BAN:以太坊2.0 PoS经济分析：三大变量决定网络的安全性_何伟Lbank

写在前面：

来自ConsenSys的TannerHoban和TomBorgers针对以太坊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网络的安全性取决于ETH质押量、ETH价格以及波动性这三个关键变量，而在ETH质押率达到13.8%时，以太坊2.0网络能够提供和以太坊1.0类似的安全性以抵御潜在的攻击，最后，他们还建议将以太坊2.0的基本奖励系数从当前的64至少提高到128，以保证网络的安全性。

对于这份研究报告，以太坊联合创始人VitalikButerin给予了高度评价，但他也担忧研究者的分析高估了PoW的攻击成本，因此他认为即便以太坊2.0的ETH质押率低于13.8%，网络的安全性也要比预期的更高，因此他并不认为增加奖励是必要的。

以下是译文：

我们要感谢Molchdao，感谢与我们交谈的利益相关者，以及感谢以太坊基金会在整个项目中给予的支持。特别感谢DannyRyan、BarnabeMonnot、TrentVanEpps以及VitalikButerin对本报告草案提供的意见和建议。

以太坊开发人员正在计划下一个硬分叉“Dencun”:金色财经报道，在周四的以太坊开发电话会议上，开发人员讨论了下一个硬分叉“Dencun”，该名称源自以太坊区块链的两个主要层上同时发生的两个升级的组合词，所有协议规则所在的执行层将进行“Cancun”升级，而在确保块得到验证的共识层被称为“Deneb”。Dencun的核心是EIP4844，也被称为“proto-danksharding”，该提案旨在通过增加数据“blob”的空间来扩展区块链，预计这些变化还将降低第2层rollups的费用。预计Dencun还将包括一些其他技术升级，包括EIP6780、6475和1153。开发人员在本次会议上没有讨论Dencun升级的时间，尽管他们过去曾表示，目标是在2023年下半年推出。Dencun的全貌预计将在接下来的几周内确定。[2023/5/12 14:58:14]

虽然我们强烈建议大家通读整份报告，但为了节省各位宝贵的时间，以下是这份报告当中的重要内容摘要：

数据：以太坊日销毁量连续四日超过1万枚ETH:据欧科云链链上大师数据显示，当前以太坊销毁量为48.38万ETH，单个区块销毁均值为1.1609 ETH；昨日以太坊销毁量为11836.24ETH，以太坊日销毁量连续4日超过1万枚ETH。[2021/10/9 20:15:38]

以太坊2.0网络升级是一项雄心勃勃的、逐步向权益证明共识算法和激励系统转变的过程，这对网络的经济属性有着深远的影响。该系统的设计是复杂的，激励机制会奖励诚实的网络参与者验证交易和确定网络历史状态，同时惩罚离线和恶意的验证者。本文利用详细的网络经济模型和新的经济评估工具，对以太坊2.0的密码经济安全进行了定义、度量以及分析。

首先，为了支持经济评估，我们在Excel中构建了一个经济模型，用于解释当前规范下系统的输出和选定场景。在建立这个项目的过程中，我们逐渐开发和利用这个模型来阐明期望，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系统依赖于对这些输出有实质性影响的近100个变量。通过这个模型，我们动态地说明了验证者在不同ETH价格和总ETH质押量下的盈利能力，强调了对网络安全性影响的可变性。

旋风协议于4月16日7AM UTC登陆以太坊主网:据官方消息，隐私DeFi龙头旋风协议于4月16日7AM UTC成功登陆以太坊主网，创世匿名池包括ETH、USDT和TORN (Tornado.cash)。匿名性挖矿和流动性挖矿均已成功启动，总锁仓价值(TVL)已经突破两千五百万美金。

据悉，在成功登陆以太坊之后，旋风协议将在近期发布匿名机池，在为用户提供匿名交易的同时，最大化的为用户产生质押收益。[2021/4/16 20:27:26]

我们使用围绕网络攻击成本的一系列假设，定义了以太坊2.0第0阶段中所需的经济安全级别。其目标是使攻击的成本高于攻击的潜在收益，并实现与当前以太坊区块链类似的安全级别。我们确定了两种主要的经济攻击载体，每一种都有不同的变体和不同的风险水平：超级多数攻击，最终性攻击。在第0阶段，我们主要关注旨在破坏网络的攻击，并发现网络存在遭遇此类攻击的风险，而对于接下来的阶段，关注也会更多。根据我们的估计，在以太坊2.0的ETH质押率达到13.8%时，它能够提供和以太坊1.0类似的安全性以抵御潜在的攻击。

以太坊当前节点问题基本不影响其上的各种协议:Coin Metrics数据工程师Antoine Le Calvez表示，Geth是主流的ETH协议实现，OpenEthereum更常用于分析。因此当前的以太坊节点问题主要影响浏览器Etherscan和数据分析Coin Metrics等。[2021/4/15 20:24:00]

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理解资本效率投资者的动机，我们称它为“需求宁静主动验证者收益率”模型，以应对抵押品的风险和成本以及相应的要求回报率。根据我们的研究结果，我们预计在3.3％的年化收益率下，验证者会考虑参与。在更为悲观但稳定的情况下，年化收益率会提高到11.6％。

RSAVY模型不仅可以用来计算所需的回报率，而且可以在选定的情景下形成一幅网络图。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：

加密货币以太坊突破2200美元/枚，刷新日高:火币全球站数据显示，ETH短线上涨，突破2200美元关口，现报2200.89美元，日内涨幅达到3.74%，行情波动较大，请做好风险控制。[2021/4/13 20:14:40]

结论：

与工作量证明相比，以太坊2.0的权益证明要更为复杂。以太坊2.0是一个高度复杂且精心设计的系统，它的结构优雅，设计周到，但是从验证者的角度来看可能会很难把握，这导致了不确定性和不可预测性，这为潜在的资本效率验证者，带来了实用及叙述上的障碍。

以太坊2.0网络的安全性取决于三个关键变量：ETH质押量、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。相对来说，ETH的总质押量是最可控的变量，而ETH的价格对网络安全有直接和潜在的巨大影响，但它不在系统的控制范围之内。而波动性可能来自不同的来源，并间接影响ETH的质押量和价格。

对以太坊2.0的攻击，要比对以太坊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了最低。此外，DeFi的繁荣和最终与以太坊2.0的连接，可以极大地加速和放大这一趋势。

资本效率验证者更可预测。虽然以太坊爱好者的参与，对于成功推出信标链来说是很重要的，但这最终不足以达到足够的安全级别。吸引资本效率高的验证者，将导致针对足够水平ETH质押量的准确性。

以13.8%的ETH质押量为目标，根据历史价格计算，以太坊2.0网络将达到以太坊1.0的安全水平。我们计算出在历史价格的波动情况下，ETH的目标质押率为13.8%。

存在验证的规模经济，但在ETH价格升高时会降低。与PoW环境只能通过不断扩大的规模运营来实现盈利能力不同，随着ETH价格的上涨，以太坊2.0验证的成本将逐渐降低。我们大体上发现，网络经济非常有利于更去中心化的网络参与，这满足以太坊2.0的设计目标。

目前77.7%的ETH供应存放在验证者的“合格”钱包中。非交易所钱包中约有8660万ETH，另外有1870万ETH由交易所保管，它们可能会提供质押服务。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，将这些钱包转换为主动验证者。

与以太坊1.0相比，以太坊2.0为安全支付的奖励要低得多。使用当前的信标链规范，以及要求的1550万ETH质押量，我们估计每年的网络通胀率为0.55%，远低于以太坊1.0目前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。再加上对手方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缺乏流动性可能导致不可预测性和集中化。鉴于以太坊1.0和以太坊2.0之间缺乏双向桥梁，以及第0阶段和第1阶段缺乏交易能力，我们预计会出现衍生品和中心化二级交易市场。而高度集中的验证者利用这些平台，会产生中心化风险和不可预测性。

小心衍生品攻击。以太坊生态系统正在迅速发展，ETH作为一种资产类别也在迅速发展，期权数量不断增加，独特的金融工具如“闪电贷”会被恶意利用。有了这种势头，衍生品可能成为对手方最青睐的攻击途径。

建议：

将基本奖励系数至少提高到128：我们认为，为了网络安全考虑，增加支付是有道理的，而在当前基本奖励因子为64的情况下，网络支付的安全性是不够的。在分阶段迁移到权益证明的过程中，我们应该要谨慎行事。

探索一种更动态的方法，以在发生冲击时更改奖励。我们建议探索一种更具动态性的方法，以便在网络冲击的情况下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、阶梯函数或与ETH价格直接相关的函数。

有关完整披露信息，请参阅原报告。

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