ETH2:ETH 2.0 经济考察:对以太坊 PoS 激励模型的分析_ETH2SOCKS

2020年3月,我们从MolochDAO那里获得了一笔资金,用于研究ETH2.0的经济模型。这次考察最初是为了响应征求意见书的号召:

此后,我们一直在努力分析ETH2.0网络及其基于PoS的经济激励机制。我们的结论是在我们自己的研究基础上得出的。我们构建了一个经济模型来反映ETH2.0网络的输入和输出,并采访了很多代表以太坊生态主要参与者的利益相关者。

我们将所有研究成果都汇总到了下方报告中:

ETH2.0经济考察:对以太坊PoS激励模型的分析

我们想要感谢MolochDAO、与我们对话过的朋友以及以太坊基金会对我们这个项目的支持。特别感谢DannyRyan、BarnabeMonnot、TrentVanEpps和VitalikButerin对初稿的评论和建议。

A股开盘:深证区块链50指数下跌0.17%:金色财经消息,A股开盘,上证指数报3365.73点,开盘下跌0.18%,深证成指报13672.05点,开盘下跌0.32%,深证区块链50指数报3797.33点,开盘下跌0.17%。区块链板块开盘下跌0.38%,数字货币板块开盘下跌0.57%。[2020/12/10 14:45:57]

虽然我们非常建议大家阅读报告全文,但我们还是在下方列出了概要。

ETH2.0网络升级就是循序渐进地朝着PoS共识算法和激励机制这一宏伟目标前进,反过来,PoS的激励机制也对以太坊网络的经济属性具有深远影响。PoS激励机制的设计非常复杂——一方面要奖励那些验证交易并终局化网络历史状态的诚实参与者,另一方面惩罚那些离线或恶意的验证者。在本文中,我们使用精细的经济模型和新的经济评估工具来定义、衡量并分析ETH2.0的密码经济学安全性。

A股收盘:区块链50指数收跌0.61%:金色财经报道,A股收盘,三大股指小幅下跌,上证指数报2838.50点,收跌0.19%,A股区块链50指数报3329.61点,收跌0.61%;区块链板块收跌0.83%;数字货币板块收涨0.27%。区块链板块203只概念股中,50只上涨,144只下跌,9只平盘。数字货币板块31只概念股中,12只上涨,1只平盘,18只下跌。[2020/4/23]

首先,为便于研究Eth2.0的经济模型,我们利用Excel构建了一个经济模型,来解释ETH2.0系统在现行规范以及特定场景下的输出情况。在项目的整个过程中,我们逐步开发并利用这一模型来计算期望,并基于数据得出关于验证者收入、成本、收益和货币发行量的结论。在ETH2.0系统中,有将近100个变量对输出值有重大影响。通过这个模型,我们动态展示了ETH价格变化以及ETH质押总量对验证者收益的影响,突出了变量对网络安全性的影响。

跨域审判辅助事务协作机制依据区块链工作原理:近日,南京秦淮区法院作为首批加入跨域审判辅助事务协作机制委员会的成员单位,与13个省会(直辖市)的基层法院召开线上视频启动会议,并与各单位签订了协作机制协议。此次审判辅助性事务跨域协作机制的建立和运行,是依据区块链工作原理,各协议成员单位平等、自愿参加,并承担各成员间涉及本市范围的审判辅助性事务协作工作。(扬子晚报)[2020/4/10]

我们利用一系列围绕网络攻击成本的假设,定义了ETH2.0Phase0必须达到的经济安全性级别。此安全性级别的含义在于,让攻击成本高于攻击所能获得的潜在利益,并让ETH2.0Phase0达到与ETH1.0同等级别的安全性。我们确定了两类主要的经济攻击向量。每类攻击向量都有不同的变体以及不同程度的风险:绝对多数攻击和终局性攻击。在Phase0阶段,我们主要关注那些旨在破坏网络的攻击。我们发现网络在Phase0阶段有遭受这类攻击的风险,但是我们更担心后续阶段。根据ETH的历史价格和算力情况,我们估计质押率达到13.8%就能提供充分的安全性。

ETH2.0的安全性与ETH质押量息息相关,质押量本身就与收益存在函数关系。我们构建了一个模型来理解致力于高资本利用率的投资者的动机。我们称之为RSAVY模型,用于确定质押的风险和成本问题,以及对应的必要收益率。基于我们的研究结果,我们预计在一个优化过的网络中,必要收益率不低于3.3%的情况下,验证者才会考虑加入该网络。在一个看跌但是稳定的市场环境下,必要收益率就会增至11.6%。

除了计算必要收益率之外,RSAVY模型还可以用来勾画出网络在特定场景下的全景。在这些场景中,我们使用不同的参数,得出了一些结论和建议,详见下文。

结论

ETH2.0的PoS机制相比PoW机制复杂得多。ETH2.0是一个高度复杂且周密的系统。这个系统经过精心设计和构建,但是从验证者的角度来说很难理解,从而导致不确定性和不可预测性,加大了潜在的、追求资本效率的验证者的理解难度。

ETH2.0网络的安全性取决于三个关键变量:ETH质押量、ETH价格和波动性。每个变量都会对攻击网络的成本产生直接或间接的影响。ETH总质押量是可控性最大的变量,而ETH价格对网络安全性有很大的直接影响,但是不受系统的控制。波动性可能会由不同的因素造成,会间接影响ETH质押量和ETH价格。

对ETH2.0的攻击比对ETH1.0的攻击更容易扩展。在ETH2.0中,参与网络所需的硬件成本降低,因此硬件和电力消耗也将降至最低。此外,DeFi的蓬勃发展以及ETH2.0的连通性将大幅加快这一趋势。

追求资本效率的验证者行为变得更加可预测。虽然以太坊拥趸们的参与对信标链的成功上线至关重要,但是还不足以让网络达到足够高的安全级别。吸引追求资本效率的验证者有助于实现ETH质押量目标。

根据ETH的历史价格,ETH质押率达到13.8%时,ETH2.0的安全性即可媲美ETH1.0。根据ETH历史价格的波动情况,我们计算得出,只有当ETH质押率不低于13.8%时,ETH2.0才能获得足够高的安全性。

验证活动存在规模经济效应,但随着ETH价值升高,规模效应会减弱。在PoW机制下,要想提高收益,只能扩大运营规模;在ETH2.0的PoS机制下,验证活动的成本会随着ETH价格的升高而逐渐降低。我们发现,一般而言,网络经济效应非常适合于提高网络的去中心化程度、实现Eth2的设计目标。

当前ETH供应量的77.7%都集中在合格的验证者钱包中。有大约8660万ETH由非交易钱包持有。另外1870万ETH由交易所管理。这是一个具有强大吸引力的可服务目标市场。为实现网络参与最大化,激励机制的主要目标应当是,将这些钱包转化为活跃的验证者。

相比ETH1.0,ETH2.0为实现安全性所支付的成本要低得多。假设在当前信标链规范下,ETH质押量为1550万,我们估计每年的通胀率为0.55%,远低于PoW网络当前4-4.5%的通胀率。

网络安全性很大程度上依赖于ETH的价格稳定性。就ETH2.0的经济稳定性和安全性而言,我们最主要的担忧是,当ETH价格较低时,整个网络是否具有足够的抗攻击性。考虑到攻击者快速扩大攻击规模的能力,我们认为确实要关注价格稳定性。

在Phase0和1阶段缺乏流动性可能会导致不可预测性和中心化。鉴于ETH1.0和ETH2.0之间缺乏互通性,以及ETH2.0网络在Phase0和1阶段无法进行交易,我们预计中心化交易所中会出现围绕衍生品的二级市场。利用这些平台的验证者会高度集中,进而产生中心化风险和不可预测性。

小心衍生品攻击。随着以太坊生态飞速发展,ETH作为一种资产类别也在飞速发展。期权产品的数量不断增加,“闪电贷”等特殊金融工具也被用来作恶。在这个势头下,衍生品可能会成为攻击者的首选途径。

建议

将基础奖励因子提高到128及以上:我们承认增加网络成本有助于提高网络安全性,但是在基础奖励因子只有64的情况下,我们相信网络为安全性所支付的成本是不够的——在以太坊网络向PoS机制过渡期间,小心谨慎是明智的做法。

找到一种更动态的方法在发生紧急情况时改变奖励,即,探索实现一层安全网。我们建议探索一种更加动态的方法,以便在发生紧急情况时增加奖励或更改基础奖励因子,例如,引入阈值触发机制、阶梯函数,或直接与ETH价格相关的函数。

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