区块链蓝海

官方微博
官方微博
官方微信
官方微信

如何激励以太坊2.0中的验证者?

深度  2019年01月24日07:51

 

 

以太坊 Serenity 升级将会实现将当前的以太坊 PoW 共识机制切换至 PoS 机制,这意味着网络将需要向验证者(而非矿工)支付费用,以此来保护以太坊网络的安全。

我们知道,之后的以太坊2.0(即Serenity)阶段将会要求用户向共识系统中发送32个 ETH,这些 ETH 将被质押锁定在智能合约中,如此一来用户就可以成为区块验证者(vallidator)。对于以太坊 Serenity 阶段的验证者来说,正确了解有关质押(staking)的经济学知识是非常重要的,这样才能维持以太坊网络的健康和安全。

如果吸引用户质押 ETH 的激励因素过低,那以太坊2.0网络将不能获取足够的验证者数量来运行分片链;而如果激励因素过高,那就意味着需要支付过多的费用来保障网络安全,同时还会带来 ETH 通胀率过高,对整个网络的经济层带来不利影响。

关于以太坊2.0网络需要多少名验证者,需要考虑多方面因素。根据最新的以太坊2.0规范,推荐每个委员会中的最低验证者数量为111,这就意味着在所有1024条分片链,将至少需要存在113,664名验证者,质押的 ETH 总数量为3,637,248。(备注:111*1024=113,664,32*113,664=3,637,248)

在以太坊2.0阶段,每生成64个区块(大约需要6.4分钟,称为一个时间段(epoch)),信标链(Beacon Chain)将对验证者进行洗牌并将他们重新分配到所有的分片链。

为了在每个时间段(epoch)期间在所有分片中实现交联(crosslink,即分片链验证者委员会通过一项被称为交联的操作证明该分片链的内容和状态),这将要求每个委员会中的验证者数量是256个。这意味着质押在以太坊2.0网络中的 ETH 总数为8,388,608 (备注:256*32*1024=8,388,608)。当然,如果委员会中的验证者数量少于256个,那也可以,但这就意味着交联的次数将会更少。

术语

备注:有些术语来源于:

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/blob/master/specs/core/0_beacon-chain.md

验证者(Validator)是指 Casper/Sharding 共识系统中的参与者。用户可以通过向Casper机制中发送和质押32个ETH来成为一名验证者。

委员会(Committee)是指通过伪随机选择的方式将一组活跃的验证者集合起来用于证明分片链的内容和状态。每个分片链都会有一个验证委员会。

发行率(Issuance Rate)指ETH供应的年增长率。

利息(Interest)是指验证者被奖励的年利率(奖励会以ETH的形式奖励给验证者)。

验证者的经济激励

当用户想成为验证者时,需要考虑很多因素。基本情况下,有些用户也许会非常信任以太坊2.0网络中,因此即便会有所亏损也愿意成为验证者。一个很好的例子就是当前在以太坊网络中运行的12,000个节点。但是,在最简单的情况下,我们依旧可以按照如下因素来分析:

质押的总激励 = 验证者的奖励(利息) + 网络交易费用 - 验证者的成本费用

*还有一个验证者将考虑因素,这个因素就是竞争性投资方式,文章后面会加以阐释。

质押奖励

为了激励那些持有ETH的用户来将ETH质押到网络中,必须存在某种类型的奖励。如果没有奖励,不太可能会有很多人愿意将ETH质押进来成为验证者的。在Serenity阶段,验证者会因为成功提议区块而获得奖励。在最新的以太坊2.0规范中,这个奖励是一个基于网络中质押的ETH总量的浮动费率(a sliding scale)。如果质押的 ETH 总数较少,验证者可以获得的利息率就会上升,而如果质押的总数上涨,利息率就会相应地降低。

假设以太坊2.0网络中质押的ETH数量为10,000,000,验证者能够获得的年利率将是2.54%,同时网络的年通胀率(即ETH的年增长率)是0.24%。具体如下:

从表格中可以看出:网络中质押的ETH总数越少,验证者可以获得的利息率就会越高,而ETH发行率就会越低;而如果质押的总数越多,利息率就会越低,而ETH发行率就会越高。

交易费用

验证者会分摊到一部分用户使用以太坊网络的交易费用。有关这方面的研究还在继续进行,但目前,以太坊网络每日的交易费用大约是600 ETH。按照当前的这个比例,这就意味着每年支付的以太坊交易费用是219,000 ETH (备注:600*365=219,000)。当我们通过在网络中增加分片从而实现网络的扩展并提高吞吐量时,以太坊网络中的交易费用是否也将按比例增加,这是十分重要的,因为这将纳入到验证者奖励的计算中。

质押的成本和风险

参与验证并赚取想要的奖励,这并不是免费的午餐。用户在选择成为验证者时,需要考虑很多因素,从而来衡量所获得的奖励是否“值得”参与进来。这些因素包括:

01

计算成本

用户将至少需要运行验证者客户端,也可能需要运行一个信标链节点。这就需要消耗用户的计算资源(computing resources)。至于具体需要占用多少的HDD(硬盘)、带宽等详细信息,当前依旧处于研究阶段。

信标链节点:类似于当前运行Geth/Parity一样

验证者客户端:轻量级客户端,要求每个验证者质押32个ETH

02

ETH获取和锁定

用户可以通过购买或者挖矿来获取32个ETH;

已经质押的ETH将不能直接进行出售;

如果用户想要取回质押的ETH,则必须等待一段时间之后才能取回。在最新的以太坊2.0规范中,这段等待的时长已经大大地缩短了。最少的等待时长为18个小时。当然,如果太多人同时想要退出并取回质押的ETH,那这个时长会有所延长。但18小时将可能是常态等候时长。

03

代码风险

用户在质押时,也需要考虑涉及的代码风险。这更多的是用户早期的担忧,会随着时间的推移而逐渐消散。将客户端的代码风险和共识机制的代码风险区分开来是非常重要的。如果网络遇到共识机制代码漏洞,那整个网路将需要通过硬分叉的方式来修复漏洞,因此共识漏洞对于用户来说不是需要非常担忧。但是,相比之下,客户端代码的风险就要严重得多,因为很难将代码漏洞和恶意错误区分开来。

04

在线时间和维护成本

验证者需要确保一直在线,否则质押的 ETH 可能面临二次泄露(quadratic leak)的风险。

如果某个用户拥有多个验证器,那该用户就需要考虑维护成本和基础设施等方面了。

05

安全风险

除了客户端可能出现的代码故障风险,验证者还需要确保客户端运行的安全环境(互联网连接、操作系统、硬件情况等)。如果验证者客户端因为安全故障导致黑客攻击,导致客户端被强制下线或者其他问题,那当前还没有恢复资金的方法。

这一风险就类似于因电脑或手机被攻击而导致钱包中的ETH被盗。去中心化自治所带来的必然是自己对自己的资产负有责任。

竞争性投资方式

在衡量是否值得质押 ETH 的一个重要因素就是将通过在以太坊2.0中质押 ETH 获取的净收益与其他竞争性的质押方式进行对比。我们应该假设的情况是,质押者是受利益的驱使而参与进来的,而不一定是关系以太坊网络的安全性。有很多不同类别的竞争方式需要加以考虑:

01

去中心化金融

诸如 Compound Finance、Dharma 和 Maker 等去中心化金融应用 (DeFi app),这些应用都为用户提供了锁定ETH并获取奖励(利息)的方式。用户在考虑是否在以太坊2.0中质押 ETH 时,不妨尝试去了解一下这些去中心化金融应用所提供的(或即将提供的)服务。

02

其他投资工具

更多传统的投资方式(如债券、定期存款、储蓄账户等等)也可以作为在以太坊2.0网络中质押 ETH 的竞争性投资方式。虽然这些传统投资方式并不像去中心化金融应用(DeFi app)那样在加密货币领域具有很大的影响力,但也是需要考虑的。

电子数据表

基本信息:点击此链接来查看基于最新的以太坊2.0规范的网络计算和个人质押变量信息:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1SZBJsTHBFmRlo6aLZ0ex_bnTO3MqQrsZK9yLWqL4r68/edit

高级信息:基于上述信息,此电子表格分析了使用不同的验证器架构所带来的经济回报,详见:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1rfuWnfg42mBcaHEPr-b0gvXofHfl3fC7ldmKQ8JjfMU/edit?usp=sharing

声明:本文由“金色财经”撰写,区块链蓝海转载,观点仅代表作者本人,版权亦归“金色财经”所有。更多内容请关注微信公众号:区块链蓝海(qukuailian-lh)