今日推荐 | 以太坊2.0 PoS经济分析：三个变量决定网络安全

文字 | 洒脱

写在前面：

来自 ConsenSys 的 Tanner Hoban 和 Tom Borgers 对以太坊 2.0 网络的经济问题进行了独立研究。 他们认为，以太坊 2.0 网络的安全取决于 ETH 质押、ETH 价格和波动性这三个关键变量。 当 ETH 质押率达到 13.8% 时，以太坊 2.0 网络可以提供与以太坊 1.0 类似的安全性来抵御潜在的攻击。 最后，他们还提议将以太坊 2.0 的基础奖励系数从目前的 64 提高到至少 128。以确保网络的安全。

对于这份研究报告，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 给予了高度评价，但他也担心研究人员的分析高估了 PoW 的攻击成本，因此他认为即使以太坊 2.0 的 ETH 质押率是低于 13.8%，网络也比预期更安全，因此他认为没有必要增加奖励。

这是翻译：

我们要感谢 Molchdao、与我们交谈的利益相关者以及以太坊基金会在整个项目中的支持​​。 特别感谢 Danny Ryan、Barnabe Monnot、Trent Van Epps 和 Vitalik Buterin 对报告草案提出的意见和建议。

我们强烈建议您阅读整篇报告，为节省您宝贵的时间，这里将报告的重要内容做一个总结：

以太坊 2.0 网络升级是一项雄心勃勃的逐步转变为股权证明 (PoS) 共识算法和激励系统，这对网络的经济属性具有深远的影响。 该系统的设计很复杂，具有激励机制，奖励诚实的网络参与者验证交易和确定网络的历史状态，同时惩罚离线和恶意验证者。 本文使用详细的网络经济模型和新的经济评估工具来定义、衡量和分析以太坊 2.0 的加密经济安全性。

首先以太坊用量，为了支持经济评估，我们在 Excel 中构建了一个经济模型，解释了当前规范下系统的输出和选定的场景。 在构建这个项目的过程中，我们逐渐开发并利用这个模型来澄清预期并形成关于验证者收入、成本、收益和网络发行的数据驱动的结论。 以太坊 2.0 系统依赖于近 100 个对这些输出有重大影响的变量。 通过这个模型，我们动态地计算了不同 ETH 价格下验证者的盈利能力和抵押的 ETH 总量，强调了对网络安全影响的可变性。

我们使用一组关于攻击网络成本的假设来定义以太坊 2.0 阶段 0 所需的经济安全级别。 它的目标是使攻击成本高于攻击的潜在收益，并达到与当前以太坊区块链（ETH1.0）类似的安全级别。 我们确定了两个主要的经济攻击向量，每个向量都有不同的变体和不同的风险级别：（1）绝大多数攻击，（2）最终攻击。 虽然第 0 阶段主要关注旨在破坏网络并发现网络面临此类攻击风险的攻击，但后续阶段的重点将更大。 根据我们的估计，当以太坊 2.0 的 ETH 质押率达到 13.8% 时，它可以提供与以太坊 1.0 类似的安全性来抵御潜在的攻击。

也就是说，以太坊 2.0 的安全性高度依赖于质押的 ETH。 我们建立了一个模型来了解资本高效投资者的动机，我们称之为 Demand Serenity Active Validator Yield (RSAVY) 模型，以考虑抵押品的风险和成本以及相应的所需回报率 (RRR)。 根据我们的发现，我们希望验证者考虑以 3.3% 的年化回报率（我们将其用作最低回报率的代表）参与。 在更悲观但稳定的情况下，年化回报率增加至 11.6%。

RSAVY模型不仅可以用来计算所需的回报率，还可以在选定的场景下形成网络图。 我们在这些场景中应用不同的参数来支持我们的结论和建议，总结如下：

结论：以太坊 2.0 中的股权证明 (PoS) 比工作证明 (PoW) 更复杂。 以太坊 2.0 是一个高度复杂且设计良好的系统。 其结构优雅周到，但从验证者的角度可能难以把握，从而导致不确定性和不可预测性，是潜在的不确定性来源。 资本效率验证者，提出了实际和叙述上的障碍。 以太坊 2.0 网络的安全性取决于三个关键变量：ETH 质押、ETH 价格和波动性。 这些变量中的每一个都会对攻击网络的成本产生直接或间接的影响。 相对而言，ETH的质押总量是最可控的变量，而ETH的价格对网络安全有着直接且潜在巨大的影响，但不在系统的控制范围内。 波动性可能来自不同的来源，并间接影响 ETH 质押的数量和价格。 对以太坊 2.0 的攻击比对以太坊 1.0 的攻击更容易扩展。 在以太坊 2.0 中，参与网络的硬件和功耗负担基本降到最低。 此外，DeFi 的繁荣及其与以太坊 2.0 的最终连接可以极大地加速和放大这一趋势。 资本效率验证者更具可预测性。 虽然以太坊爱好者的参与对于信标链的成功发布很重要，但最终还不足以达到足够的安全水平。 吸引资本高效的验证者将导致对足够水平的 ETH 质押的准确性。 以 13.8% 的 ETH 质押为目标，根据历史价格，以太坊 2.0 网络将达到以太坊 1.0 的安全水平。

考虑到历史价格的波动性，我们计算出 ETH 的目标质押率为 13.8%。 验证的规模经济存在，但当 ETH 价格上涨时会减少。 与 PoW 环境只能通过不断扩大规模经营才能实现盈利不同，随着 ETH 价格的上涨，以太坊 2.0 的验证成本将逐渐降低。 我们普遍发现网络经济学非常有利于更去中心化的网络参与，这符合以太坊 2.0 的设计目标。 目前 77.7% 的 ETH 供应量存放在验证者“合格”钱包中（即拥有超过 32 个 ETH 的地址）。 非交易所钱包中约有 8660 万个 ETH（占总供应量的 77.7%），另有 1870 万个 ETH 由交易所持有，可能提供 Staking 服务。 这是一个引人注目的、可服务的可寻址市场，激励计划的一个关键目标是最大限度地提高网络参与度，将这些钱包转化为活跃的验证者。 以太坊 2.0 为安全支付的回报比以太坊 1.0 低得多。 使用当前的 Beacon Chain 规范，以及所需的 1550 万 ETH (13.8%) 股权，我们估计年网络通胀率为 0.55%，远低于以太坊 1.0 当前 4%-4.5% 的年通胀率. 网络安全在很大程度上依赖于 ETH 的价格稳定性。 关于以太坊 2.0 的经济稳定性和安全性，我们主要关注的是以太坊 2.0 在低 ETH 价格下的弹性。 再加上对手迅速扩大攻击的能力，我们认为这是一个值得关注的问题。

阶段 0 和阶段 1 缺乏流动性会导致不可预测性和中心化。 鉴于以太坊 1.0 和以太坊 2.0 之间缺乏双向桥梁，以及 Phase 0 和 Phase 1 缺乏交易能力，我们期待衍生品和中心化二级交易市场的出现。 高度中心化的验证者使用这些平台会产生中心化风险和不可预测性。 谨防衍生攻击。 以太坊生态系统正在快速发展以太坊用量，ETH 作为一种资产类别也在快速发展，选择的数量在增加，“闪贷”等独特的金融工具正在被恶意利用。 在这种势头下，衍生品可能成为交易对手最青睐的攻击途径。 建议：将基础奖励系数提高到至少 128：我们认为，为了网络安全，增加支付是有道理的，而以目前 64 的基础奖励系数，网络支付的安全性是不够的。 在分阶段迁移到股权证明 (PoS) 期间，我们应该谨慎行事。 探索一种更动态的方法来在发生冲击（例如 ETH 价格暴跌）时改变奖励（即探索安全网的实施）。 我们建议探索一种更动态的方法来在发生网络冲击时调整奖励或改变基本奖励系数。 这可能包括使用阈值触发器、阶跃函数或与 ETH 价格直接相关的函数。