов, валидатор теряет право предлагать блоки и получать вознаграждение без возможности разблокировки (фактически удаляется из набора валидаторов навсегда). Все делегаторы данного возвращают свои токены после окончания периода анбонда (21 день).

Делегатор

Делегатор - это пользователь, который делегировал свои токены валидатору, тем самым отправив их в стейкинг.

Делегатор получает награды, пропорционально своей доле токенов, от общего количество токенов валидатора, и платит валидатору небольшую комиссию за его услуги (комиссия устанавливается самим валидатором, об этом ниже).

Поскольку делегаторы делятся доходами со своими валидаторами, они также разделяют риски. Если валидатор ведет себя неправильно, каждый из его делегаторов несёт убытки пропорционально доле его стейка. Это наказание является одной из причин, по которой делегаторы должны проводить надлежащую проверку валидаторов перед делегированием. Распределение их доли между несколькими валидаторами - это еще один уровень защиты.

Делегаторы играют важную роль в системе, поскольку они отвечают за выбор валидаторов. Делегирование - это не пассивная роль. Делегаторы должны активно отслеживать действия своих валидаторов и участвовать в управлении.

Работа валидатора

Технические аспекты работы валидатора

Управление валидатором - сложный процесс, включающий следующие обязанности:

• администрирование серверов, на которых запущен валидатор;
• подготовка к обновлениям сети;
• мониторинг чатов валидаторов, чтобы замечать сообщения об уязвимостях, внеплановых обновлениях и рекомендациях;
• настройка и поддержка систем мониторинга, чтобы узнавать обо всех неполадках заранее;
• принятие мер безопасности, чтобы обеспечить безопасность ключей валидатора.

Администрирование

Для того, чтобы стать валидатором, нужно:

• арендовать или купить сервер и разместить его где-то (учитывая электроснабжение, климат и пр.);
• настроить ноду сети на этом сервере и подождать ее синхронизации;
• создать валидатора;
• заделегировать ему достаточно токенов, чтобы стать активным валидатором.

Подготовка к обновлениям сети

В обязанности валидаторов входит подготовка к обновлениям сети, иначе, если валидатор пропустит обновление, он рискует улететь в джейл. Для этого команда должна постоянно читать чаты, где сетка взаимодействует с валидаторами, и готовиться к обновлениям заранее. Есть отличный инструмент, который называется Cosmovisor. Он позволяет упростить процесс обновления и подготовиться к нему заранее, что немножко упрощает жизнь, особенно если обновление происходит в середине ночи.

Мониторинг чатов валидаторов

В блокчейне есть много вещей, которые могут пойти не так. Например, 13 октября 2022 в Cosmos-сетях была обнаружена уязвимость Dragonberry, и всем пришлось срочно обновляться. Очень важно постоянно мониторить чаты валидаторов, чтобы узнавать о таких вещах заранее и помогать команде их исправить. Также там очень часто там публикуются рекомендации, которые позволяют улучшить производительность, починить какие-то баги и т.п.

Настройка и поддержка систем мониторинга

Один из важнейших технических аспектов управления валидатором - создание и настройка систем мониторинга. Мониторинг важен для недопущения ситуации, где валидатор не подписывает блоки, а его команда об этом не знает. Пример таких ситуаций:

- в датацентре случилась авария;

- на сервере закончилось место;

- валидатор забыл обновить свою ноду и т.д.

Такое довольно часто случается, и тут обязательно нужно быть во всеоружии.

Стандартный набор мониторинга состоит обычно из следующих инструментов:

• Grafana - визуализация метрик и средство для отправки уведомлений;
• Prometheus - инструмент, чтобы собирать метрики с разных источников и хранить их;
• PagerDuty - сервис для отправки пуш-уведомлений или SMS, если что-то пошло не так.

При надежной системе мониторинга, если вдруг что-то пойдет не так, ответственным людям сразу же прилетит уведомление, чтобы они были в курсе и смогли разобраться, что случилось и как это устранить.

Участие в дискуссиях и голосованиях

Валидаторы - это сущности, обеспечивающие работу блокчейна. Поэтому для них жизненно важно всегда давай свою обратную связь при дискуссиях, а также голосовать за предложения в сетях. Таким образом валидаторы вносят свой вклад в развитие сети.

Принятие мер безопасности

У каждого из валидаторов есть по 2 ключа:

• ключ консенсуса - используется для того, чтобы подписывать блоки;
• ключ кошелька - используется для того, чтобы делать транзакции от имени валидатора.

Если любой из этих ключей либо потерять, либо сделать публичным или дать к ним доступ лишним людям, с валидатором сразу можно попрощаться, так как ни один из этих ключей пока нельзя поменять. Так что нужно обезопаситься от утечки ключей или несанкционированному доступу к ним.

Вот (далеко не полный) список мер, которые можно принять, чтобы обеспечить безопасность своего валидатора:

• включение SSH-авторизацию только по публичному ключу;
• использование программно-аппаратных модулей безопасности для ключа консенсуса;
• использование холодных кошельков для ключа кошелька.

Участие в управлении (гавернанс)

Голосование

Валидаторы и делегаторы в Cosmos могут голосовать за предложения по изменению эксплуатационных параметров (таких как ограничение расхода газа в блоке), координировать обновления или принимать решение по любому конкретному вопросу.

Валидаторы играют особую роль в системе управления. Являясь основой системы, валидаторы обязаны голосовать по каждому предложению. Это особенно важно, поскольку делегаторы, которые не голосуют, наследуют голос своего валидатора.

Часто критерием дропа является наличие голосования по конкретному пропоузалу (предложению). Если вы не проголосуете, за вас проголосует ваш валидатор. Если ваш валидатор не проголосует - ваш голос не учтен.

Иногда для дропа голос валидатора тоже не учитывают и важно проголосовать самому, учитывайте это.

Приведу пример: по пропоузалу ваш валидатор проголосовал "за" своими 1000 токенами (пусть у него именно 1000 токенов). После вы голосуете "против" (у вас, например, 100 токенов). По итогу будут учтены 900 голосов "за" и 100 "против".

Cosmos Hub («Gaia»), например, имеет внутрисетевой механизм управления для внесения предложений, изменения параметров консенсуса и расходования средств из пула сообщества. Хорошим тоном перед созданием голосования, является предварительное обсуждение выносимой темы на официальном форуме, в дискорде, твиттере.

Давайте в общих чертах рассмотрим процесс голосования и важные его аспекты. Пример приведу на примере Cosmos Hub.

При голосовании в Cosmos Hub определяются следующие критерии:

Минимальный депозит: 64 ATOM;

Максимальный период депозита: 14 дней;

Период голосования: 14 дней;

Кворум: 40% от общего стейка (voting power);

Порог прохождения: 50% от общего стейка;

Порог вето: 33,40% от общего стейка.

Перед тем, как предложение управления войдет в период голосования, инициатор голосования должен иметь минимальное количество ATOMов, внесенных в качестве депозита (64). Любой может внести свой вклад в этот депозит, хотя обычно это делает инициатор предложения. Депозиты успешных и неудачных предложений возвращаются вкладчикам. Процесс инициации голосования длится 2 недели и инициировать его можно вскладчину.

Депозиты сжигаются только тогда, когда предложения блокируются, как это указано в спецификации модуля управления Cosmos SDK gov.

Депозиты не сжигаются за несоблюдение кворума или за отклонение предложения.

Период голосования в настоящее время составляет фиксированный 14-дневный период. Во время периода голосования участники могут выбрать голос или "Да", или "Нет", или "Воздержаться", или "Нет с вето". Голосующие могут изменить свой голос в любое время до окончания периода голосования.

Что означают варианты голосования?

Воздержаться: Голосующий хочет внести свою долю в кворум, но не хочет голосовать "за" или "против" предложения.

Да: Одобрение предложения в его текущей форме.

Нет: Неодобрение предложения в его текущей форме.

Нет с вето: Голос "Нет с вето" указывает на то, что предложение либо (1) считается спамом, т. е. несущественным для Cosmos Hub, (2) неоправданно нарушает интересы меньшинства, или (3) нарушает или поощряет нарушение правил взаимодействия, установленных в настоящее время правлением Cosmos Hub.

Предложение 75 рекомендует голосовать "Нет с вето" за предложения, которые являются спамом, нарушают интересы меньшинства, или нарушают правила взаимодействия (т. е. социальные протоколы, которые приняты управлением). Это предложение было расширением идей, выдвинутых в Предложении 6 .Голос "Нет с вето" не имеет непосредственной дополнительной финансовой стоимости для голосующего - вы не рискуете своими токенами, используя эту опцию.

Что определяет, пройдет ли управленческое предложение или нет?

Есть четыре критерия, по которым решение считается принятым:

Депозит заполнен: Минимальный депозит в размере 64 ATOM (в нашем примере) собран для того, чтобы предложение вошло в период голосования.

Достигнут кворум: Требуется минимум 40% общего стейка сети, чтобы принять участие.

Простое большинство голосов "за": Более 50% участвующих голосов должны поддержать голос "за" к концу 14-дневного периода голосования.

Вето не наложено: Меньше 33,4% от общего стейка поддержало голос "Нет с вето" к концу 14-дневного периода голосования.

Для кворума считаются все голоса «Да», «Воздержаться», «Нет» или «Нет с вето».

Валидаторы, не входящие в активный сет, могут отдать свой голос, но их голос (включая голоса их делегаторов) не будет учитываться при голосовании, если они не будут в активном сете, когда закончится период голосования. Это означает, что если токен делегируется валидатору, который находится в джейле или вне активного сета во время окончания периода голосования, вес его доли в голосовании не будет учитываться.

Хотя для управленческого предложения требуется простое большинство голосов «Да» (т. е. 50% участвующго стейка), голос «Нет с вето», составляющий 33,4% участвующего стейка или больше, может перекрыть этот результат и привести к отмене предложения. Это дает возможность меньшинству, представляющему более 1/3 участвующего голосующего стейка, отклонить предложение, которое в противном случае было бы принято.

Доходы валидатора

Комиссия

Валидаторы получают доход с комиссии за свои услуги.

Посмотрите как разнятся комиссии валидаторов на примере верхней части таблицы активного сета Cosmos Hub.

Из этой таблицы видно насколько разные ставят перед собой задачи валидаторы и как по-разному их решают.

Биржевые валидаторы не заинтересованы в привлечении делегаторов из вне и работают по сути с клиентами своих бирж. Делегаторов таких валидаторов сети обычно исключают из дропа.

Зачастую валидатор стоит перед сложным выбором размера комиссии, поскольку чем выше выставишь комиссию, тем больше получишь доход, но тем меньше получит делегатор и привлекать делегаторов станет сложнее.

Сети обычно рекомендуют выставлять комиссию в диапазоне 5-20%.

Самая популярная комиссия - 5%.

Многие попадаются на уловку 0%, но такие валидаторы зачастую стремятся таким образом набрать большое количество клиентов, а потом без объявления поднять комиссию, заняв высокое место в активсете. Валидаторы с комиссией 0% тоже часто не попадают под дроп.

Каждый валидатор может установить свою начальную комиссию, максимальную ежедневную скорость изменения комиссии и максимальную комиссию

Кто же стейкает валидаторам с комиссией 100%, спросит любопытный душнила. Фрики конечно же! Но чаще всего весть стейк таких валидаторов собственный. Они подняли ноду только с целью заделегировать туда собственные активы и не преследуют цели увеличения размера стейка.

Пример расчета доходности валидатора

Давайте посчитаем доходность валидатора CosmoBook в сети Secret Network по состоянию на 11.04.2023.

При расчетах не будем учитывать изменение APR и рестейк (тут цель просто показать кухню):

Исходные данные:

Делегация 5285 SCRT;

Комиссия валидатора 5 %;

APR 28,69%.

Суммарный доход от стейкинга за счет инфляции сети за год составит:

5285 * 0,2869 = 1516 SCRT в год (или 126 SCRT в мес., или 4,2 SCRT в день).

Говоря иначе по состоянию на 11.04.2023. валидатор CosmoBook в сети Secret Network приносит хозяевам 2.9$ в день.

Если говорить про доходность валидатора, то важно понимать, что валидатор несет значительные издержки (стоимость инфраструктуры, софта, средств мониторинга, время нодранера, стоимость средств-резервирования и т.п.) и валидирование далеко не всегда занятие прибыльное.

Дополнительно: Реинвестирование наград (авторестейк)

В этой теме мы не будем рассматривать понятие сложного процента. Скажем лишь о том, что авторестейк - это процесс периодического перекладывания полученных за стейкинг ревардов в тело стейка с целью увеличения прибыли.

Авторестейк стал возможен благодаря наличию модуля authz в Cosmos SDK.

authz - авторизация учетных записей для выполнения действий от имени других учетных записей, которая позволяет валидатору выполнять сообщения от имени делегатора.

Говоря иначе, благодаря модулю authz делегатор может дать право валидатору на выполнение определенных цикличных процессов от его имени. По сути делегатор предоставляет валидатору право собрать с его кошелька реварды за стейкинг и доложить в тело стейка. Следующие реварды делегатор получит уже с увеличенного тела.

Тут же появляется понятие APY (annual percentage yield), представляющее собой APR (annual percentage rate) с учетом рестейка.

Периодичность рестейка выбирает валидатор. Он же оплачивает газ при рестейке за делегатора.

Если вы стейкаете вдолгую, то подключение рестейка выгодно. Если токен стремительно укатывается, то зачастую пользователь принимает решение рестейк не подключать, а продавать реварды, окупая тело стейка. Такая стратегия актуальна с щитками при высоком APR.

Перед включение рестейка следует убедиться, что эту функцию подключил ваш валидатор. Наличие рестейка так же может стать аргументом при выборе валидатора.

Для анализа APR и ARY сети, количества валидаторов с подключенным рестейком, цены токеном и собственно включения самого рестейка рекомендуем вам приложение https://restake.app/

На рисунке представлена сеть Osmosis, валидаторы с включенным рестейком, номер в сете, периодичность рестейка, APY, комиссия валидатора:

Классификация валидаторов

Тут мы попытались классифицировать валидаторов для общего понимания подходов к валидированию, организации делегаций, способам контрибьюций и т.п. Делегация - основной источник дохода от валидирования (обычно это 5 % от дохода делегатора). Многих валидаторов нельзя отнести к конкретному типу, но понимание этих направлений видится нам важным:

1. Биржевые валидаторы.

CEX аккумулирует у себя значительную часть токенов, предоставляя своим клиентам услугу стейкинга. Для увеличения доходов биржа запускает собственного валидатора в сети (иногда несколько) и загружает в него стейк своих пользователей. Такие валидаторы многим видятся вредным явлениям, поскольку создают значительный перекос распределения токенов в сете, негативно влияя на децентрализацию. Так же такие валидаторы обычно не принимают участие в жизни сети. Экосистема отвечает взаимностью и стейкеры таких валидаторов зачастую не попадают в распределение дропов. Так же эти валидаторы, обычно, не участвуют в процессе голосования (это их собственная инициатива).

2. Крупные (ранние) валидаторы.

Это валидаторы, которые валидируют с запуска экосистемы, держат у себя значительную часть застейканных токенов (их часто можно увидеть в топе активного сета). Этих мастодонтов знают все. Именно они стояли у истоков запуска экосистемы, именно они столкнулись с кучей трудностей, решив которые позволили нам оказаться на текущем этапе развития. Очень часто новые проекты сами заинтересованы в привлечении таких валидаторов (поскольку это позитивно влияет на имидж проекта) и сами отгружают им значимую часть собственных токенов. Такие валидаторы являются полноценной значимой частью экосистемы, часто принимают активное участие в ее развитии, участвуют в открытых обсуждениях, посещают митапы, активно пилят свои продукты и контент.

3. Медиа-валидаторы (гуманитарные валидаторы).

Такие валидаторы строят работу по привлечению делегаций вокруг работы с комьюнити. Цель - привлечь комьюнити делегировать именно им. Есть множество способов привлечь делегацию комьюнити. Рассмотрим основные:

• финансовый (отчисление части дохода путем генерации собственных токенов и выделения их своим делегаторам);
• генерирование медиа-контента (видео, статьи, стримы, создание тематических чатов, каналов и других площадок, где пользователю предоставляется интересный контент).

Такие валидаторы всегда на виду, несут повышенные репутационные издержки и их экономическое состояние напрямую зависимо от лояльности комьюнити.

4. Техвалидаторы.

Это валидаторы, которые контрибьютят сети путем создания полезных dApp, скриптов и пр. технических решений, полезных как проекту, так и делегаторам. Работа таких валидаторов в части получения делегаций больше направлена на работу с самим проектом.

5. Тестнет-валидаторы.

Это отдельная часть валидаторов, которая заходит в проект на раннем этапе запуска (тестнете), контрибьютит, помогая сети запуститься, выявить и устранить баги, подготовиться к выходу в майннет. Тут нужно оговориться, что это на этом этапе валидатор несет расходы на собственную инфраструктуру, постоянно вынужден следить за обновлением и биться над исправлением багов, но не имеет никаких гарантий на возврат вложений. Такие валидаторы стремятся стать так называемыми генезис-валидаторами и выйти в майннет с делегацией от сети. Зачастую такие валидаторы ведут свой канал (чат). Так же часто такие валидаторы после получения наград за тестнет договариваются и предоставляют средства валидатору партнеру, а свою инфраструктуру сворачивают и в майннет не идут, зарабатывая на наградах по итогу тестнета.

6. Проекты - валидаторы.

Есть примеры проектов (построенных поверх сети), которые поднимают свою ноду, тем самым контрибьютят сети, на которой работают. Обычно такие валидаторы едут на делегации собственных токенов и токенов пользователей своего проекта.

Разумеется, очень мало валидаторов, подходящих под одну конкретную категорию. Зачастую валидатор содержит в себе несколько признаков и работает по нескольким направлениям в привлечении делегаций.

Классификация обсуждаема. Ждем предложения.

Русскоговорящие валидаторы

Поскольку статью мы готовим на русском языке, то собрали информацию о русскоговорящих валидаторах в Космобуке (тык).

В выборе валидатора очень важно иметь возможность обратной связи. При этом ваш валидатор не обязательно должен говорить на вашем языке, но желательно иметь возможность легко и оперативно коммуницировать.

Иформацию о русскоговорящих валидаторах мы собирали, обратившись к ним с просьбой заполнить форму, информацию из которых позже преобразовали в визитки.

Если вы валидатор или делегатор валидатора, которого нет в списке, пожалуйста, заполните форму и мы обязательно добавим вас;)

Заключение

Вот мы с Толяном и закончили наш путь от новичка к гигачад-валидатору. Удивительный факт: чтение статьи занимает 30 минут с перекурами, а путь тру-валидатора не заканчивается никогда.