配额

提示

本文主要描述配额相关逻辑,并非详细的技术文档,详细技术文档会在技术黄皮书里提及。

相关词汇解释:

  • 配额: 在 Vite 系统中,交易时使用配额来支付计算和存储资源。
  • UT: 即单位交易(Unit Transaction),配额单位,相当于发起一笔 “无备注转账交易” 消耗的配额。
  • UTPS: 用户抵押 vite 后,每等待一个快照块可以发起的单位交易数。
  • UTPE: 用户抵押 vite 后,等待 74 个快照块,在第 75 个快照块能够发起的单位交易数目。(这里 E 指 Epoch,即一轮)
  • PoW: 即工作量证明(Proof of Work),简单来说就是用来证明进行了一定量的计算。
  • 抵押: 指账户中的一部分 vite 被冻结,无法交易,无法使用。
  • 抵押地址:指抵押发起方。
  • 配额受益地址:指抵押成功后获得配额的账户地址。

什么是配额

在以太坊的设计中,每个交易在发起时需要指定 gas 和 gas price, 从而与其他交易竞争写入账本的机会。这是一个典型的竞价模型,原则上可以通过价格有效调控供给和需求的平衡。但由于用户在出价之前,很难量化当前的供需情况,也无法预测其他竞争者的出价,很容易发生市场失灵(market failure)。而且,每次出价所竞争的资源都是针对一个交易的,没有一个按账户维度对资源进行合理配置的协议。

在 Vite 中,当用户发起一笔交易,即发起转账交易、部署合约、调用合约方法、发行新代币、注册超级节点、提取出块奖励、投票、抵押时,需要消耗一定的配额。Vite 通过配额模型来调整供需平衡。

用户可以通过两种方式来获取更高的资源配额:

  • 在发起交易时计算一个 PoW
  • 在账户中抵押一定数量的 vite。

如果用户希望一次性地发起一笔交易,可以选择计算一个 PoW 来一次性的获取配额;如果希望频繁发起交易,可以抵押一定数量的 vite 来获取持久的配额。

Vite 提倡用户通过抵押的方式来获取配额。

配额使用规则

将 “无备注转账交易” 定义为 “单位交易”(UT, Unit Transaction),作为配额单位。

用户发起的交易类型不同,所需的配额也不同,Vite 网络中,各种交易类型所需的配额见下表:

交易类型 所需配额 所需配额(UT) 最小抵押金额(vite)
不带备注的转出交易 21000 1 134
转入交易 21000 1 134
创建合约请求交易 31000 1.4762 267
注册超级节点交易 168000 8 1067
更新超级节点出块地址交易 168000 8 1067
更新超级节点奖励提取地址交易 168000 8 1067
注销超级节点交易 126000 6 534
提取出块奖励交易 147000 7 934
投票交易 84000 4 534
撤销投票交易 52500 2.5 400
抵押获取配额交易 105000 5 667
撤销抵押交易 105000 5 667
抵押获取配额交易,带回调 115500 5.5 800
撤销抵押交易,带回调 115500 5.5 800
铸币交易 189000 9 1200
增发代币交易 126000 6 800
销毁代币交易 115500 5.5 800
转移代币所有者交易 136500 6.5 934
修改代币类型交易 115500 5.5 800
链上查询代币信息交易 31500 1.5 267
交易所提现交易 25624 1.2202 267
交易所充值交易 21272 1.0130 267
交易所开通交易对交易 25624 1.2202 267
交易所抵押挖矿交易 25624 1.2202 267
交易所抵押获取 vip 资格交易 23448 1.1166 267
交易所交易对设置交易 43032 2.0491 400
交易所创建邀请人交易 21272 1.0130 267
交易所被邀请人绑定邀请码交易 23448 1.1166 267
交易所撤单交易 27800 1.3238 267
交易所挂单交易 38680 1.8419 267
交易所转让代币所有权交易 25624 1.2202 267
交易所交易对设置交易 36504 1.7383 267

对于转账交易中的备注,每个字符都需要收取额外的配额,每个字符收取 68 配额。

例如,如果用十六进制编码来表示备注,发起一笔备注为 0x0001(共两个字符)的转账交易,需要的配额为 21000+68*2=21136 ,即 1.0065 单位交易。

如果创建合约时指定了一个非零的确认数(即发送给合约的请求交易被确认多少次之后再出响应交易),那么这个合约的每个响应交易都需要额外收取 确认数 * 200 的配额。

注意:官方钱包会在转账的备注中默认填写两个字节的前缀,备注为空时不填,因此通过官方钱包转账时,如果填写了备注,会额外收取 2 * 68 的配额。详情见 vep-8

配额计算逻辑

通过抵押或者计算 PoW 获得的配额可以通过下面的公式来计算:

其中,

  • : 通过计算 PoW 获得的配额,通过计算 PoW 获得的配额是一次性的,只能在当前交易中使用;
  • : 通过抵押获得的配额,抵押获得的配额是长期的,并且可以累积,最多累积 75 个快照块;
  • : 单个账户块配额上限;
  • : 配额系数,和最近 74 个快照块快照的所有交易的配额之和相关;
  • : 用户在发起一笔交易时计算出的 PoW 难度;
  • : 通过计算 PoW 获取配额的权重;
  • : 账户受益的抵押金额;
  • : 抵押获取配额的权重。

目前 Vite 网络中,各参数取值如下:

  • = 1000000
  • = 6.259408129e-10
  • = 4.201037667e-24

配额系数计算公式如下:

Qc =\begin{cases} 1, if g \leq 1050000\\ 2-e^{8.260667775706495e-09 \times (g - 1050000)}, if 1050000<g \leq 2100000\\ e^{1.6949794096275418e-10 \times (2100000-g)}-0.9, if g>2100000 \end{cases}

其中,

  • : 最近 74 个快照块平均每个快照块快照的交易配额之和。

UTPS: 用户在每个快照块内可以发起的单位交易数

UTPE: 用户等待 74 个快照块,在第 75 个快照块能够发起的单位交易数目。(这里 E 指 Epoch,即一轮)

一个账户的当前可用配额取决于 UTPS 和这个账户在过去 74 个快照块期间的配额使用情况,例如,一个账户通过抵押获得了支持 1 UTPS 吞吐率的配额,在过去 74 个快照块期间没有发起交易,那么这个账户的当前可用配额为 75 UT

一个账户在发起一笔交易时的可用配额取决于 UTPS 、这个账户在过去 74 个快照块期间的配额使用情况和发起这笔交易时通过计算 PoW 获得的一次性配额,例如,一个账户通过抵押获得了支持 1 UTPS 吞吐率的配额,在过去 74 个快照块期间没有发起交易,并且计算了一个相当于 2 UT 难度的 PoW,那么这个账户在发起一笔新交易时,最多可以使用 77 UT 的配额。但是由于每笔交易有配额使用上限,上限为 47.62 UT ,因此这笔交易实际只能使用 47.62 UT 的配额。

为了计算方便,实际计算配额时,只计算 或者 的值,并将计算结果分段映射成相应的配额。映射表如下:

或者 UTPS UTPE 大约相当于在不算 PoW 的情况下抵押多少 VITE 大约相当于在不抵押的情况下计算多少难度的 PoW
0.0 0 0 0 0 0
280 1/75 1 134 894654
560 2/75 2 267 1789307
840 3/75 3 400 2683961
1120 4/75 4 534 3578615
1400 5/75 5 667 4473270
1680 6/75 6 800 5367925
1960 7/75 7 934 6262581
2240 8/75 8 1067 7157239
2520 9/75 9 1200 8051897
2800 10/75 10 1334 8946557
3080 11/75 11 1467 9841218
3360 12/75 12 1600 10735880
3640 13/75 13 1733 11630544
3920 14/75 14 1867 12525211
4200 15/75 15 2000 13419879
4480 16/75 16 2133 14314549
4760 17/75 17 2267 15209221
5040 18/75 18 2400 16103896
5320 19/75 19 2533 16998573
5600 20/75 20 2667 17893253
5880 21/75 21 2800 18787936
6160 22/75 22 2933 19682622
6440 23/75 23 3066 20577310
6720 24/75 24 3200 21472002
7000 25/75 25 3333 22366698
7280 26/75 26 3466 23261397
7560 27/75 27 3600 24156099
7840 28/75 28 3733 25050806
8120 29/75 29 3866 25945516
8400 30/75 30 4000 26840230
8680 31/75 31 4133 27734949
8960 32/75 32 4266 28629672
9240 33/75 33 4400 29524399
9520 34/75 34 4533 30419131
9800 35/75 35 4666 31313868
10080 36/75 36 4799 32208609
10360 37/75 37 4933 33103356
10640 38/75 38 5066 33998108
10920 39/75 39 5199 34892865
11200 40/75 40 5333 35787628
11480 41/75 41 5466 36682396
11760 42/75 42 5599 37577171
12040 43/75 43 5733 38471951
12320 44/75 44 5866 39366737
12600 45/75 45 5999 40261529
12880 46/75 46 6133 41156327
13160 47/75 47 6266 42051132
13440 48/75 48 6399 42945944
13720 49/75 49 6533 43840762
14000 50/75 50 6666 44735587
14280 51/75 51 6799 45630419
14560 52/75 52 6933 46525259
14840 53/75 53 7066 47420105
15120 54/75 54 7199 48314960
15400 55/75 55 7333 49209821
15680 56/75 56 7466 50104691
15960 57/75 57 7599 50999568
16240 58/75 58 7733 51894453
16520 59/75 59 7866 52789346
16800 60/75 60 7999 53684248
17080 61/75 61 8133 54579158
17360 62/75 62 8266 55474077
17640 63/75 63 8399 56369004
17920 64/75 64 8533 57263940
18200 65/75 65 8666 58158886
18480 66/75 66 8799 59053840
18760 67/75 67 8933 59948804
19040 68/75 68 9066 60843776
19320 69/75 69 9199 61738759
19600 70/75 70 9333 62633751
19880 71/75 71 9466 63528753
20160 72/75 72 9599 64423765
20440 73/75 73 9733 65318787
20720 74/75 74 9866 66213820
21000 1 75 10000 67108863
42000 2 150 20007 134276984
63000 3 225 30033 201563940
84000 4 300 40085 269029937
105000 5 375 50173 336736144
126000 6 450 60306 404745030
147000 7 525 70494 473120723
168000 8 600 80746 541929390
189000 9 675 91073 611239649
210000 10 750 101486 681123015
231000 11 825 111995 751654385
252000 12 900 122612 822912588
273000 13 975 133350 894980979
294000 14 1050 144222 967948128
315000 15 1125 155241 1041908585
336000 16 1200 166424 1116963762
357000 17 1275 177787 1193222938
378000 18 1350 189346 1270804432
399000 19 1425 201122 1349836954
420000 20 1500 213135 1430461202
441000 21 1575 225407 1512831730
462000 22 1650 237966 1597119184
483000 23 1725 250838 1683512956
504000 24 1800 264056 1772224394
525000 25 1875 277654 1863490703
546000 26 1950 291673 1957579704
567000 27 2025 306158 2054795738
588000 28 2100 321161 2155487012
609000 29 2175 336741 2260054878
630000 30 2250 352969 2368965656
651000 31 2325 369924 2482765926
672000 32 2400 387705 2602102550
693000 33 2475 406426 2727749333
714000 34 2550 426227 2860643134
735000 35 2625 447279 3001933774
756000 36 2700 469795 3153054584
777000 37 2775 494048 3315824778
798000 38 2850 520387 3492602612
819000 39 2925 549280 3686522911
840000 40 3000 581368 3901881752
861000 41 3075 617561 4144793358
882000 42 3150 659220 4424389078
903000 43 3225 708510 4755203412
924000 44 3300 769198 5162514130
945000 45 3375 848763 5696519539
966000 46 3450 965808 6482075769
987000 47 3525 1197189 8034995932

根据上表,在不计算 PoW 的情况下,抵押 10000vite 可以获得 1 UTPS 的交易频率,如果等待 74 个快照块,可以在第 75 个快照块获得发送 75 笔单位交易的配额;抵押 20007 可以获得 2 UTPS 的交易频率,如果等待 74 个快照块,可以在第 75 个快照块获得发送 150 笔单位交易的配额;抵押 134vite 并等待 74 个快照块,可以在第 75 个快照块获得发送 1 笔单位交易的配额。

动态配额

Vite 通过动态调整配额的获取难度来达到控制全网 tps 的目的。具体来讲,是根据过去 74 个快照块快照的所有交易消耗的配额之和来衡量全网拥堵程度,根据全网拥堵程度来动态地调整获得 1utps 配额所需抵押的 vite 数量或者计算的 PoW 难度。当全网拥堵程度接近系统所能承受的最大 tps 时,用户需要抵押跟多的 vite 或者计算更难的 PoW 来发起交易。

在配额公式中,拥堵系数 Qc 就是用来实现动态配额的。

以发起一笔不带备注的转账交易为例,下表列出了不同全网拥堵程度时的最小抵押金额:

最近 74 个快照块平均每个快照块快照的交易配额之和(ut) 拥堵系数 发起一笔不带备注的转账交易的最小抵押金额(vite)
0-50 1 134
51 0.987079620361328125 135
52 0.97399139404296875 137
53 0.960735321044921875 139
54 0.947307586669921875 141
55 0.93370819091796875 143
56 0.919933319091796875 145
57 0.905979156494140625 147
58 0.891841888427734375 150
59 0.877529144287109375 152
60 0.8630218505859375 155
61 0.84833526611328125 157
62 0.833454132080078125 160
63 0.81838226318359375 163
64 0.8031158447265625 166
65 0.787654876708984375 170
66 0.771991729736328125 173
67 0.756122589111328125 177
68 0.740055084228515625 181
69 0.72377777099609375 185
70 0.707286834716796875 189
71 0.690586090087890625 194
72 0.67366790771484375 198
73 0.656536102294921875 204
74 0.6391754150390625 209
75 0.621593475341796875 215
76 0.603786468505859375 221
77 0.58574676513671875 228
78 0.567474365234375 236
79 0.548969268798828125 244
80 0.53022003173828125 252
81 0.51123046875 262
82 0.491994857788085938 272
83 0.472513198852539062 283
84 0.452777862548828125 295
85 0.432788848876953125 309
86 0.412540435791015625 324
87 0.392030715942382812 341
88 0.371255874633789062 360
89 0.350214004516601562 382
90 0.328899383544921875 407
91 0.307306289672851562 436
92 0.28543853759765625 469
93 0.263286590576171875 508
94 0.240848541259765625 556
95 0.218120574951171875 614
96 0.195098876953125 686
97 0.171779632568359375 780
98 0.148159980773925781 904
99 0.124234199523925781 1078
100 0.0999999046325683594 1339
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349 0.036518096923828125 3669
350 0.0362710952758789062 3694
351 0.0360248088836669922 3719
352 0.0357782840728759766 3745
353 0.0355317592620849609 3771
354 0.0352852344512939453 3797
355 0.0350389480590820312 3824
356 0.0347926616668701172 3851
357 0.0345466136932373047 3878
358 0.0343005657196044922 3906
359 0.0340545177459716797 3934
360 0.0338084697723388672 3963
361 0.0335624217987060547 3992
362 0.0333166122436523438 4022
363 0.0330708026885986328 4051
364 0.0328249931335449219 4082
365 0.0325794219970703125 4113
366 0.0323338508605957031 4144
367 0.0320882797241210938 4175
368 0.0318427085876464844 4208
369 0.0315973758697509766 4240
370 0.0313520431518554688 4274
371 0.0311067104339599609 4307
372 0.0308614969253540039 4341
373 0.0306162834167480469 4376
374 0.0303711891174316406 4412
375 0.0301262140274047852 4447
376 0.0298812389373779297 4484
377 0.029636383056640625 4521
378 0.0293915271759033203 4559
379 0.0291467905044555664 4597
380 0.0289020538330078125 4636
381 0.0286573171615600586 4675
382 0.0284128189086914062 4716
383 0.0281683206558227539 4757
384 0.0279238224029541016 4798
385 0.027679443359375 4841
386 0.0274350643157958984 4884
387 0.0271909236907958984 4928
388 0.0269467830657958984 4972
389 0.0267025232315063477 5018
390 0.0264585018157958984 5064
391 0.0262144804000854492 5111
392 0.0259705781936645508 5159
393 0.0257267951965332031 5208
394 0.0254828929901123047 5258
395 0.0252392292022705078 5309
396 0.0249955654144287109 5360
397 0.0247519016265869141 5413
398 0.024508357048034668 5467
399 0.0242649316787719727 5522
400 0.0240213871002197266 5578
401 0.0237782001495361328 5635
402 0.0235348939895629883 5693
403 0.0232915878295898438 5753
404 0.0230485200881958008 5813
405 0.022805333137512207 5875
406 0.0225623846054077148 5939
407 0.0223193168640136719 6003
408 0.0220763683319091797 6069
409 0.0218335390090942383 6137
410 0.0215908288955688477 6206
411 0.021348118782043457 6276
412 0.0211054086685180664 6349
413 0.0208628177642822266 6422
414 0.0206203460693359375 6498
415 0.0203778743743896484 6575
416 0.0201355218887329102 6654
417 0.0198931694030761719 6735
418 0.0196508169174194336 6819
419 0.0194087028503417969 6904
420 0.0191664695739746094 6991
421 0.0189244747161865234 7080
422 0.0186824798583984375 7172
423 0.0184404850006103516 7266
424 0.0181984901428222656 7363
425 0.0179567337036132812 7462
426 0.0177149772644042969 7564
427 0.0174733400344848633 7668
428 0.0172317028045654297 7776
429 0.0169900655746459961 7886
430 0.0167486667633056641 8000
431 0.016507267951965332 8117
432 0.0162657499313354492 8238
433 0.0160245895385742188 8362
434 0.0157833099365234375 8489
435 0.0155420303344726562 8621
436 0.0153009295463562012 8757
437 0.0150599479675292969 8897
438 0.0148189067840576172 9042
439 0.0145779848098754883 9191
440 0.0143371224403381348 9346
441 0.0140962600708007812 9506
442 0.0138555169105529785 9671
443 0.0136148929595947266 9842
444 0.0133742094039916992 10019
445 0.013133704662322998 10202
446 0.0128931999206542969 10393
447 0.0126528143882751465 10590
448 0.0124124288558959961 10795
449 0.0121721029281616211 11008
450 0.0119318962097167969 11230
451 0.0116916894912719727 11461
452 0.0114516019821166992 11701
453 0.0112115740776062012 11951
454 0.0109716057777404785 12213
455 0.0107316970825195312 12486
456 0.0104918479919433594 12771
457 0.0102520585060119629 13070
458 0.0100123286247253418 13383
459 0.00977265834808349609 13711
460 0.00953304767608642578 14056
461 0.00929355621337890625 14418
462 0.00905406475067138672 14800
463 0.00881463289260864258 15201
464 0.00857526063919067383 15626
465 0.00833594799041748047 16074
466 0.00809675455093383789 16549
467 0.0078576207160949707 17053
468 0.00761851668357849121 17588
469 0.00737947225570678711 18158
470 0.0071404874324798584 18766
471 0.00690159201622009277 19415
472 0.00666275620460510254 20111
473 0.0064239501953125 20859
474 0.00618523359298706055 21664
475 0.00594660639762878418 22533
476 0.00570800900459289551 23475
477 0.00546944141387939453 24499
478 0.00523099303245544434 25616
479 0.00499257445335388184 26839
480 0.00475424528121948242 28185
481 0.0045159757137298584 29672
482 0.00427773594856262207 31324
483 0.00403958559036254883 33171
484 0.00380147993564605713 35249
485 0.00356346368789672852 37603
486 0.00332550704479217529 40294
487 0.00308759510517120361 43399
488 0.00284975767135620117 47021
489 0.00261196494102478027 51302
490 0.00237426161766052246 56438
491 0.00213660299777984619 62716
492 0.00189901143312454224 70562
493 0.00166147947311401367 80650
494 0.00142402201890945435 94099
495 0.00118660926818847656 112926
496 0.000949271023273468018 141160
497 0.000711996108293533325 188203
498 0.000474780797958374023 282235
499 0.000237626954913139343 563908
500 5.36001607542857528e-07 249999999

获取配额的两种方式

抵押

用户可以发起一笔抵押交易来获取配额。抵押时,由抵押地址发起一笔抵押交易(实际上是调用内置合约),当该交易被内置合约接收并被快照链打包确认后,抵押受益账户就能获取到相应的配额。

参数

  • 抵押金额:抵押金额最少为 134vite。
  • 配额受益地址:抵押成功后获取配额的账户,可以填写抵押地址,也可以填写其他账户地址。即 Vite 允许给别人抵押。

抵押的 vite 会暂时从用户余额中扣除,这部分 vite 在抵押期间不能用于交易。 抵押账户可以在抵押成功后等待 259200 个快照块(大约 3 天),取回抵押的金额。取回抵押时,同样由抵押地址发起一笔撤销抵押的交易,当该交易被内置合约接收并被快照链打包确认后,抵押受益账户也就不再能获得相应的配额。

计算 PoW

用户可以在发起一笔交易时计算一个 PoW 来一次性获取配额。根据配额公式,在没有抵押的情况下,要发起一笔不带备注的转账交易,需要计算的 PoW 难度为 0x3FFFFFF。

预主网中,Vite 会提供计算 PoW 的矿池。Vite 官方钱包提供通过计算 PoW 的方式获取交易配额的功能。

PoW 计算公式

  1. 首先将 转换为,计算公式为:

其中,

  • : PoW 难度,长度为 256 位的数字,不足 256 位时前面补 0;
  • : PoW 目标,长度为 256 位的数字,通常第 0 位为 1。

例如,当 = 0x3FFFFFF 时,对应的 = 0xFFFFFFC000000000。

  1. 然后根据交易数据计算 即为工作量证明,计算时,不断将随机数赋值给,直到满足下面的条件:

其中,

  • : Vite 使用的哈希函数
  • : 用户账户的地址
  • : 用户账户中最后一个账户块的哈希

FAQ

  • 一个抵押地址能否给多个配额受益地址抵押?

可以。需要发起多笔交易分别给不同的受益地址抵押。

  • 一个抵押地址能否多次给同一个配额受益地址抵押?

可以。多次给同一个配额受益地址抵押时,会生成多笔不同的抵押记录,抵押受益金额会累加。

  • 抵押给一个配额受益地址的 vite 是否可以分批取回?

不可以。一笔抵押记录只能一次性取回全部抵押金额。

  • 抵押还没到期是否可以取回?

不可以。但抵押到期后随时可以取回。

  • 抵押获取的配额是否会用完?

通过抵押的方式获取的配额数量跟抵押受益金额和发起交易前 74 个快照块内的交易配额使用情况相关,抵押的 vite 如果没有取回,就可以持续获得配额。如果钱包中的当前配额展示为 0,那么等待一段时间后展示的配额就会变多。

  • 一个配额受益地址能否接受多个抵押地址的抵押?

可以。抵押的受益金额是多个抵押地址给这个受益地址抵押的金额总和。

  • 入账交易是否需要消耗配额?

需要,一笔入账交易需要消耗 21000 配额。Vite 中,转账交易的发起者和接收者需要分别消耗配额来执行出账交易和入账交易,此外,投票、注册超级节点、铸币、抵押、创建委托共识组等也需要消耗配额来发起交易,不同交易类型需要的配额不同。

  • 一个账户收到的第一笔转账交易,在没有抵押的情况下,怎么接收?

如果没有抵押,可以计算 PoW 来一次性获取配额。

  • 全网拥堵时,是否还能继续发交易?

全网拥堵时可以继续发交易,但是发送一笔相同的交易需要抵押的最少金额或者计算的 PoW 难度会高于不拥堵时。但正常情况下,全网拥堵的状态不会一直持续,建议等待一段时间再继续发交易。