以太坊PoS的過去、現在與未來

2023-10-19 18:11:21    編輯: robot
導讀   作者:陳劍Jason   以太坊PoS模式是指以太坊網絡中的共識算法,全稱爲Proof of Stake(PoS)。與以太坊早期使用的Proof of Work(PoW)模式相比,PoS模式使用...

  作者:陳劍Jason

  以太坊PoS模式是指以太坊網絡中的共識算法,全稱爲Proof of Stake(PoS)。與以太坊早期使用的Proof of Work(PoW)模式相比,PoS模式使用令牌持有量而不是算力來確定區塊的產生和驗證。

  在PoS模式下,參與驗證區塊的節點需要擁有一定數量的以太幣。這些節點被稱爲驗證者,他們通過抵押一定數量的以太幣作爲“股權”來參與驗證交易和生成新的區塊。每個驗證者的產生區塊的權益與其擁有的以太幣數量成正比。

  以太坊爲什么要用PoS,以及使用PoS發生了哪些重大變化,未來趨勢如何?我們有幸請到著名區塊鏈資深研究員 Jason陳劍來給我們分享以太坊PoS的過去,現在和未來。

  以太坊十年間的歷次重要升級

  區塊鏈沒辦法像傳統互聯網开發那樣做到熱更新,重置代碼。對於以太坊來說,升級就是做硬分叉,這樣大部分的礦工和客戶端就會跟着硬分叉自然更新了。

  早在2015年,Vitalik就开始考慮進行PoS,並在博客中描述了三步走战略。

  https://blog.ethereum.org/2015/03/03/ethereum-launch-process

  邊境升級是以太坊面向开發者發布的第一個准系統級版本,使用代碼和命令行操作,沒有圖形化單軟件版本,所以可以將其理解成是beta版以太坊,這也就是稱其爲邊境的原因,此時的以太坊就像是當年美國西部大开發時期,充滿巨大的風險與機遇。

  在邊境版本的解凍升級中以太坊引入“難度炸彈”。難度炸彈的目的是爲了提高以太坊挖礦的難度,類似比特幣減半。以太坊通過難度炸彈來人爲調控挖礦難度,減少PoW礦工的收益,從而倒逼PoW礦工支持PoS,爲後續轉PoS埋下了伏筆。所以,僅僅在以太坊的初始階段,Vitalik就已經下定決心要轉PoS。

  自此,以太坊开始正式進入准可用的POW挖礦時代,此時以太坊價格爲每個1.24美元。

  對以太坊進行一些優化。此時以太坊價格爲每個12.5美元。

  這並不是一個正常的升級,而是以太坊最終迫於無奈在至暗時刻所進行的妥協,自此以太坊分道揚鑣形成了ETH與ETC。

  The DAO是一個於2016年在以太坊上推出由智能合約控制的投資DAO,並進行ICO募集了價值1.5億美金的以太幣,佔當時以太坊流通量的14%,但隨後因其合約代碼存在漏洞遭到黑客攻擊,經過大量的嘗試依然無法阻止黑客後,以太坊最終通過硬分叉來恢復被盜資金,但這也極大動搖了一大批遵循Code Is Low抱有去中心化信仰的成員,本來應該廢棄的舊鏈依然被信仰者維護着,該鏈稱爲ETC以太坊經典。

  此時以太坊價格爲每個12.54美元。

  此時以太坊已經經歷了邊境與家園兩個重大裏程碑升級,按照計劃下一步是大都會升級,顧名思義在邊境建設家園後,要將家園打造成一個熙熙攘攘的大都會,但大都會升級內容較多,所以進行了多次升級。

  但在進入大都會階段前,Vitalik認爲以太坊必須要轉向PoS,要逐漸讓礦工在PoW無利可圖,從而把他們“趕”到被迫接受PoS,否則到時候POS上线,而大量礦工賴在POW不愿意走,則會直接導致以太坊的分裂,這種分裂的嚴重程度遠超ETC,所以要逐漸減少PoW的收益。本次升級一口氣發布了10個EIP,其中EIP649將難度炸彈延遲了一年半,並將出塊獎勵從5個減少到3個,推遲難度炸彈的原因主要是以太坊並未做好PoS切換的准備。

  其次經歷了The DAO分叉的至暗時刻,以太坊痛定思痛發布了EIP214限制合約調用期間對狀態的任何修改,從而提高安全性。

  此時以太坊價格爲每個334.32美元。

  在本次升級中,爲將礦工趕向PoS又近了一步,EIP1234將區塊獎勵從3ETH再一次降低爲2ETH,同樣的依然因沒有做好切換POS的准備又將難度炸彈再次延遲12個月。

  此時以太坊價格爲每個136.29美元。

  在僅僅完成伊斯坦布爾升級後不到一個月,以太坊又緊急臨時進行了一次升級,原因是對難度炸彈“爆炸”時間的預估錯誤,可能會導致提前爆炸,而PoS切換依然沒有准備好。

  此時以太坊價格爲每個127.18美元。

  從2015年就开始酝釀的POS計劃終於邁出了重要一步,PoS信標鏈在今天正式發布上线,與PoW主鏈保持並行運行狀態,在兩年後的巴黎升級中將會進行史詩級的Merge。

  此時以太坊價格爲每個586.23美元。

  本次升級發布了對以太坊影響最大的EIP之一:EIP1559,它直接改變了以太坊的經濟模型,之前區塊打包是拍賣機制,Gas價高者得且全部給到礦工,EIP1559將Gas費分爲兩部分,一部分給到礦工,另一部分燃燒,從而將以太坊帶入通縮時代(指以太坊开始燃燒一部分,而不是真正的通縮),截止目前已經有價值60億美金的320萬個ETH被燃燒。

  此時以太坊價格爲每個2621美元。

  以太坊正式完成Merge這一史詩級的巴黎升級,EIP3675將共識升級爲PoS權益證明,陪跑兩年的信標鏈成功上位,籌劃7年之久的PoS之路終於走到了尾聲。

  但依然還有個小問題,就是質押提款問題。在這兩年的時間裏,信標鏈並不支持質押提款,導致大量的質押者無法將資金取出,而就在巴黎升級前半年剛經歷了一輪4000美金的牛市高點,所以那些早期質押者只能眼睜睜的看着坐過山車卻無可奈何,所以必須要解決質押提款問題,否則人們不敢把自己的ETH質押進去作爲節點,從而導致PoS鏈產生中心化風險。

  此時以太坊價格爲每個1472美元。

  上海升級解決的最大問題就是實現了質押提款,在信標鏈苦熬兩年之久的節點終於可以把錢取出來了,但與之同時更多的人愿意把錢質押進去,目前已經有1900萬ETH被質押進去,也拉开了LSDFi的帷幕。LSD:Liquid Staking Derivatives。

  此時以太坊價格爲每個1917美元。

  以太坊POS質押的運作機制

  https://ultrasound.money/

  這個網站可以顯示ETH的發行情況,以及模擬PoW情況下的ETH發行情況。

  https://ethereum.org/zh/staking/

  這個網站可以查看以太坊質押的年化利率。目前是3.6%。

  質押分爲四種:

  單獨質押、質押即服務、聯合質押、中心化交易所。

  要求:32個ETH的本金,以及有一台全年無休的機器可以作爲節點。

  優點:可以獲得100%的收益,不需要給任何LSD交服務費。

  缺點:門檻較高。一旦機器停止,32個ETH的押金可能會被罰沒。

  stSaaS就是將錢和事給拆开,用戶就是有錢想質押,但是又不想搞硬件運行節點等那些麻煩的事,於是用戶依然存入32個ETH,但是將節點運營的事交給第三方運營商來做,用戶只需要完成初始設置、交錢、生成密鑰,然後將密鑰發給運營商,每個月給運營商繳納一定服務費即可。

  優點:更加方便快捷。

  缺點:運營商不一定靠譜,導致用戶被處罰。

  stSaaS降低成爲驗證節點的硬件門檻,但是依然存在32個ETH的資金門檻,畢竟這筆錢不是小數目。聯合質押則是相當於大家一起拼團湊錢,賺到的利潤也一起分的過程,極大的降低了資金准入門檻。聯合質押並沒有受到以太坊的原生支持,所有的聯合質押全部是第三方平台,所以它相當於是扮演了中介的角色。

  聯合質押的健康度評估指標比stSaaS多一個“是否有流動性token”。之前兩種方式質押的ETH目前是無法被提取的,但是聯合質押平台大多都會提供平台token(比如stETH)作爲質押的ETH和收益的衍生品,且該token本身具備流動性,用戶可以拿着token去交易借貸等。這樣極大地提高了資金的利用率。

  在交易所內(比如幣安)完成質押。它們在模式上與聯合質押差不多,區別在於聯合質押屬於defi領域運行在智能合約並且給予流動性token。

  我們可以把LSD賽道分爲兩部分。第一部分是幫助用戶降低質押門檻、提升流動性的項目,比如Lido;第二部分是提升質押的去中心化的項目。

  Lido目前最大的問題在於運營商(驗證節點)。Lido佔了32%以上的質押資金,以及LSD賽道的87%的份額,處於絕對壟斷的階段,但是下遊只有指定了20多家運營商,所以比較中心化。不過這也是不得已。因爲一旦運營商出現欺詐行爲,是用戶的錢被罰沒,所以Lido只能讓合格的、信得過的運營商參與。這就導致了Lido變得中心化。所以,讓LSD變得去中心化的關鍵,是要降低運營商欺詐的可能性。

  SSV採用了DTV技術,通過將私鑰碎片化,發給不同的運營商,同時參與到一個節點中的運行。假如一個運營商出現了問題,那么其他運營商也可以完成相關的操作。但是直到目前,SSV還沒有在主網上线。所以,這個技術是否可行,還是未知的。

  以太坊POS走着“先發展再治理”的道路,完成提高質押率的第一階段,接下來的目標就是更低的門檻、更高的收益和更去中心化。

  Puffer(尚未上主網)是同時兼具低門檻、高收益和去中心化三個特點的技術驅動新秀,將質押門檻減少到2個ETH保證金,並通過和Eigenlayer深度集成的再質押(除了質押ETH之外,還會做一些其他的質押服務)和MEV-Smoothing(用權重分配給不同節點收益,類似二次分配)提高收益率,以及最重要的通過以太坊基金會資助的安全籤名,提高節點運營商的安全性,從而降低運營商的准入門檻,最後增加運營商的數量,從而實現去中心化。

  https://ethstaker.gitbook.io/ethstaker-knowledge-base/

  以太坊質押的百科全書。

  https://ethsunshine.com/

  以太坊網絡的去中心化評分。

  https://www.validatorqueue.com/

  質押節點排隊情況。

  以太坊POS當前面臨的問題與解決方案

  以太坊目前有太多質押節點,驗證者數量太多,如果驗證者數量突破百萬,後續升級會存在一定困難。所以以太坊決定先把節點的數量限制住,從而流出一定的緩衝思考時間。

  Vitalik提出的解決方案:

  1.爲單獨質押的節點提供機會,降低質押的門檻。

  2.降低籤名數量。

  以太坊的PoS其實也存在爭議。在有的人看來,PoW是最去中心化的方式,所有節點的參與門檻都很低。並且PoW需要真正付出,比如能源;而PoS則是會帶來較爲明顯的頭部效應。

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責任編輯:張靖笛



標題:以太坊PoS的過去、現在與未來

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