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
深入探討了以太坊 2.0 質押者面臨的問題，推演了質押資金池和質押衍生品如何解決這些問題。本文發布於research.paradigm.xyz，撰文：Georgios Konstantopoulos 和 Hasu，分別為 Paradigm 研究合夥人和獨立研究者，編譯：Perry Wang。
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 進行質押並運行區塊生成節點（稱為驗證人）。
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併，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（MEV）。
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，其背後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。然後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，並指定兩個關鍵參數：
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。私鑰用於在區塊上簽名，而公鑰用作其唯一標識代碼。
所存入的 32 ETH 的取款憑證：一旦啟動取款，本金（32 ETH）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。
然後用戶將運行一個 ETH2 驗證人節點，並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 質押者會遇到什麼問題？
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 32 ETH 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：要多久之後才能提取質押資金？較長的鎖倉往往會增加協議的安全性，但由於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。在取款功能啟用後，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，願意質押的人會越多，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。在合併後，他們還將 賺取交易費和 MEV。通貨膨脹的獎勵取決於 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%。
這些屬性對於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，並立即撤回其質押的 ETH。如果可能的話，他們也希望將自己質押的 ETH 用於其他應用，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，並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於 PoW 中的挖礦池，但是由於 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 32 ETH 的最低要求。這允許資金量較小的質押者參與 PoS。
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。
類似於銀行的運營手法，資金池可以保持流動性 ETH 儲備，以滿足即時取款的需求。假設並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。
最後，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鬆實現質押資金池功能。實際上，許多已經 支持（或 將支持）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。
使用客戶的 ETH 運行驗證人節點。
由於是交易所在進行質押，因此用戶不需要運行任何基礎設施。對於交易所而言，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。鑒於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，並接收 stETH 作為收據。 stETH 代幣的餘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，1 stETH 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 32 ETH 時，DAO 就會從治理控制的註冊表中選擇一個新的驗證人。然後調用存款合同，將 32 ETH 分配給該驗證人的公鑰，並使用 LidoDAO 的取款憑證。
這裡有兩個問題需要回答：
如何管理取款憑證？取款憑證是一個 ETH2 BLS 密鑰，使用分佈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。此後，假設智能合約對資金沒有管理功能，則可以無需信任地將 1 stETH 兌換為 1 ETH。
誰是驗證人，他們如何進入註冊表？驗證人是必須經過治理部門批准的專門 從事質押的企業，例如 p2p.org、Chorus One 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 進行槓桿質押的需求。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，意味著由於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幂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。這也被稱為委託代理問題，可能導致以下情況：由於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（甚至全部） 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後，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。
要說明這為什麼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%（破壞以太坊區塊鏈的關鍵門檻），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，然後重新質押其 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%，並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，因此用戶通常不願意為此付出代價（例如，參見幣安智能鏈 Binance Smart Chain 與以太坊的辯論）。這種思路不適用於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：對於 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，並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麼重要。更改費用、取款地址或驗證者註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，其採用必須受到限制，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，而對於質押的 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（例如交易所）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，以至於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，它們就會存在並蓬勃發展。但是如果正確的解決方案最終勝出並被充分採用，那麼它也可以為以太坊帶來系統性的好處。
鑒於 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，我們應該專注於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 Arjun Balaji、Vasiliy Shapovalov、Konstantin Lomashuk 給予了有價值的意見和審閱本文。
