ETH:全面解讀以太坊 2.0 質押資金池和質押衍生品機制、特點及潛在影響

本文發布于research.paradigm.xyz，撰文：GeorgiosKonstantopoulos?和?Hasu，分別為Paradigm研究合伙人和獨立研究者，編譯：PerryWang。

以太坊從工作量證明PoW共識機制轉變為權益證明PoS共識機制，將是其誕生以來最受矚目的里程碑。摒棄能源成本高昂的PoW區塊鏈擴展方式，PoS允許用戶用其ETH進行質押并運行區塊生成節點。

以太坊實現PoS的第一步是啟動一個可以達成共識的獨立網絡，稱為信標鏈。作為為該系統提供安全性的回報，質押者將獲得增發帶來的新ETH代幣。未來，信標鏈和現在以太坊將合并，使質押者也可以賺取當前由PoW礦工所得的交易費和礦工可提取價值。

以太坊PoS協議沒有為質押者提供Cosmos，Tezos和Polkadot等其他PoS網絡實施中的某些功能，其背后的原因是激勵去中心化。但我們認為，市場始終會干預，以提高質押的效率和便利性。因此，重要的是要確保，解決方案賦予質押者最大的私人利益，同時還可以為整個以太坊帶來健康的系統結果。

本文中我們將探討ETH質押者當前遇到的問題。然后我們將演示質押資金池和質押衍生品如何幫助質押者解決這些問題，同時，與直覺相反，還能增強網絡的有效安全性。

ETH質押機制如何運行？

要在以太坊中獨立進行質押，用戶必須向ETH2存款合約中存入32個ETH，并指定兩個關鍵參數：

驗證人公鑰：在存入ETH之前，用戶會為其驗證人生成一個密鑰對。私鑰用于在區塊上簽名，而公鑰用作其唯一標識代碼。

幣安現貨和杠桿交易對市價單功能將全面恢復:金色財經報道，幣安發布公告表示，將于2023年07月28日12:00（東八區時間）恢復所有現貨和杠桿交易對的“市價單-成交額”下單功能。該功能于2023年07月19日17:13 (東八區時間) 暫停。 此功能恢復后，用戶能夠在所有現貨和杠桿交易對市價單使用“成交額”和“滑桿移動區域”功能。[2023/7/27 16:02:33]

所存入的32ETH的取款憑證：一旦啟動取款，本金和質押獎勵只能取到該地址。

至關重要的是，公鑰和取款憑證不必由同一實體控制。

然后用戶將運行一個ETH2驗證人節點，并在輪到自己生產區塊時在區塊上簽名，或因不遵守協議而受到懲罰。

ETH質押者會遇到什么問題？

質押協議的效率和便利性可拆分為以下屬性，以及其在以太坊中的具體實施方案：

質押門檻：這決定了入局所需的最低質押數量。最少需要32個ETH,人們只能質押32ETH的倍數。

委派：質押者可以將運行物理驗證人節點的工作外包嗎，還是必須自己完成？如果不能進行授權，則硬件和帶寬要求可能會阻礙部分人參與質押。以太坊協議中沒有將質押委派給其他驗證人的方式。

鎖倉：要多久之后才能提取質押資金？較長的鎖倉往往會增加協議的安全性，但由于靈活性較低和機會成本較高，因此它對質押者的吸引力較小。當前，質押者根本無法從信標鏈中取回ETH。在取款功能啟用后，鎖倉解鎖需要?27個小時。

回報：質押者的時間收益如何？回報率越高，愿意質押的人會越多，其安全性就越高。信標鏈上的質押者目前可以獲得通貨膨脹獎勵。在合并后，他們還將?賺取交易費和MEV。通貨膨脹的獎勵取決于?當前多少ETH投入質押。質押的ETH越多，每個驗證人的通貨膨脹獎勵就越少，反之亦然。如今，約有400萬ETH被質押，當前年回報率約為7.8%。

工信部：“十四五”規劃全面部署新型數字基礎設施，包括區塊鏈基礎設施等數據:11月16日，工業和信息化部發布《“十四五”信息通信行業發展規劃》(簡稱《規劃》)并召開新聞發布會介紹有關情況。工業和信息化部信息通信發展司司長謝存在新聞發布會上表示，《規劃》全面部署新型數字基礎設施，包括5G、千兆光纖網絡、IPv6、移動物聯網、衛星通信網絡等新一代通信網絡基礎設施，數據中心、人工智能基礎設施、區塊鏈基礎設施等數據和算力設施，以及工業互聯網、車聯網等融合基礎設施。總體目標是，到2025年，基本建成高速泛在、集成互聯、智能綠色、安全可靠的新型數字基礎設施體系，為支撐制造強國、網絡強國、數字中國建設夯實發展基礎。（中國證券報）[2021/11/17 6:55:32]

這些屬性對于吸引質押者而言都是很大的障礙。在所有其他條件相同的情況下，質押者希望能夠質押任何數量的ETH，將基礎設施的運營委派給他人，并立即撤回其質押的ETH。如果可能的話，他們也希望將自己質押的ETH用于其他應用，這已成為去中心化金融的標準程序。

在下文中我們將討論：

質押資金池如何解決委派和質押最低門檻；以及

這些質押資金池所發行的質押衍生品如何解決長時間鎖倉問題，并允許質押者釋放其所質押ETH的流動性。

質押資金池的運行機制

表面上看，質押資金池的工作方式類似于PoW中的挖礦池，但是由于PoS的性質，它可以為其客戶提供更多的好處：

通過將ETH資金匯聚在一起，質押者可以繞過32ETH的最低要求。這允許資金量較小的質押者參與PoS。

央行主管金融時報：年內第二次全面降準釋放四大信號 不代表貨幣政策轉向:日前，中國人民銀行宣布將于2021年12月15日下調金融機構存款準備金率0.5個百分點。首先，此次降準釋放了穩增長的信號。央行宣布全面降準0.5個百分點，可以起到緩釋經濟下行壓力的作用，為穩定今年底明年初宏觀經濟運行提供有利的貨幣金融環境。第二，降準將提升金融服務實體經濟特別是中小微企業的能力。第三，降準釋放的流動性可控，不代表貨幣政策轉向。降準釋放的流動性總量適度，不會產生“大水漫灌”效應，也不代表穩健貨幣政策取向有所改變。第四，降準體現了中國貨幣政策“以我為主”。[2021/12/7 12:57:01]

資金池不是讓每個用戶自行運營驗證人節點，而是由資金池來處理質押的實際操作問題。有些資金池可能還會向客戶保證：不會受到諸如大幅slash之類的協議懲罰。

類似于銀行的運營手法，資金池可以保持流動性ETH儲備，以滿足即時取款的需求。假設并非所有客戶都希望同時取款，可能就消除了需要等待四個月的取款期。

最后，該資金池可以提供代表質押者ETH資產權益、可以在其他應用中使用的代幣。這一點非常重要，因此我們下文將會用完整的一章專門討論這一內容。

質押資金池可以是中心化的，也可以是去中心化的，兩者各有利弊需要權衡取舍。

中心化質押資金池運營機制

任何大型交易所都可以輕松實現質押資金池功能。實際上，許多已經?支持信標鏈質押。

交易所只需要：

允許用戶選擇質押，以換取質押獎勵。

歐科云鏈OKLink鏈上天眼已進行全面升級:據官方消息，繼歐科云鏈OKLink鏈上天眼推出比特幣幣種后，OKLink于11月9日推出ETH、USDT-ERC20和USDT-Omni等多幣種。基于對海量鏈上數據的深度分析和持續更新，為用戶提供USDT和ETH的地址分析功能，本次升級新增數千萬條地址標簽，滿足更多用戶數據需求。同時它也是全網首個向所有用戶免費開放的鏈上數據監測和交易行為可視化工具，為用戶提供更全面、更豐富、更精準的鏈上數據監測服務。[2020/11/9 12:06:00]

使用客戶的ETH運行驗證人節點。

由于是交易所在進行質押，因此用戶不需要運行任何基礎設施。對于交易所而言，提供即時流動性也非常容易，因為他們已經擁有大量的流動性ETH儲備。鑒于獲取客戶和流動性對交易所業務的價值，交易所可以為用戶提供這一服務而無需額外收費。

去中心化質押資金池運營機制

現在我們已經確定了單獨質押和通過資金池質押之間的區別，以及中心化質押資金池的運營機制，下面，我們將以?Lido?為例來探討去中心化質押資金池的架構。

從用戶的角度來看，非常簡單：他們將ETH存入以太坊智能合約，并接收stETH作為收據。stETH代幣的余額會隨著時間而調整，以反映合約所產生的質押獎勵的分配。這就是說，1stETH將始終代表所質押的1個ETH。

從Lido的角度來看，每當在以太坊智能合約上聚集32ETH時，DAO就會從治理控制的注冊表中選擇一個新的驗證人。然后調用存款合同，將32ETH分配給該驗證人的公鑰，并使用LidoDAO的取款憑證。

聲音 | 唐博：區塊鏈技術最適合搭建分布式系統 助力智能設備全面聯網:據新浪財經報道，在2019首屆中國物聯網安全高峰論壇上，長虹信息安全燈塔實驗室負責人唐博表示，目前全球每年生產90億顆智能終端控制芯片，而其中真正聯網的還不到1%，真正阻礙智能設備聯網的并非技術、通信協議的標準化和市場推廣力度，而是中心化思維。如果用去中心化思維把平臺之間打通，形成一個去中心的網絡結構，實現智能設備之間相互聯動，就可以形成一個靈活的分布式系統。在去中心化場景中，區塊鏈技術無疑是最合適的，也是無法替代的。[2019/1/28]

這里有兩個問題需要回答：

如何管理取款憑證？取款憑證是一個ETH2BLS密鑰，使用分布式密鑰生成儀式將其?拆分為6-of-11多重簽名。這不是最優選擇，但在從信標鏈中取款功能未啟動時也沒有風險。到質押者可以取款的時候，Lido將已經過渡以一個ETH1智能合約作為取款憑證，而不是多重簽名。此后，假設智能合約對資金沒有管理功能，則可以無需信任地將1stETH兌換為1ETH。

誰是驗證人，他們如何進入注冊表？驗證人是必須經過治理部門批準的專們?從事質押的企業，例如p2p.org、ChorusOne或stakefish。每個驗證人都有自己的最大質押金額，這也由治理機構投票決定。

stETH代幣解包

我們已經確定stETH是對所質押ETH及智能合約中產生的任何獎勵的權益索取證明，這也被稱為質押衍生品。

質押衍生品將對整個以太坊生態系統產生重大影響，包括以太坊質押者、常規ETH持幣人、資金池之間的競爭，甚至以太坊本身。

質押者：衍生品對質押者的主要收益是可以再質押，使其可以在其他應用中同樣使用這筆本金進行質押，就像Uniswap的流動性提供者LP代幣可以在DeFi中被廣泛用作抵押品一樣。這大大降低了質押的機會成本。

未質押ETH的ETH持幣人：如果stETH可以用作借入ETH的抵押品，則它可以釋放借入ETH進行杠桿質押的需求。這將推高供應ETH的貸款利率，最終使所有的ETH持幣人受益。

資金池之間的競爭：stETH的存在使其資金池具有強大的網絡效應。這種網絡效應為在市場領先資金池中進行ETH質押帶來強烈的經濟刺激，意味著由于與之相關的流動性護城河和網絡效應，ETH質押衍生品可能遵循冪律或贏家通吃的分配原則。因此在許多用例中，stETH可能會替代ETH，甚至有可能完全替代ETH。

以太坊：一種流行的說法是，對衍生產品進行抵押會降低PoS的安全性，因為它們將區塊生產與質押和slash處罰脫鉤。這也被稱為委托代理問題，可能導致以下情況：由于區塊生產者沒有任何質押，因此他們可能沒有受到激勵來遵循該協議。

但是該論點必須參照收益來考量：如果質押衍生品降低了質押成本，則可能導致更多ETH被投入質押。請注意，這是一個良性循環的完美示例：流動性stETH變得越多，質押的機會成本越低，會導致更多的ETH被投入質押，這反過來進一步增強了stETH的流動性，依此類推。

如果不對衍生品進行質押，我們可以預期將有15%至30%的ETH會被質押。但是用了質押衍生品后，這一數字可能高達80-100%，因為與不質押相比，質押投資沒有額外成本。

要說明這為什么這會帶來更高的經濟安全性，請考慮以下攻擊場景：

如果所有ETH中20%被質押，而攻擊者需要獲得所有ETH中的66%，他們將不得不從公開市場上購買所有ETH的40%。

如果有60%的ETH被質押，但是stETH是流動的，則攻擊者將必須購買所有stETH的66%，也就是40%的ETH。請注意，這還需要有其他步驟，攻擊者必須首先贖回stETH以刪除誠實的驗證人，然后重新質押其ETH。

如果ETH質押比例超過60%，攻擊者必須購買的ETH份額將超過40%，并且得隨著質押比例升高而不斷增加。

如果100%的ETH被質押，攻擊者則將需要獲得所有stETH中的66%才能達到相同的攻擊閾值。

我們因此可以得出結論，如果對質押衍生品可以使所質押的ETH數量增加至60%以上，則將顯著提高以太坊的經濟安全性，而不是降低其安全性。

質押市場中誰會成為贏家？

去中心化通常被認為是一項無形的收益，需要更高的代價，因此用戶通常不愿意為此付出代價。這種思路不適用于去中心化質押資金池，因為與中心化質押資金池相比，它們具有三個關鍵優勢。

去中心化質押資金池擁有更強大的社會擴容性：對于PoS安全而言，一項重要指標是單個實體控制多少質押。對交易所而言，這一數字可能會限制在15%至30%之間；不僅如此，以太坊生態系統中的權力集中可能引起社會關注。只要DAO中的每個驗證人都不是非常巨大的實體，并且取款憑證不能更改/無法投票，去中心化質押資金池就可以控制網絡的任何份額。我們必須強調，去中心化質押資金池屆時已經失去其所有治理功能是多么重要。更改費用、取款地址或驗證者注冊表都不可以由人工輸入修改。

去中心化質押資金池的質押衍生品是無需信任的：像Coinbase或幣安Binance這樣的大型交易所只能發行托管代幣，其采用必須受到限制，因為在其他條件相同的情況下，用戶絕對更喜歡無需信任的代幣而不是需要信任的代幣。這會導致中心化質押資金池錯失了質押衍生品的網絡效應。可能有人指出，中心化代幣WBTC就能贏下代幣化BTC市場。但是，我們認為，這僅僅是因為以太坊上的BTC不能以無需信任且具有資本效率的方式進行代幣化，而對于質押的ETH，這則是可行的。

去中心化質押資金池對MEV提取的限制較少：機構質押資金池可能受到社會和聲譽的限制，阻止了他們提取某種形式的MEV。不受這些限制的較小型的質押實體和去中心化質押資金池因此有了機會，可以為其質押者提供更高的回報。可能會將前文提到的使用去中心化質押池的去中心化成本溢價轉變為去中心化成本折扣。這些收益非常巨大，以至于聯合質押資金池中的領軍者很可能是去中心化/非托管的質押資金池。如果上述資金充分地實現最小化治理，它可能會贏得整個市場，而不會給以太坊區塊鏈造成任何系統性風險。

總結

質押資金池及其質押衍生品的存在與MEV提取具有相似的市場現實性，一定程度上講是不可避免的。只要創建和使用它們存在私人利益，它們就會存在并蓬勃發展。但是如果正確的解決方案最終勝出并被充分采用，那么它也可以為以太坊帶來系統性的好處。

鑒于stETH的巨大網絡效應，以及去中心化資金池可能既非托管又可能從MEV中賺取更多收入的事實，我們認為會有一個這樣的去中心化資金池可以贏得整個市場。

因此，我們應該專注于確保一個非監管性的、強大版本的stETH贏得市場，而不是中心化質押資金池，以確保取得良好的系統性結果。

鳴謝：感謝ArjunBalaji、VasiliyShapovalov、KonstantinLomashuk給予了有價值的意見和審閱本文。

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