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路安  

观点丨ETH 2.0 经济模型分析报告简述

摘要: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宏伟目标前进,反过来,PoS

ETH 2.0 经济考察

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宏伟目标前进,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。

在本文中,我们使用精细的经济模型和新的经济评估工具来定义、衡量并分析 ETH 2.0 的密码经济学安全性。

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)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 , 得出了一些结论和建议,详见下文。

结论

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

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5、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 。

6、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。

7、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。

8、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 。

9、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 。

10、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作恶。在这个势头下,衍生品可能会成为攻击者的首选途径。

建议

1、将基础奖励因子提高到 128 及以上

我们承认增加网络成本有助于提高网络安全性,但是在基础奖励因子只有 64 的情况下,我们相信网络为安全性所支付的成本是不够的 —— 在以太坊网络向 PoS 机制过渡期间,小心谨慎是明智的做法。

2、找到一种更动态的方法在发生紧急情况(ETH 价格暴跌)时改变奖励,即,探索实现一层安全网。

我们建议探索一种更加动态的方法,以便在发生紧急情况时增加奖励或更改基础奖励因子,例如,引入阈值触发机制、阶梯函数,或直接与 ETH 价格相关的函数。

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