QSort – Seleção Justa de Validador por meio de Classificação Quadrática e Impulso de Envelhecimento – Consenso

Resumo

QSort apresenta uma nova maneira de selecionar comitês validadores que equilibra justiça, descentralização e segurança – sem as desvantagens dos sistemas tradicionais de prova de aposta delegada (dPoS).

Combina:

• Ponderação quadrática (√stake) – para diminuir o domínio das baleias.

• Aumento do envelhecimento — aumentar as chances de seleção dos validadores ao longo do tempo.

• Classificação aleatória verificável — para garantir a transparência e a imprevisibilidade.

• ⅔ regra de cobertura — para garantir a segurança bizantina tolerante a falhas.

• Delegação e desestaqueamento de filas — para manter as mudanças nas apostas suaves e previsíveis.

O resultado é um mecanismo eleitoral consciente das participações, justo no tempo e baseado na aleatoriedade que garante todo mundo eventualmente tem uma vez — preservando ao mesmo tempo as mesmas garantias de segurança dos sistemas BFT clássicos.

Desafios do PoS delegado (dPos)

A maioria das redes PoS modernas dependem de Prova de Participação Delegada (dPoS) sistemas, onde os detentores de tokens delegam o poder de voto a um conjunto limitado de validadores.
É simples e escalável – mas apresenta falhas estruturais profundas:

Estas questões levam a oligopólios – conjuntos de validadores que quase não mudam, controlados por um punhado de entidades.
Mesmo quando a aleatoriedade é adicionada (por exemplo, através de loterias), sem mecanismos adequados de ponderação e justiça, estes sistemas:

• Compensar demais e desestabilizar (muito aleatório), ou

• Subcompensar e estagnar (muito determinista).

QSort

Metas de projeto

1. A aposta é importantemas não domina – grandes validadores ainda protegem a rede, mas com retornos decrescentes sobre influência.

2. A justiça aumenta ao longo do tempo — a probabilidade de seleção de cada validador aumenta quanto mais tempo eles ficam fora do comitê.

3. A rotação do validador é contínua e verificávelimpulsionado por uma aleatoriedade publicamente verificável.

4. O movimento de estaca não desestabiliza o consensograças à ativação limitada e às filas de saída.

5. A segurança é comprovável – cada comitê sempre representa ≥⅔ da participação total, o mesmo limite usado pelos protocolos bizantinos de tolerância a falhas para garantir segurança e vivacidade.

Delegação – A Fundação da Confiança

Os detentores de tokens delegam a participação a validadores em quem confiam.
A delegação define o apoio económico atrás de cada validador, mas não se traduz automaticamente em poder.
Em vez disso, ele alimenta um processo de seleção aleatória ponderada que determina a composição do comitê em cada época.

Quando ocorrem novas delegações ou retiradas, eles entram em filas (explicadas mais adiante) para evitar desestabilizar a rápida rotatividade dos validadores.

Votos quadráticos – Retornos decrescentes para as baleias

A ponderação de apostas tradicional dá aos grandes validadores poder linear:
mais participação → mais influência → domínio permanente.

QSort apresenta ponderação quadrática:

Essa transformação introduz retornos decrescentes:

• Dobrar a aposta apenas aumenta o peso da seleção em aproximadamente 41%.

• Validadores menores permanecem estatisticamente relevantes.

• As baleias não podem monopolizar totalmente os lugares dos comitês.

A votação quadrática preserva a participação como principal fonte de segurança, ao mesmo tempo que suaviza os seus efeitos centralizadores.

Impulso do envelhecimento – Justiça temporal

Em sistemas puramente aleatórios, alguns validadores podem ter azar e nunca serem selecionados.
QSort apresenta Envelhecimento aumenta — uma correção de justiça que aumenta as probabilidades de seleção quanto mais tempo um validador permanece não selecionado.

Cada época:

Quando selecionado, o contador de envelhecimento do validador é reiniciado.
Com o tempo, isso garante que a chance de inclusão de cada validador aumenta previsivelmente – ninguém fica preso para sempre.

Classificação — embaralhamento aleatório verificável

Cada época começa com um semente aleatória verificável e determinística derivado de qualquer farol de aleatoriedade imparcial ou função pseudo-aleatória (por exemplo, RANDAO, drand, agregação VRF).

Usando essa semente, o protocolo embaralha todos os validadores ativos em uma ordem aleatória – isso é chamado sorteio.

Este é um determinismo Embaralhamento Fisher-Yates usando a semente aleatória.
Qualquer pessoa pode recalculá-lo e verificar se a ordem de seleção é honesta e infalsificável.