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El desafío de la equidad en los mecanismos de tarifas de blockchain

Este artículo habla sobre la equidad y las ganancias de los mineros en los mecanismos de tarifas de transacción.

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En los últimos años, el uso de la tecnología blockchain se ha expandido bastante, dando lugar a nuevos sistemas para procesar transacciones. Un aspecto clave de estos sistemas es el Mecanismo de Tarifas de Transacción (TFM). Este mecanismo determina cómo se añaden las transacciones a un bloque y afecta tanto a los mineros que validan las transacciones como a los usuarios que las crean.

¿Qué es un Mecanismo de Tarifas de Transacción?

Un TFM está diseñado para asignar espacio en un bloque a las transacciones según las tarifas que los usuarios estén dispuestos a pagar. Normalmente, los usuarios envían una tarifa junto con su transacción, lo que incentiva a los mineros a incluir su transacción en el siguiente bloque. Esto crea un ambiente competitivo donde los mineros seleccionan transacciones basándose en estas tarifas, similar a una subasta.

Con este sistema, los mineros buscan maximizar sus ganancias seleccionando las transacciones que ofrezcan las tarifas más altas. Por otro lado, los usuarios quieren que sus transacciones se incluyan rápido, lo que a menudo los lleva a aumentar las tarifas que están dispuestos a pagar.

Los Desafíos en los TFMs Actuales

A pesar de las ventajas de los TFMs, todavía hay desafíos. Muchos mecanismos existentes priorizan los intereses de los mineros, a menudo en detrimento de la equidad hacia los usuarios. Por ejemplo, los usuarios con tarifas bajas pueden ver sus transacciones retrasadas por mucho tiempo o no incluidas en absoluto. Esto puede dificultar la adopción más amplia de criptomonedas porque los usuarios potenciales pueden desanimarse por los altos costos de transacción o los tiempos de procesamiento lentos.

Una preocupación clave es que muchos TFMs no permiten transacciones con tarifas cero. En términos prácticos, esto puede ser problemático para las microtransacciones, que son pagos pequeños que pueden beneficiarse de tarifas insignificantes o nulas. Las redes de pago que no cobran tarifas pueden manejar volúmenes de transacción mucho más altos que las que sí cobran tarifas.

Equidad en los TFMs

Para mejorar el atractivo de las blockchains para los usuarios, es esencial introducir equidad en los Mecanismos de Tarifas de Transacción. Específicamente, se han propuesto dos nociones de equidad:

  1. Inclusión de Transacciones Sin Tarifa (ZTi): Este principio asegura que las transacciones sin tarifas tengan la oportunidad de ser incluidas en un bloque. Si los usuarios no pueden enviar transacciones sin tarifa, pueden ser excluidos del sistema blockchain por completo.

  2. Monotonía: Este principio establece que a medida que los usuarios aumentan sus tarifas de transacción, sus posibilidades de inclusión en un bloque también aumentan. Esto asegura que los usuarios puedan priorizar sus transacciones según lo necesiten.

La Parábola de la Equidad y las Ganancias de los Mineros

Un problema importante en los TFMs es la tensión entre la equidad y la rentabilidad de los mineros. Si un mecanismo enfatiza demasiado la equidad, puede reducir las ganancias de los mineros. Por el contrario, si se enfoca únicamente en maximizar las ganancias de los mineros, los usuarios pueden sufrir debido a tarifas más altas y retrasos.

Los mecanismos actuales a menudo luchan por equilibrar estos dos lados. Hay ejemplos en los que los mineros pueden manipular la inclusión de transacciones, socavando así la equidad del sistema. Algunos mecanismos pueden requerir tarifas específicas de transacción, lo que puede limitar la participación de los usuarios.

Introduciendo Nuevas Soluciones de TFM

Para abordar las deficiencias en los TFMs tradicionales, se están explorando enfoques innovadores. Una vía prometedora implica usar aleatoriedad en la selección de transacciones. Este enfoque busca crear un sistema más justo que permita incluir transacciones sin tarifa mientras aún ofrece a los mineros la oportunidad de mantener ganancias razonables.

Mecanismo de Tarifas de Transacción Aleatorizado (RTFM)

El TFM Aleatorizado es un enfoque que aprovecha la aleatoriedad para asegurar tanto la equidad como la compatibilidad con los mineros. El método incorpora dos componentes principales:

  1. Muestreo de Transacciones: En esta etapa, los mineros muestrearían aleatoriamente un conjunto de transacciones del mempool. Esto ayuda a proporcionar a las transacciones sin tarifa una oportunidad no nula de ser incluidas en un bloque.

  2. Lanzamiento de Moneda Sesgada: Esta es una técnica utilizada para determinar qué transacciones muestreadas se incluirán en el bloque final. Al usar aleatoriedad en el proceso de selección, el sistema puede mantener la equidad mientras permite que los mineros ganen tarifas.

Este enfoque innovador crea un mecanismo que cumple con la equidad y la compatibilidad con los incentivos de los mineros.

Implicaciones Prácticas y Trabajo Futuro

El desarrollo de estos TFMs más nuevos tiene implicaciones significativas para la tecnología blockchain. Al poner un mayor enfoque en la equidad, estos sistemas pueden ayudar a democratizar el acceso a las criptomonedas, llevando a una mayor participación entre los usuarios.

Además, futuras investigaciones pueden profundizar en la optimización del equilibrio entre las ganancias de los mineros y la accesibilidad para los usuarios. Factores como el parámetro de temperatura en el TFM Aleatorizado pueden ajustarse para lograr el equilibrio deseado entre transacciones sin tarifa y ganancias de los mineros.

Conclusión

En resumen, equilibrar los intereses de los mineros y los usuarios sigue siendo un desafío central en el diseño de mecanismos de tarifas de transacción en sistemas blockchain. Con un compromiso con la equidad, enfoques más nuevos como el TFM Aleatorizado demuestran el potencial de apoyar transacciones sin tarifa y asegurar que los mineros aún sean compensados por su trabajo. A medida que el campo evoluciona, estas soluciones innovadoras pueden mejorar el atractivo general y la funcionalidad de la tecnología blockchain, allanando el camino para una adopción más amplia y un uso práctico en transacciones cotidianas.

Fuente original

Título: No Transaction Fees? No Problem! Achieving Fairness in Transaction Fee Mechanism Design

Resumen: The recently proposed Transaction Fee Mechanism (TFM) literature studies the strategic interaction between the miner of a block and the transaction creators (or users) in a blockchain. In a TFM, the miner includes transactions that maximize its utility while users submit fees for a slot in the block. The existing TFM literature focuses on satisfying standard incentive properties -- which may limit widespread adoption. We argue that a TFM is "fair" to the transaction creators if it satisfies specific notions, namely Zero-fee Transaction Inclusion and Monotonicity. First, we prove that one generally cannot ensure both these properties and prevent a miner's strategic manipulation. We also show that existing TFMs either do not satisfy these notions or do so at a high cost to the miners' utility. As such, we introduce a novel TFM using on-chain randomness -- rTFM. We prove that rTFM guarantees incentive compatibility for miners and users while satisfying our novel fairness constraints.

Autores: Sankarshan Damle, Varul Srivastava, Sujit Gujar

Última actualización: 2024-02-07 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2402.04634

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.04634

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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