全面解读以太坊 2.0 质押资金池和质押衍生品机制、特点及潜在影响

本文发布于research.paradigm.xyz，撰文：GeorgiosKonstantopoulos?和?Hasu，分别为Paradigm研究合伙人和独立研究者，编译：PerryWang。

以太坊从工作量证明PoW共识机制转变为权益证明PoS共识机制，将是其诞生以来最受瞩目的里程碑。摒弃能源成本高昂的PoW区块链扩展方式，PoS允许用户用其ETH进行质押并运行区块生成节点。

以太坊实现PoS的第一步是启动一个可以达成共识的独立网络，称为信标链。作为为该系统提供安全性的回报，质押者将获得增发带来的新ETH代币。未来，信标链和现在以太坊将合并，使质押者也可以赚取当前由PoW矿工所得的交易费和矿工可提取价值。

以太坊PoS协议没有为质押者提供Cosmos，Tezos和Polkadot等其他PoS网络实施中的某些功能，其背后的原因是激励去中心化。但我们认为，市场始终会干预，以提高质押的效率和便利性。因此，重要的是要确保，解决方案赋予质押者最大的私人利益，同时还可以为整个以太坊带来健康的系统结果。

本文中我们将探讨ETH质押者当前遇到的问题。然后我们将演示质押资金池和质押衍生品如何帮助质押者解决这些问题，同时，与直觉相反，还能增强网络的有效安全性。

ETH质押机制如何运行？

要在以太坊中独立进行质押，用户必须向ETH2存款合约中存入32个ETH，并指定两个关键参数：

验证人公钥：在存入ETH之前，用户会为其验证人生成一个密钥对。私钥用于在区块上签名，而公钥用作其唯一标识代码。

Bybit CEO宣布进行全面裁员:12月4日消息，加密货币交易所 Bybit 联合创始人 Ben Zhou 发表内部信，表示将再次进行裁员，裁员比例为 30%，将涉及各个部门。Ben Zhou 表示，对于被裁员的员工将统一实行 N+3 的补偿方案。[2022/12/4 21:21:15]

所存入的32ETH的取款凭证：一旦启动取款，本金和质押奖励只能取到该地址。

至关重要的是，公钥和取款凭证不必由同一实体控制。

然后用户将运行一个ETH2验证人节点，并在轮到自己生产区块时在区块上签名，或因不遵守协议而受到惩罚。

ETH质押者会遇到什么问题？

质押协议的效率和便利性可拆分为以下属性，以及其在以太坊中的具体实施方案：

质押门槛：这决定了入局所需的最低质押数量。最少需要32个ETH,人们只能质押32ETH的倍数。

委派：质押者可以将运行物理验证人节点的工作外包吗，还是必须自己完成？如果不能进行授权，则硬件和带宽要求可能会阻碍部分人参与质押。以太坊协议中没有将质押委派给其他验证人的方式。

锁仓：要多久之后才能提取质押资金？较长的锁仓往往会增加协议的安全性，但由于灵活性较低和机会成本较高，因此它对质押者的吸引力较小。当前，质押者根本无法从信标链中取回ETH。在取款功能启用后，锁仓解锁需要?27个小时。

回报：质押者的时间收益如何？回报率越高，愿意质押的人会越多，其安全性就越高。信标链上的质押者目前可以获得通货膨胀奖励。在合并后，他们还将?赚取交易费和MEV。通货膨胀的奖励取决于?当前多少ETH投入质押。质押的ETH越多，每个验证人的通货膨胀奖励就越少，反之亦然。如今，约有400万ETH被质押，当前年回报率约为7.8%。

工信部：“十四五”规划全面部署新型数字基础设施，包括区块链基础设施等数据:11月16日，工业和信息化部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》(简称《规划》)并召开新闻发布会介绍有关情况。工业和信息化部信息通信发展司司长谢存在新闻发布会上表示，《规划》全面部署新型数字基础设施，包括5G、千兆光纤网络、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等新一代通信网络基础设施，数据中心、人工智能基础设施、区块链基础设施等数据和算力设施，以及工业互联网、车联网等融合基础设施。总体目标是，到2025年，基本建成高速泛在、集成互联、智能绿色、安全可靠的新型数字基础设施体系，为支撑制造强国、网络强国、数字中国建设夯实发展基础。（中国证券报）[2021/11/17 6:55:32]

这些属性对于吸引质押者而言都是很大的障碍。在所有其他条件相同的情况下，质押者希望能够质押任何数量的ETH，将基础设施的运营委派给他人，并立即撤回其质押的ETH。如果可能的话，他们也希望将自己质押的ETH用于其他应用，这已成为去中心化金融的标准程序。

在下文中我们将讨论：

质押资金池如何解决委派和质押最低门槛；以及

这些质押资金池所发行的质押衍生品如何解决长时间锁仓问题，并允许质押者释放其所质押ETH的流动性。

质押资金池的运行机制

表面上看，质押资金池的工作方式类似于PoW中的挖矿池，但是由于PoS的性质，它可以为其客户提供更多的好处：

通过将ETH资金汇聚在一起，质押者可以绕过32ETH的最低要求。这允许资金量较小的质押者参与PoS。

人民法院报：积极推动区块链等现代科技全面应用于司法领域:近日，中共中央办公厅印发《关于深化司法责任制综合配套改革的意见》（以下简称《意见》）。根据上述《意见》精神，结合法院工作实际，各级法院应当全面深化智慧法院建设，积极推动大数据、人工智能、区块链等现代科技全面应用于诉讼服务、案件审理、司法管理和协同治理等领域。（人民法院报）[2020/4/23]

资金池不是让每个用户自行运营验证人节点，而是由资金池来处理质押的实际操作问题。有些资金池可能还会向客户保证：不会受到诸如大幅slash之类的协议惩罚。

类似于银行的运营手法，资金池可以保持流动性ETH储备，以满足即时取款的需求。假设并非所有客户都希望同时取款，可能就消除了需要等待四个月的取款期。

最后，该资金池可以提供代表质押者ETH资产权益、可以在其他应用中使用的代币。这一点非常重要，因此我们下文将会用完整的一章专门讨论这一内容。

质押资金池可以是中心化的，也可以是去中心化的，两者各有利弊需要权衡取舍。

中心化质押资金池运营机制

任何大型交易所都可以轻松实现质押资金池功能。实际上，许多已经?支持信标链质押。

交易所只需要：

允许用户选择质押，以换取质押奖励。

使用客户的ETH运行验证人节点。

由于是交易所在进行质押，因此用户不需要运行任何基础设施。对于交易所而言，提供即时流动性也非常容易，因为他们已经拥有大量的流动性ETH储备。鉴于获取客户和流动性对交易所业务的价值，交易所可以为用户提供这一服务而无需额外收费。

韩国政府计划全面禁止加密货币交易:继前段时间的禁止当地金融机构参与比特币期货交易和禁止为匿名用户提供虚拟账户之后，今日韩国司法部长朴相基（Park Sang-ki）在新闻发布会上称：“虚拟货币有很大担忧，司法部正在准备一项法案，禁止通过交易所进行虚拟货币交易。”政府的强硬立场立刻引起了比特币在本地和海外交易所的大量抛售。[2018/1/11]

去中心化质押资金池运营机制

现在我们已经确定了单独质押和通过资金池质押之间的区别，以及中心化质押资金池的运营机制，下面，我们将以?Lido?为例来探讨去中心化质押资金池的架构。

从用户的角度来看，非常简单：他们将ETH存入以太坊智能合约，并接收stETH作为收据。stETH代币的余额会随着时间而调整，以反映合约所产生的质押奖励的分配。这就是说，1stETH将始终代表所质押的1个ETH。

从Lido的角度来看，每当在以太坊智能合约上聚集32ETH时，DAO就会从治理控制的注册表中选择一个新的验证人。然后调用存款合同，将32ETH分配给该验证人的公钥，并使用LidoDAO的取款凭证。

这里有两个问题需要回答：

如何管理取款凭证？取款凭证是一个ETH2BLS密钥，使用分布式密钥生成仪式将其?拆分为6-of-11多重签名。这不是最优选择，但在从信标链中取款功能未启动时也没有风险。到质押者可以取款的时候，Lido将已经过渡以一个ETH1智能合约作为取款凭证，而不是多重签名。此后，假设智能合约对资金没有管理功能，则可以无需信任地将1stETH兑换为1ETH。

CoinMarketCap未对外公布其剔除韩国交易所数据 引起加密货币市场全面下跌:CoinMarketCap在并未对外宣布的情况下，在计算市场平均数据时将Bithumb，Coinone和Korbi的数据剔除，引发了一片骚动。这一变动直接导致加密货币市场广泛的下跌，加密货币总市值的大幅下降，其中XRP下跌近30%。目前还不清楚CoinMarketCap实施这一举措的原因，目前Bithumb平台无法登入，三家交易所加密货币价格都高于其他交易所。Ripple首席密码学家大卫·施瓦兹（David Schwartz）认为，此举会使价格 “更加准确和有意义”。而在社交媒体推特及Reddit上，人们对CoinMarketCap没有对外公开这一举措发出了严厉的批评，这是因为投资者看到市场的下跌并已经有所反应，后来才发现这一下跌却是由CoinMarketCap引起的。[2018/1/9]

谁是验证人，他们如何进入注册表？验证人是必须经过治理部门批准的专们?从事质押的企业，例如p2p.org、ChorusOne或stakefish。每个验证人都有自己的最大质押金额，这也由治理机构投票决定。

stETH代币解包

我们已经确定stETH是对所质押ETH及智能合约中产生的任何奖励的权益索取证明，这也被称为质押衍生品。

质押衍生品将对整个以太坊生态系统产生重大影响，包括以太坊质押者、常规ETH持币人、资金池之间的竞争，甚至以太坊本身。

质押者：衍生品对质押者的主要收益是可以再质押，使其可以在其他应用中同样使用这笔本金进行质押，就像Uniswap的流动性提供者LP代币可以在DeFi中被广泛用作抵押品一样。这大大降低了质押的机会成本。

未质押ETH的ETH持币人：如果stETH可以用作借入ETH的抵押品，则它可以释放借入ETH进行杠杆质押的需求。这将推高供应ETH的贷款利率，最终使所有的ETH持币人受益。

资金池之间的竞争：stETH的存在使其资金池具有强大的网络效应。这种网络效应为在市场领先资金池中进行ETH质押带来强烈的经济刺激，意味着由于与之相关的流动性护城河和网络效应，ETH质押衍生品可能遵循幂律或赢家通吃的分配原则。因此在许多用例中，stETH可能会替代ETH，甚至有可能完全替代ETH。

以太坊：一种流行的说法是，对衍生产品进行抵押会降低PoS的安全性，因为它们将区块生产与质押和slash处罚脱钩。这也被称为委托代理问题，可能导致以下情况：由于区块生产者没有任何质押，因此他们可能没有受到激励来遵循该协议。

但是该论点必须参照收益来考量：如果质押衍生品降低了质押成本，则可能导致更多ETH被投入质押。请注意，这是一个良性循环的完美示例：流动性stETH变得越多，质押的机会成本越低，会导致更多的ETH被投入质押，这反过来进一步增强了stETH的流动性，依此类推。

如果不对衍生品进行质押，我们可以预期将有15%至30%的ETH会被质押。但是用了质押衍生品后，这一数字可能高达80-100%，因为与不质押相比，质押投资没有额外成本。

要说明这为什么这会带来更高的经济安全性，请考虑以下攻击场景：

如果所有ETH中20%被质押，而攻击者需要获得所有ETH中的66%，他们将不得不从公开市场上购买所有ETH的40%。

如果有60%的ETH被质押，但是stETH是流动的，则攻击者将必须购买所有stETH的66%，也就是40%的ETH。请注意，这还需要有其他步骤，攻击者必须首先赎回stETH以删除诚实的验证人，然后重新质押其ETH。

如果ETH质押比例超过60%，攻击者必须购买的ETH份额将超过40%，并且得随着质押比例升高而不断增加。

如果100%的ETH被质押，攻击者则将需要获得所有stETH中的66%才能达到相同的攻击阈值。

我们因此可以得出结论，如果对质押衍生品可以使所质押的ETH数量增加至60%以上，则将显著提高以太坊的经济安全性，而不是降低其安全性。

质押市场中谁会成为赢家？

去中心化通常被认为是一项无形的收益，需要更高的代价，因此用户通常不愿意为此付出代价。这种思路不适用于去中心化质押资金池，因为与中心化质押资金池相比，它们具有三个关键优势。

去中心化质押资金池拥有更强大的社会扩容性：对于PoS安全而言，一项重要指标是单个实体控制多少质押。对交易所而言，这一数字可能会限制在15%至30%之间；不仅如此，以太坊生态系统中的权力集中可能引起社会关注。只要DAO中的每个验证人都不是非常巨大的实体，并且取款凭证不能更改/无法投票，去中心化质押资金池就可以控制网络的任何份额。我们必须强调，去中心化质押资金池届时已经失去其所有治理功能是多么重要。更改费用、取款地址或验证者注册表都不可以由人工输入修改。

去中心化质押资金池的质押衍生品是无需信任的：像Coinbase或币安Binance这样的大型交易所只能发行托管代币，其采用必须受到限制，因为在其他条件相同的情况下，用户绝对更喜欢无需信任的代币而不是需要信任的代币。这会导致中心化质押资金池错失了质押衍生品的网络效应。可能有人指出，中心化代币WBTC就能赢下代币化BTC市场。但是，我们认为，这仅仅是因为以太坊上的BTC不能以无需信任且具有资本效率的方式进行代币化，而对于质押的ETH，这则是可行的。

去中心化质押资金池对MEV提取的限制较少：机构质押资金池可能受到社会和声誉的限制，阻止了他们提取某种形式的MEV。不受这些限制的较小型的质押实体和去中心化质押资金池因此有了机会，可以为其质押者提供更高的回报。可能会将前文提到的使用去中心化质押池的去中心化成本溢价转变为去中心化成本折扣。这些收益非常巨大，以至于联合质押资金池中的领军者很可能是去中心化/非托管的质押资金池。如果上述资金充分地实现最小化治理，它可能会赢得整个市场，而不会给以太坊区块链造成任何系统性风险。

总结

质押资金池及其质押衍生品的存在与MEV提取具有相似的市场现实性，一定程度上讲是不可避免的。只要创建和使用它们存在私人利益，它们就会存在并蓬勃发展。但是如果正确的解决方案最终胜出并被充分采用，那么它也可以为以太坊带来系统性的好处。

鉴于stETH的巨大网络效应，以及去中心化资金池可能既非托管又可能从MEV中赚取更多收入的事实，我们认为会有一个这样的去中心化资金池可以赢得整个市场。

因此，我们应该专注于确保一个非监管性的、强大版本的stETH赢得市场，而不是中心化质押资金池，以确保取得良好的系统性结果。

鸣谢：感谢ArjunBalaji、VasiliyShapovalov、KonstantinLomashuk给予了有价值的意见和审阅本文。

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