風險提示:防範以"虛擬貨幣""區塊鏈"名義進行非法集資的風險。——銀保監會等五部門
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萬字詳談以太坊合併的理想與現實
2022-07-19 08:00
本文約14863字,閱讀全文需要約22分鐘
這相當於在飛機還在飛行的時候就更換了引擎。

原文作者:Jessie,Edmond

原文來源:海外獨角獸

原文來源:海外獨角獸

原文作者:Jessie,Edmond

原文來源:海外獨角獸

原文來源:海外獨角獸自以太坊採用工作量證明共識算法以來,就一直在尋找更好的算法,以將以太坊打造成一個去中心化、可擴展、安全和節能環保的網絡。直到2017 年,以太坊終於確定了一種混合PoW/PoS 的系統—— Casper the Friendly Finality Gadget。

此後的歲月裡,以太坊Merge 一再延遲,其緩慢的工作進度也讓很多以太坊的支持者逐漸失去了信心。直到今年6 月8 日,以太坊在測試網Ropsten 上順利完成了第一次Merge 彩排,不出意外,Merge 將在今年內完成。

Merge 對以太坊生態甚至是整個區塊鏈的格局都會帶來影響,本文試圖對Merge 的原理和優劣勢進行闡釋,並對其影響進行深度分析,希望給大家帶來更多的視角,從而更好地把握新局面下的投資機會——我們認為,儘管以太坊的Merge 存在一些“財富更加集中”、“MEV 風險更嚴重”、“一再拖延”等爭議,但總的來說,PoS 機制比PoW 更有助於使以太坊變得更加安全、去中心化和節能。 Merge 以及後續的分片與Layer2 將會讓以太坊變得更加可擴展,帶來更好的用戶體驗。總之以太坊會變成一個更好的生態。:轉為PoS 後以太坊採取質押模式,這意味著ETH 有了基本面和現金流,如果用DCF 估值法去估值,ETH 的價值至少會達到1 萬美金,將吸引更多大資金的機構投資者關注。

以下為本文目錄,建議結合要點進行針對性閱讀。

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除此之外,PoS 的質押機制也會對質押賽道帶來巨大紅利,值得關注和佈局。

以下為本文目錄,建議結合要點進行針對性閱讀。

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01. The Merge 是什麼?

02. The Merge 如何發生?

03. The Merge 的開發進度

07. Merge 的影響

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01.

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02.

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質押機制

質押機制

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質押機制

質押機制

在以太坊的PoS 中,任何人都可以質押32 個ETH,成為一個驗證者—— 一個參與網絡共識算法的節點,負責存儲數據、處理交易,並向區塊鏈添加新的區塊。最終確定一個區塊需要2/3 的活躍驗證者簽名,從而保證以太坊的安全。在這個過程中,質押者會獲得質押獎勵。目前,信標鏈只允許存入ETH,至少要等到以太坊主網和信標鏈合併後才能取回自己質押的ETH。

當對一個確保數千億美元資產安全的協議進行大規模修改時,總是存在風險,值得慶幸的是,目前的PoS 以太坊鏈信標鏈自2020 年12 月以來一直在運行,沒有出過任何故障。

為了保證安全平穩地運行,目前有4 個獨特的客戶端實現PoS 以太坊節點。這意味著,如果PoS 節點運營商在特定的實施中遇到問題,他們將有能力切換到不同的客戶端。

  • 罰沒規則

  • 如果一個惡意的行為者試圖通過使用大量的驗證者來恢復一個已完成的區塊(相當於PoW 中的“51%攻擊”)來篡改底層協議,他們的資金會被罰沒—— 這意味著他們會失去一部分他們所質押的ETH。這使得攻擊變得非常昂貴。這就像一個PoW 系統,如果你使用挖礦硬件來攻擊網絡,那麼你的硬件就會被摧毀。

  • 作為證明者,節點在同一目標上簽署了一個以上的證明

難度炸彈

難度炸彈

作為證明者,節點簽署了與歷史衝突的證明

難度炸彈的設計目的是大大增加礦工在網絡上驗證交易的難度,讓挖礦的盈利能力大幅下降,最終,礦工將無法驗證區塊,以便在期待已久的合併之前打消礦工的積極性。

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03.

正如EthHub 解釋的那樣:“以太坊的'難度炸彈'(Difficulty Bomb)是這樣一種機制:在預定的區塊數上,增加工作證明挖礦算法中謎題的難度,導致出塊時間比正常時間長(從而減少礦工的ETH 獎勵)。這種機制隨著時間的推移,難度呈指數增長,最終導致'冰河時代'(Ice Age)—— 即在鏈上挖礦變得非常困難,以至於停止出塊。”

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一級標題The Merge 的開發進度

Vitalik 在上個月的上海web3.0 開發者峰會上發言時表示,以太坊主網與信標鏈完成合併的時間預計為2022 年8 月。

合併過程艱辛曲折。從2017 年開始,Vitalik Buterin 就提議,要在2019 年從PoW 轉向PoS,但出於對難度、安全性等因素的考慮,拖延至今沒有完成。

  • 其難點主要在於:資金量龐大、涉及的各方利益協調溝通非常繁瑣和復雜。

2023 年,The Surge(起飛)

注:

注:

合併並不會降低以太坊的gas 費,但The Surge 致力於解決以太坊交通擁堵與gas 高昂的問題。以太坊將切割成64 個分片,結合Layer2 的rollups 技術,理論上tps 的上限可能是10 萬筆/秒(當前以太坊tps 約為13 筆/秒)。 注:

  • 注:

gas 費。

  • ThePurge(清除工作)

The Verge(邊界)

  • TheSplurge(狂歡)

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04.

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  • 一級標題PoS 的設計理念以太坊創始人Vitalik 曾對Casper PoS 的設計理念做了解釋:

  • 更好地保護個人主權,加密經濟是這種思想的延伸,只不過它是保護協調複雜系統的安全性和有效性,而不僅僅是簡單的私人信息的完整性和保密性。密碼朋克精神的思想繼承者應該保持這一基本屬性,讓破壞比使用或維護的成本高得多。

  • 注:

注:

密碼朋克精神不僅僅是一種理想主義,製造防禦比攻擊更容易的系統也是其中最基本的工程。

  • 注:注:

  • 計算哈希值的能力是一種計算機用於運行和解決不同哈希算法的能力。這些算法用於生成新的區塊鏈上的區塊。這個過程也被稱為挖礦。然而,僅由社會共識保護的區塊鏈過於低效和緩慢,而且太容易讓分歧無休止地持續下去;因此,通過

  • 經濟手段達成共識,在短期內對保護有效性和安全性方面起到了極其重要的作用。因為PoW 的安全性只能來自於區塊獎勵,而對礦工的刺激只能來自於他們失去未來區塊獎勵的風險,PoW 是由大量獎勵激勵運行的系統。 PoW 從攻擊中恢復是非常困難,Vitalik 不看好這種邏輯,因為注:注:

注:

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05.

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在被《財富》雜誌問及,為什麼PoS 是更好的機制,Vitalik 這樣回答:

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注:

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1. PoS 以同樣的成本提供了更多的安全性

注:

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由於ETH 特殊的挖礦機制,以太坊網絡並沒有發展出類似於BTC 一樣的大算力ASIC 礦機,當前以太坊挖礦主要還是GPU 挖礦,ASIC 礦機所佔份額非常小,因此,此處只考慮GPU 挖礦。基於GPU 的PoW

PoS

攻擊者攻擊一個網絡需要付出的成本是:租用足夠的GPU 功率超越現有礦工。對於每1 美元的區塊獎勵,現有的礦工花費接近1 美元的成本(如果他們花費更多,礦工會因為無利可圖而退出,如果他們花費更少,新的礦工可以加入進來並獲取高額利潤)。因此,攻擊網絡只需要每天花費超過1 美元,而且只需要幾個小時。

PoS 的成本主要是資本投入(即被存入的幣)與運營節點的運營成本。存入的幣不會貶值,當參與者完成質押後,會在一段時間後拿回他們存入的幣。因此,參與者願意為相同數量的獎勵支付高得多的資本成本。

注:

注:

假設約15% 的回報率足以激勵人們質押,那麼,每天1 美元的獎勵將吸引2433 美元的存款,用時長達6.667 年。運營一個節點的硬件和電力成本很小,每個月只需要100 美元的電費和網絡費,但一台千元的電腦可以質押幾十萬美元的存款。我們可以保守地假設,這些持續的成本是質押總成本的10%,投入的資本對應的獎勵是每天0.9 美元。

1/0.15=6.667 (return/IRR)

6.667 年=1 美元/(15% 回報率);2433 美元=1 美元/天x365x6.667

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從長遠來看,這個成本預計會更高,因為質押變得更有效率,人們變得適應較低的回報率。 Vitalik 預計這個數字最終會上升到10000 美元左右。

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二級標題2. 在PoS 中,攻擊更容易恢復

在一個PoW 網絡中,如果你的鏈遭遇了51%攻擊,你會做什麼?到目前為止的歷史實踐中,唯一的反應是“等到攻擊者厭倦”。但這忽略了一種更危險的攻擊的可能性,即spawn camping attack——攻擊者會一次又一次地攻擊鏈,其明確的目標是使該鏈失效。在PoS 的網絡中,情況要好得多。二級標題

對於某些類型的51% 攻擊(特別是恢復已完成的區塊),PoS 共識中有一個內置的罰沒機制,通過該機制,攻擊者的大部分權益會被自動銷毀,而不會影響到其他人的權益。第一次攻擊鏈將花費攻擊者數百萬美元,而社區將在幾天內恢復正常。第二次攻擊鏈仍將使攻擊者損失數百萬美元,因為他們需要購買新幣來替換被燒毀的舊幣。而第三次將......花費更多的數百萬美元。

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在PoS 中,區塊提出者是隨機選擇的,軍備競賽將不再存在,沒有必要消耗更多的能量來提高競爭優勢,因而不需要像PoW 那樣的能源密集型硬件,任何相對較新的消費類硬件都能夠運行操作32 個ETH 質押節點所需的軟件。如果你存入超過32 個ETH,你將被協議分配到多個“驗證者slots”,但你仍然能夠從一台計算機上運行它們,儘管質押的越多,硬件要求就越高。二級標題

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06.

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在PoS 中,你可以通過質押自己的幣獲得更多的幣。在PoW 中,你總是可以獲得更多的幣,但需要一些外部資源支持。因此,從長期來看,人們擔心PoS 的貨幣分佈有可能變得越來越集中。二級標題

關於這樣的質疑,Vitalik 是這樣回應的:

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07.

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  • 二級標題

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對ETH 的影響ETH 發行量下降90%,通脹率下降比特幣每4 年將其發行率減半,而以太坊在合併時,因不再需要給礦工挖礦獎勵,其發行率將減少約90%。社區將這種情況稱為“Triple Halvening”,因為這相當於*3 個比特幣的“減半”同時發生。以太坊將在瞬間經歷發行量的減少,而在比特幣的網絡上則需要額外的12 年時間才能匹配。

目前的預測是,當合併發生時,發行率將下降到0.3% 至0.4% 之間。

注:

注:

對比來看,比特幣目前每天發行約900 個BTC —— 年發行量約為BTC 總供應量的1.7%。接下來的兩次“Halvenings”(減半)將使比特幣的發行量在2024 年和2028 年分別減少到大約0.8% 和0.4%。隨著以太坊在合併後預計發行量下降到0.3%-0.4% 之間,直到2028 年,比特幣的發行量才會和以太坊相當。

  • 注:

注:

EIP-1559 是將ETH 轉變為通貨緊縮資產的第一步,自2021 年8 月推出以來,它已導致ETH 總供應量的約1.8% 被燒毀。但是其銷毀率並不確定,網絡繁忙的時候會多銷毀一些,網絡不繁忙的時候銷毀得少一些。

目前,約9.7% 的ETH 供應被質押。所有質押的ETH 都將停止流通,直到Merge 完成。根據The Merge 後質押的ETH 數量、網絡費用和MEV,ETH 質押收益率可能在8.7-10.3% 之間。

  • 圖片描述

但在PoS 下,某個節點想要撤出也更容易。和礦機的差別在於,礦機雖然具有金融化的屬性,但是它不像ETH 是完全的金融化的產品。以太坊在合併完成之前不允許撤出,所以只會單向增加,但是允許合併完成後,ETH 轉PoS 後沒有實體資產支持,撤出的數量很難確定,確實會不如之前穩定,波動性可能更大。

圖片描述

  • 2022 年第一季度的質押狀況

我們對這種觀點持保留意見,原因如下:

我們對這種觀點持保留意見,原因如下:

合併後,大量用戶取出ETH,對ETH 造成嚴重砸盤?

1. 每天只能提取30k 以太坊

二級標題

1. 挖掘其他PoW 代幣

  • 4. 出售礦機並質押已挖出的ETH 參與PoS

合併前,EIP 1559 已在以太坊上激活,合併發生時,以太坊的大部分交易費用已經燒掉了近一年。剩下的在EIP-1559 之後沒有燒掉的費用(稱為“小費(tips)”或“優先費(priority fees)”)將支付給PoS 區塊的區塊提出者,而不是PoW 礦工。

如果任何節點繼續在PoW 版本的以太坊上挖礦,他們將成為分叉的少數派,其區塊獎勵的經濟價值將遠遠低於其運營成本。由於礦工被利益所驅動,預計Merge 之後的礦工群體可能會:

1. 挖掘其他PoW 代幣

2. 提供高性能計算的數據中心

3. 為Web3 協議提供計算

4. 出售礦機並質押已挖出的ETH 參與PoS

  • 2. 提供高性能計算的數據中心

3. 為Web3 協議提供計算4. 出售礦機並質押已挖出的ETH 參與PoSMEV 的合謀套利

MEV 即Maximal Extractable Value,最大可提取價值。對MEV 的一個簡單解釋是:一個區塊鍊網絡的礦工或者驗證者,可以決定一個區塊內的交易在區塊內的排序,而這個排序所能決定的最大價值被稱作MEV。類似於傳統證券交易裡面的搶跑交易。

目前這種礦工排序的方案在PoW 和PoS 中沒有變化,但PoS 之後,MEV 的負面影響會被放大:

彼此相鄰的區塊提出者不僅可以從自己的區塊中提取MEV,還可以串通起來執行多區塊的MEV 策略。

2. 更糟糕的是,它是非常中心化的。

這會帶來兩個非常重要的影響:

1. 多區塊的MEV 策略在更大的區塊空間範圍內,對更多的交易進行篩选和排序,從而“盜取”更大的MEV 價值。

2. 更糟糕的是,它是非常中心化的。如果以太坊不能降低這個風險,這很可能會毀壞整個以太坊協議。對此,注:

注:

Flashbots 團隊提出了MEV-Geth 方案

注:

  • 值得注意的是合併完成後,交易排序的流程並沒有產生太大變化。同樣我們也有理由相信MEV 仍然會繼續存在。不同之處在於,決定交易順序的人由礦工變成了驗證者,驗證者將被隨機選中參與到信標鏈的執行。

為了幫助改進這個系統並讓平台的新手更容易使用,以太坊升級後將使用一個新系統來取代EVM,稱為Ethereum WebAssembly(ewasm)。該系統將允許開發人員創造性地自由編寫代碼,而無需學習原生以太坊專用語言Solidity。

為了幫助改進這個系統並讓平台的新手更容易使用,以太坊升級後將使用一個新系統來取代EVM,稱為Ethereum WebAssembly(ewasm)。該系統將允許開發人員創造性地自由編寫代碼,而無需學習原生以太坊專用語言Solidity。

  • 技術平台的升級

為了幫助改進這個系統並讓平台的新手更容易使用,以太坊升級後將使用一個新系統來取代EVM,稱為Ethereum WebAssembly(ewasm)。該系統將允許開發人員創造性地自由編寫代碼,而無需學習原生以太坊專用語言Solidity。樂觀預期:二級標題

樂觀預期:

樂觀預期:

  • 悲觀預期:

悲觀預期:

  • 悲觀預期:

  • 二級標題

Merge 一再延期,大家對於以太坊的執行力失去信心,其他公鏈崛起,Merge 變成一場“等待戈多”的遊戲。

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以太坊成本大幅降低,是一件好事嗎?

收入:

收入:收入:

支出:收入:當你使用任何一個Layer1 的時候,你為他們提供的服務(也就是區塊空間)支付原生代幣,你支付的費用,收入會以staking 獎勵的形式為資產持有人所有,這就是以太坊收入(例子:開發人員必須向以太坊網絡支付費用,以便在網絡上創建新的token 或dapp)。

支出:加密對沖基金North Rock Digital 的創始人Hal Press 提出了一個新穎的視角

——對於PoW 來說,發行量是一種費用,因為發行量不歸代幣持有人所有,而是歸礦工所有,所以現在以太坊每年發行400 萬個幣,這是一個巨大的費用。但Merge 後,ETH 的發行不再被視為一項支出,因為在PoW 的機制下,礦工為了補償自己礦機等硬件成本,傾向於賣出ETH,但在PoS 機制下,質押者通常選擇長期質押和持有,質押獎勵還是在以太坊生態中,沒有離開系統,因而這部分的發行不能算作成本。

除此之外,PoW 的大部分費用是電費。

這屬於網絡的實際支出,因為對於運營網絡的人來說,這是需要花錢的事情,而儘管PoS 仍然需要運行節點、支付電費,但費用與之前相比是低很多的。2021 年,以太坊基金會總支出大約4800 萬美元。其中約有2000 萬美元是以外部支出的形式,包括贈款、委託領域分配、第三方資金、賞金和讚助。

質押的ETH 成為新的以太坊,而以太坊再也不需要取出,用戶既可以擁有流動性的便利,賬面資產又一直在上漲。就像一種算法穩定幣,通過質押來獲得未來的潛在收益,這種方式很可能是對未來風險的預演:一旦出現了極端的風險事件,外部流動性受到衝擊,那麼這兩種貨幣之間的價值會發生脫錨。二級標題

我們都知道“能量守恆”定律,外部能量輸入的減少,很可能給系統的穩定性帶來更大的風險。對於以太坊的流動性和資產未來價值的預期管理,是建立在現有PoW 的挖礦機制下的,使得大家認為“憑空鑄造”的資產是有價值的。

可以用傳統金融的估值法來看待以太坊注:

注:

加密量化交易員Ryan Allis 做客Bankless 的播客時提出,PoS 使ETH 第一次有了基本面

注:

注:

  • DCF,Discounted Cash Flow,是一種根據一項資產預期的未來現金流(對其未來能賺多少錢的預測)來對今天的資產進行估值。要為一家公司建立DCF 模型,你需要知道它目前的淨利潤(收入-支出),這就是年度現金流。接著你需要假設這些現金流的增長率,並在較長時間內(如15-20 年)對其進行評估。

  • 以太坊網絡的成本主要是維護共識所需花費的安全成本。它以ETH(區塊獎勵)的形式發行給區塊生產者,目前是礦工,但在PoS 中是以太坊網絡中的質押者,網絡沒有其他成本,硬件、電力等都由第三方供應商承擔。

因此,我們有兩種類型的現金流:

燃燒掉的費用(相當於通過“回購”形式間接向ETH 持有者分配利潤)

  • 給質押者的小費(tips) 和區塊獎勵

  • 基於它們和以太坊收入的預期增長率,有可能建立一個DCF 模型來評估ETH 的公允價值。

  • DCF 模型輸入:

年化收入=2022 年1 月的收入×12

  • 增長率:每年25%(與去年400% 的增長相比已經很保守)

  • 質押獎勵:每年110 萬美元的ETH

DCF 模型輸出:

每個ETH 的DCF 值:1.06 萬美元

每個質押的ETH 的DCF值:1.26 萬美元

這些數字是通過未來現金流的淨現值除以當前的ETH 供應量來計算的。然而,他們忽略了合併後ETH 的通縮。

如果我們把以太坊比作一個高速增長的科技公司,我們可以假設市盈率為100-200(特斯拉在300 以上),這將使每美元ETH 的隱含價值為17000-33000 美元,是當前價格適度增長5-10 倍。

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我們不僅有一個100% 的收入是利潤的資產,而且它的增長率是一個公司平均增長率的10 倍以上,但ETH 的交易市盈率仍然低於一個普通公司,仍有很大的上升空間。

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  • 二級標題

利好質押賽道服務商(staking as a service)

  • 質押分類

單獨質押(Solo home staking)

單獨質押就是用戶在以太坊上質押至少32 ETH,並自行運營驗證者節點。自我質押存在諸多限制:1)質押資金無法流動,在以太坊升級完成之前不能解除ETH 質押;2)24*7 運營節點的諸多工作交易所質押(Exchange staking)

  • 通過中心化交易所質押,允許用戶在任何時候進行質押或者取消質押,交易所會抽取一定服務費。由於最開始用戶無法取回質押在以太坊上的錢,交易所的資金周轉存在一定壓力——交易所最多只能質押約所存ETH 的60%。因此,交易所質押的回報率遠遠低於單獨質押或者流動質押。

另外,交易所質押會對以太坊網絡帶來中心化風險。

交易所代表了一些最大的ETH 持有者,交易所質押會使他們的ETH 持有量更大,這對以太坊生態會帶來巨大損害。三個最大的託管質押解決方案(Kraken、Coinbase 和Binance)總共存入了近270 萬個ETH。

流動質押(Liquid staking)

流動質押允許用戶質押任意數量的以太坊並便於他們隨時解除質押,通過發行質押資金的代幣化版本來完成,類似於一種衍生品,可以像普通代幣一樣轉移、存儲、消費或交易。

例如,Lido 允許用戶質押任意數量的以太坊,以發行stETH 作為回報,可用於借貸、抵押等,同時仍然可以獲得每日質押獎勵。由於用戶質押的ETH 會產生質押獎勵,因此用戶的餘額將每天增加,從而使他們能夠獲得質押獎勵的價值。像Lido 這樣的流動質押服務適用於所有類型的ETH 持有者。小資金的持有者可以抵押任何數量的以太坊,並且可以隨時取消抵押;大資金的持有者可以使用流動質押服務來對沖他們的資金免受ETH 波動的影響;基本上,它允許各方進行質押,而無需維護複雜的質押基礎設施。

質押賽道市場分析以太坊質押率已達10%,未來仍將有3 倍以上增長,Merge 的推進與完成利好質押賽道服務商。目前有約37 萬個驗證者在以太坊信標鏈上質押了1200 萬枚ETH,超過以太坊總量的10%,總價值達350 億美元。參考Binance、Solana 等現有PoS 主鍊長期質押率在40%~70% 之間,以太坊質押率至少還有3 倍以上的增長空間。

運行自己的質押節點將會面臨很多風險,並且需要大量的資金來啟動。個人很難維持一個24/7 的在線服務器,並且保持不出錯而被罰沒。為了便於個人進行質押和賺取獎勵,

市場上出現了“質押即服務”的節點供應商。

節點供應商將負責管理基礎設施,用戶只需要把他們的資金在節點供應商提供的平台上進行質押即可,節點提供商每月收取節點操作費或佣金費。

ETH