简述ETH 2.0 经济模型分析报告

  • 2020-7-25 17:30
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  • 区块链,数字货币,以太坊

ETH 2.0 经济考察:对以太坊 PoS 激励模型的分析

ETH 2.0 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。

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 ETH 2.0 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 ETH 2.0 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。

我们利用一系列围绕网络攻击成本的假设,定义了 ETH 2.0 Phase 0 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 ETH 2.0 Phase 0 达到与 ETH 1.0(当前以太坊区块链)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(Supermajority Attack)和终局性攻击(Finality Attack)。在 Phase 0 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 Phase 0 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。

ETH 2.0 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(必要 Serenity 活跃验证者收益)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(RRR)。基于我们的研究结果,我们预计在一个优化过的(内生和外生)网络中,必要收益率(即,最低收益率)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。

  • ETH 2.0 的 PoS 机制相比 PoW 机制复杂得多。 ETH 2.0 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。
  • ETH 2.0 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 ETH 2.0 的攻击比对 ETH 1.0 的攻击更容易扩展。 在 ETH 2.0 中,参与网络所需的硬件成本降低, 因此(攻击的) 硬件和电力消耗也将降至最低。此外,DeFi 的蓬勃发展以及 ETH 2.0 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,ETH 2.0 的安全性即可媲美 ETH 1.0 。 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,ETH 2.0 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 ETH 2.0 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(network economics)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(持有超过 32 ETH)中。 有大约 8660 万 ETH(占当前总供应量的 77.7%)由(持有超过 32 ETH 的)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 ETH 1.0,ETH 2.0 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(13.8%),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 ETH 2.0 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 Phase 0 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 ETH 1.0 和 ETH 2.0 之间缺乏互通性,以及 ETH 2.0 网络在 Phase 0 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做恶。在这个势头下,衍生品可能会成为攻击者的首选途径。
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