stETH:以太坊 2.0 质押池与质押衍生品

来源|ParadigmResearch

作者|?GeorgiosKonstantopoulos?&?Hasu

从工作量证明(PoW)到权益证明(PoS)的转变是以太坊自诞生以来最令人期待的里程碑。不同于使用需要消耗大量能源的PoW来扩展区块链，PoS允许用户质押他们的ETH和运行名为“验证者”的区块生成节点。

以太坊迈向PoS的第一步是启动一个可以达成共识的独立网络——信标链。为对这个系统提供安全的回报，质押者会获得增发的、新的ETH。在未来，我们知道信标链会与现在的以太坊链合并，允许质押者也赚取交易费用和现在由PoW矿工获得的矿工可提取价值(MEV)。

以太坊的PoS协议并没有像其他PoS实现，如Cosmos、Tezos和Polkadot那样为质押者提供一些功能。其背后的原因的是要促进去中心化，但我们认为市场一定会介入，使质押变得更有效率和更方便。因此，重要的是确保解决方案能最大化质押者的私人利益，且能为整个以太坊带来健康的系统性结果。

单独质押ETH是如何运作的？

想要在以太坊上单独质押，用户必须把32个ETH存入ETH2存款合约，同时指定两个关键参数：

1.?验证者公钥：在存款前，用户会生成一个用于他们的验证者节点的密钥对。私钥是用于对区块签名的，而公钥是作为其唯一的标识符。

数据：以太坊桥TVL达到237.9亿美元:金色财经报道，Dune Analytics数据显示，以太坊桥当前TVL达到237.9亿美元。其中锁仓量最高的5个桥分别是Ronin Bridge（73.26亿美元）、Polygon Bridges（55.19亿美元）、Avalanche Bridge（49.78亿美元）、Arbitrum Bridges（27.89亿美元）、FantomAnyswap Bridge（20.75亿美元）。[2021/11/5 21:28:46]

2.?存入的32个ETH的提款凭证：提款被许可后，本金(32个ETH)和质押奖励只能被提取到这个地址。

这里的一个关键是，公钥和提款凭证不需要由同一个实体控制。

然后，用户需要运行一个ETH2验证者节点和在轮到他们的时候对区块签名，否则，不遵守协议是要受到惩罚的。

ETH质押者会遇到哪些问题？

在下文，我们会讨论：

??质押池如何解决委托和最低质押金额要求的需求；以及

??由这些质押池推出的质押衍生品是如何解决长锁仓期和允许质押者解锁他们质押的ETH的流动性问题。

质押池是如何运作的？

表面上，质押池的工作原理与PoW的矿池相似，但PoS的性质使得它可以给客户提供一些额外的好处：

OKEx今日早间10分钟成交2500张以太坊看跌期权:Skew数据显示，8月11日8:55至9:05十分钟内，OKEx 成交了2500张以太坊看跌期权，成交价格为360美元和380美元。其中1000张为8月21日到期，1500张为8月28日到期。[2020/8/11]

1.?通过把ETH汇集在一起，质押者可以通过32个ETH的门槛。这使得小额质押者也可以参与PoS。

2.?不同于每个用户都运行自己的验证者节点，质押池负责质押的操作部分。有些质押池还会给用户提供保险，不受像罚没这样的协议惩罚。

3.?质押池可以保持一个流动ETH的储备池，以满足立即提款的需求，类似于银行的方式。这就取消了提款期，预设了不是所有的用户都想要在同一时间提款。

4.?最后，资金池可以提供一种代表质押了的ETH的代币，这种代币可以用在其他应用里。这一点非常重要，在下文会用一个章节来深入讨论。

质押池既可以是中心化也可以是去中心化，各有其利弊权衡。

中心化质押池是如何运作的？

任何一家大型交易所都可以轻而易举地实现一个质押池。实际上，很多已经支持(或将要支持)信标链质押了。

交易所只需要：

??允许用户选择参与质押，然后获取质押奖励

报告：以太坊是大多数欧盟区块链企业的首选:风险投资基金LeadBlock Partners发布的最新报告显示，以太坊是处于快速发展的区块链行业中大多数欧洲初创企业和公司的首选区块链，然而欧洲地区在融资方面仍大大落后于美国。该报告显示，欧洲近三分之一（27％）的区块链初创公司正在使用以太坊区块链，此外，Hyperledger和Corda分别吸引了大约20％和16％的开发人员。尽管发展迅速，但欧盟区块链行业仍缺乏主要投资。金融服务（28%）是大多数欧盟初创企业的首选行业。[2020/7/6]

??用客户的ETH来运行验证者节点

由于是由交易所来做质押的，用户不需要操作任何设备。提供及时的流动性对交易所来说也非常简单，因为它们本来就有大量的流动ETH储备。鉴于获得客户和资金流动性对交易所经营的重要性，它们给用户提供的这项服务不会收取额外的费用。

去中心化质押池是如何运作的？

现在我们已经了解了单独质押和质押池服务的区别，以及中心化质押池是如何运作的了，我们将以Lido作为例子，探讨去中心化质押池的结构。

从用户的角度来看，参与去中心化池很简单：他们把ETH存入一个以太坊智能合约，并收到stETH作为收据。stETH代币的余额是会变化的，以反映质该合约获得的质押奖励分配。这意味着，1个stETH将总代表1个质押的ETH。

动态 | Bitfinex将在以太坊伊斯坦布尔升级前暂停ETH及ERC20代币充提业务:据官方公告，Bitfinex将在以太坊伊斯坦布尔升级前的几个小时将暂停ETH及ERC20代币充值、提现业务，交易不受影响。[2019/12/6]

在Lido的机制里，每次有32个ETH存入到以太坊智能合约，DAO会从治理控制的注册表里选出一个新的验证者节点。该验证者会调用存款合约，把32个ETH发到该验证者的公钥里，然后使用LidoDAO的提款凭证。

这里需要回答两个问题：

?如何管理提款凭证？提款凭证是一个ETH2的BLS密钥，一个分布式的密钥生成仪式把提款密钥分成11部分，集齐其中的6个多签才能获得提款凭证。这不是一个最优方案，但在信标链还未允许提款时不会构成风险。到了质押者可以提款的时候，Lido将已经过渡到以一个ETH1智能合约作为提款凭证，而不是一个多签。在那以后，假设智能合约对资金没有任何管理功能，1个stETH将可以在无须信任的条件下兑换到1个ETH。

??谁是验证者以及他们是如何注册的？验证者节点由专业的质押企业，比如p2p.org、ChorusOne、或stakefish来运行，它们必须通过治理决策获得批准。每个验证者有它们自己所有的质押金额上限，这个数额由投票治理决定。

剖析stETH代币

声音 | 以太坊核心研究员：以太坊2.0预计将在2019年底或2020年初投入使用:据dailyhodl消息，以太坊核心研究员Danny Ryan在接受采访时表示，以太坊希望在三到五年内实现抵抗量子计算，他预计以太坊2.0将在2019年底或2020年初投入使用。新的测试网计划在下个季度投入使用。Ryan 称“我们在以太坊2.0的设计目标之一是，至少在三到五年的时间跨度内，有一条可靠的途径来实现抵抗量子计算。”他说，他和他的开发团队计划分阶段推出以太坊2.0。[2019/4/17]

我们了解了stETH是对质押的ETH和智能合约获得的奖励的凭证。这也被称为质押衍生品。

质押衍生品将对整个以太坊生态带来重大影响，包括ETH质押者、一般的ETH持有者、质押池间的竞争、以及甚至以太坊本身。

质押者:?对质押者来说主要的好处是可以进行再抵押，质押者在参与质押的同时在其他应用使用本金，与Uniswap的流动性代币可以用来在各种DeFi上作为抵押物相似。这大大降低了质押的机会成本。

没有做质押的ETH持有者：如果stETH可以用来作为借ETH的抵押物，就可以在杠杆质押里释放借入ETH的需求。这回推高ETH供应率，最终是所有的ETH持有者因高利率而受惠。

质押池间的竞争：stETH的存在给了它的池子带来重要的网络效应。这种网络效应为参与市场的头部质押服务创造强大的激励，这表明ETH质押衍生品因为有流动性的保护和网络效应而按幂次定律(power-law)或网络效应发展。因此，stETH有可能在许多用例里取代ETH，甚至有可能完全取代ETH。

以太坊：有一种普遍看法认为，质押衍生品回降低PoS的安全性，因为它们把区块生成从质押和罚没剥离开来。这也被称为委托代理问题，并可能导致取款生成者没有遵循协议的动机，因为他们在里面没有利益。

但是，这个论点必须与它创造的裨益相比较来看：如果质押衍生品降低了质押的成本，它们也会使得更多的ETH都被拿去做质押。请注意，这是一个良性循环的完美例子：stETH的流动性越高，质押的机会成本就越低，这会使得更多的ETH被拿去质押，又进一步加深了stETH的流动性，如此循环下去。

在没有质押衍生品的情况下，我们可能预期会有15-30%的ETH参与质押。但是，在有的情况下，这个数字可能会上升到0-100%，因为质押与不质押之间不存在额外的开销。

为了说明为什么这会带来更高的经济安全性，请想象以下攻击场景：

??如果20%的ETH被质押了，攻击者想拿下所有质押的ETH的66%，那么他们必须在自由市场买入所有ETH的40%。

??如果60%的ETH被质押了，但stETH是有流动性的，那么攻击者将必须买入所有stETH的66%，实际上相当于所有ETH的40%。请注意，这里涉及一些额外步骤，攻击者首先必须赎回stETH以去除诚实验证者，并重新用他们的ETH去质押。

??如果超过60%的ETH被质押了，攻击者此时必须买下的ETH份额要高于40%，且只能从40%起跳。

??如果100%的ETH都被质押了，攻击者则需要买入所有stETH的66%才能达到相同的临界点。

我们得出的结论是，如果质押衍生品可以使质押的ETH超过60%，它们肯定可以增加以太坊的经济安全性，而不是减少。

那么谁会在质押市场里胜出呢？

去中心化常常被视为一种无形的好处，且要付出高昂的代价，因此用户往往不愿意为其付费(可参见币安智能链vs以太坊的辩论)。这个逻辑的思考不适用于去中心化质押池，因为与中心化质押池相比有三点关键优势。

??它们的社会可扩展性更强：PoS安全性的一个重要指标是，单个实体控制了多少质押份额。对于交易所来说，这个数字可能被限制在15-30%；高于这个比例的话，以太坊生态可能会出现对权力集中的社会忧虑。去中心化质押池可以控制网络里任何比例的质押份额，只要DAO里每个单独的质押者不会过大，以及提款凭证不能变或被投票。

我们必须强调去中心化质押池舍去所有的治理功能这一点有多重要。无论是费用、提款地址、还是验证者注册表都不可以通过认为输入而修改。

?它们的质押衍生品是去信任的：像Coinbase或者币安这样的大型交易所只会发行托管型的代币，使用它们的人肯定是有限的，在其他条件一样的情况下，用户肯定会选择去信任的代币，而不选择需要信任的。这会使得中心化质押池错过质押衍生品的网络效应。

有人可能会指出，通过WBTC，一种中心化的代币能够赢得代币化BTC的市场。但是，我们认为者只是因为以太坊上的BTC不能以既去信任又有资本效率的方式进行代币化，而质押的ETH是可能实现的。

??它们对MEV的提取有更少限制：制度化的质押池可能会有社会或名誉上的限制，使他们无法提取某种形式的MEV。这使得没有这些限制的小型质押公司和去中心化质押池可以给它们的质押者提供更高的回报。这会使得上述使用去中心化质押池的溢价变成去中心化折扣。

这些好处是如此之大，以至于领头的质押池服务将可能是一个去中心化、非托管型的质押池。如果上述质押池是充分治理最小化的话，它可能会赢得整个市场，而不会对以太坊造成任何系统性风险。

结论

质押池和它们的质押衍生品受制于类似提取MEV的市场现实，在这个意义上，它们的存在是不可避免的。只要有创造和使用它们的私人利益，它们都将继续存在和蓬勃发展。但是，如果正确的解决方案能赢出且被充分采用，它还可以为以太坊带来系统性好处。

由于stETH具有庞大的网络效应，以及去中心化质押池既是非托管的，又可能会从MEV赚取更多的收入，我们认为这样的去中心化池子很可能赢得整个市场。

因此，我们应该专注于确保一个像非托管的、强劲的stETH版本的质押池赢得市场，而不是中心化的池子，这样才能确保有一个良好的系统性结果。

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