本文主要介绍Matic（现为Polygon） 验证者质押、质押代理、奖励分配以及惩罚处理流程。
验证者质押
直接质押
直接质押要求目前验证者人数小于 validatorThreshold, validatorThreshold 初始值为7， 可通过治理更新，目前值为：100。
质押数量需要大于minDeposit, minDeposit 初始值为1 matic, 可通过治理更新， 目前为1 Matic。
质押需要支付手续费用 hemidallFee, 需要大于minHeimdallFee, 其初始值为1matic, 可通过治理更新, 目前为1 matic。
function stake(
uint256 amount,
uint256 heimdallFee,
bool acceptDelegation,
bytes calldata signerPubkey
) external {
stakeFor(msg.sender, amount, heimdallFee, acceptDelegation, signerPubkey);
}
质押过程通过NFTContract为验证者铸造validatorId, 验证者从当前周期epoch生效。
若接受代理，则为验证者部署ValidateShare 合约。
竞拍成为验证者
竞拍合约函数：
function startAuction(
uint256 validatorId,
uint256 amount,
bool _acceptDelegation,
bytes calldata _signerPubkey
) external onlyWhenUnlocked
-
validiatorId为要挑战的验证者，必须要求其是有效的；
require(
validators[validatorId].deactivationEpoch == 0 && currentValidatorAmount != 0,
"Invalid validator for an auction"
);
-
验证者不能挑战另外一个验证者。
-
要求过了冷却期：
replacementCoolDown; 每次更新dynasty时冷静期才会更新, 目前值为：2018083。 目前currentEpoch值为 18106， 所有还不能参与竞拍。replacementCoolDown可以用来控制不是开启竞拍功能。 -
要求在竞拍期,
autionPeriod目前值为20。
// (auctionPeriod--dynasty)--(auctionPeriod--dynasty)--(auctionPeriod--dynasty)
currentEpoch.sub(validators[validatorId].activationEpoch) % dynasty.add(auctionPeriod)) < auctionPeriod
-
Dynasty为两次竞拍的周期间隔，初始值为886， 可通过治理更新， 目前值为：80
function updateDynastyValue(uint256 newDynasty) public onlyGovernance {
require(newDynasty > 0);
logger.logDynastyValueChange(newDynasty, dynasty);
dynasty = newDynasty;
WITHDRAWAL_DELAY = newDynasty;
auctionPeriod = newDynasty.div(4);
// set cooldown period
replacementCoolDown = currentEpoch.add(auctionPeriod);
}
- 保证竞标质押金额同时大于 被挑战的验证者的总质押（加上代理给验证者的质押）和上一个竞标者的质押金额；
增加质押
验证者可以调用restake 增加质押量，或者将奖励转为质押。
function restake(
uint256 validatorId,
uint256 amount,
bool stakeRewards
) public onlyWhenUnlocked onlyStaker(validatorId)
竞拍确认函数：
function confirmAuctionBid(
uint256 validatorId,
uint256 heimdallFee /** for new validator */
) external onlyWhenUnlocked
-
要求竞标者或当前验证者触发该函数；
-
要求必须过了竞拍期：
_currentEpoch.sub(auction.startEpoch) % auctionPeriod.add(dynasty) >= auctionPeriod -
若验证者最终质押总量大于竞标者的质押量，则退还竞标者的质押金额；
-
若竞标者最终胜出，竞标者需要支付手费用：
heimdalFee, 从当前周期成为新的验证者。原先验证者开始解除质押。
Heimdall fee
无论验证者经过质押或竞拍成为验证者，都需要支付一定的手续费用Heimdall fee，
function _transferAndTopUp(
address user,
uint256 fee,
uint256 additionalAmount
) private {
require(fee >= minHeimdallFee, "Not enough heimdall fee");
require(token.transferFrom(msg.sender, address(this), fee.add(additionalAmount)), "Fee transfer failed");
totalHeimdallFee = totalHeimdallFee.add(fee);
logger.logTopUpFee(user, fee);
}
minHeimdallFee 初始值为1 Matic, 可通过治理更新， 目前值为1Matic, 推荐大于10。
Heimdall Fee 可以由验证者自己赎回，需要提供Merkle 路径证明，其中accountStateRoot 由每次提交checkpoint时更新。
function claimFee(
uint256 accumFeeAmount,
uint256 index,
bytes memory proof
) public {}
质押退出
function unstake(uint256 validatorId) external onlyStaker(validatorId)
-
必须在非竞拍期才能调用；
-
标记开始退出的周期：
validators[validatorId].deactivationEpoch = exitEpoch; -
立即返还验证者的奖励；
-
若存在代理合约的，锁定代理合约，代理者无法再质押。
质押赎回
function unstakeClaim(uint256 validatorId) public onlyStaker(validatorId)
- 要求必须经过
WITHDRAW_DELAY个周期，其初始值为2^13（8192）, 随后可通过dynasty值设定, 目前值为80。
require(
deactivationEpoch > 0 &&
deactivationEpoch.add(WITHDRAWAL_DELAY) <= currentEpoch &&
validators[validatorId].status != Status.Unstaked
);
-
销毁验证者的NFT:
NFTContract.burn(validatorId); -
signerToValidator[validators[validatorId].signer] = INCORRECT_VALIDATOR_ID;通过了设置`INCORRECT_VALIDATOR_ID` 确保该验证者不能再参与竞拍成为验证者，但可以通过直接参与质押成为验证者。 -
设置验证者的状态为：
validators[validatorId].status = Status.Unstaked; -
立即退还验证者的质押。
代理者质押
验证者给代理者奖励分配采用类似AMM模型的机制，由验证者部署ValidatorShare合约，可以看作发行一定数量的代币，总量为10^10个：
function totalSupply() public view returns (uint256) {
return 10000000000 * 10**uint256(DECIMALS);
}
然后由代理者根据当前的汇率认购：
ExchangeRate = (totalDelegatedPower + delegatorRewardPool) / totalDelegatorShares
汇率是不断变化的，当验证者不断获取奖励的时候，汇率上升；反之若受到惩罚，奖励汇率下降。
质押
当代理者代理质押matic时候，将matic通过汇率转换为可申购的份额：
function _buyShares(uint256 _amount, uint256 _minSharesToMint) private onlyWhenUnlocked returns(uint256) {}
代理者也可以通过调用restake()将所得到的奖励进行再质押。
退出质押
当代理者退出质押的时候，根据当前汇率售出所拥有的份额:
function sellVoucher(uint256 _minClaimAmount) public {}
注：每次提交checkpoint是一个周期。
质押赎回
质押的退出需要等待 WITHDRAWL_DELAY个周期，即目前为80。
function unstakeClaimTokens() public {
...
require(delegator.withdrawEpoch.add(stakeManager.withdrawalDelay()) <= stakeManager.epoch() && shares > 0, "Incomplete withdrawal period");
...
}
奖励
Checkpoint 奖励
CHECKPOINT_REWARD checkpoint奖励的上限，初始为20188个matic, 可以通过治理更新， 目前值为：107163。
checkPointBlockInterval 初始值设为1024，可通过治理更新, 目前值为：5120。
proposerBouns 初始值为10，可通过治理进行更新，值小于等于100，目前值为10：
maxRewardsCheckpoints: 可通过治理更新， 目前值为:3
checkpointRewardDelta : 可通过治理更新，目前值为:10
rewardDecreasePerCheckpoint: 可通过治理更新，目前值为：30
CHK_REWARD_PRECISION: 值为100
计算过程：
计算 :
其中 为当前是
checkpoint的包括的块数，
初始值：
然后计算 :
更新 :
//
if (prevBlockInterval > fullIntervals) { // 若checkpoint比上次提交的更快
// checkpoint is faster
ckpReward += delta;
} else {
ckpReward -= delta;
}
若 ,
执行下面的更新：
最终该checkPoint 得到 reward 为：
提交checkPoint的Bonus分配
其中 proposerBonus 为通过治理更新的参数，目前值为10. MAX_PROPOSER_BOUNS 值为100
proposer.reward = proposer.reward.add(proposerBonus);
proposerBonus奖励全部给予 proposer
剩余奖励分配
主要分为以下三个步骤：
（1） 计算每份质押的奖励
其中 为上一个checkpoint执行后得到每份质押的奖励，
signedStakePower为此次checkpoint所有签名者的质押。 为固定值， 值为
, 即
matic.
（2) 分发非签名验证者的奖励，并更新initialRewardPerStake
// evaluate rewards for validator who did't sign and set latest reward per stake to new value to avoid them from getting new rewards.
_updateValidatorsRewards(unsignedValidators, totalUnsignedValidators, newRewardPerStake);
(3) 分发签名验证者的奖励
// distribute rewards between signed validators
rewardPerStake = newRewardPerStake;
(4) 分发已经在退出质押的签名验证者的奖励
// evaluate rewards for unstaked validators to avoid getting new rewards until they claim their stake
_updateValidatorsRewards(deactivatedValidators, totalDeactivatedValidators, newRewardPerStake);
代理者奖励
分给完Bonus后，剩余奖励根据质押比例，分别对每个签名验证者根据质押总量比例进行奖励分配；然后每个验证者然后根据其代理者质押比例再进行分配。
function checkSignature(
uint256 checkpointStakePower,
uint256 reward,
bytes32 voteHash,
bytes memory sigs
) internal returns (uint256)
在手续费commisionRate大于0的情况下，给委托者的奖励需要先扣除手续费，然后再根据质押比较比例分配给代理者。
惩罚机制
惩罚包括两个过程： （1）惩罚作恶验证者；（2）奖励提出者
function updateSlashedAmounts(bytes memory data, bytes memory sigs) public {}
slash
- 通过
slashNonce防止重复提交。 - 惩罚需要经过2/3 + 1 质押验证者签名验证；
- 提交的数据中包括： （1）待惩罚的验证者； （2）惩罚金额；（3）确定是否要关禁闭：
jail - 惩罚金额直接从验证者的质押金额中扣除， 若存在代理者，则根据质押比例分担惩罚金额，即使有代理正在赎回期，仍要进行处罚。
- 禁闭时间目前为1个周期，期间无法对checkpoint验证，然后由验证者主动解除禁闭。
function unjail(uint256 validatorId) public onlyStaker(validatorId)
Bounty
奖励的金额为总的惩罚金额的乘以 reportRate 比例，reportRate 初始值为5， 可由管理员更新，其余到的转到合约中。合约的金额可以由管理员取款。
uint256 bounty = (slashedAmount.mul(reportRate)).div(100);
若调用合约者 和 proposer为不同的地址，则两者均分，否则都转给合约调用者。
参考
https://github.com/maticnetwork/contracts
https://docs.matic.network/docs/validate/orientation/
https://docs.matic.network/docs/develop/network-details/genesis-contracts/
https://etherscan.io/address/0x5e3Ef299fDDf15eAa0432E6e66473ace8c13D908#readProxyContract
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