中币大咖直播第三十一期:《深度剖析ETH2.0 QETH或将成为第一波红利?》
由中币(ZB)发起的「
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热聊大咖」直播第三十一期于112017:00在中币APP热聊群【ETH三点钟无眠热聊群】开启,对话主题为《深度剖析ETH2.0,QETH或将成为第一波红利?》,中币OTC大客户总监Mary深度对话
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矿池、中币资本的负责人佟昕。
主持人:大家好,我是本期活动的主持人Mary。欢迎大家抽空参与中币大咖秀热聊直播,本期直播邀请到中币矿池、
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资本的负责人佟昕,来给大家分享ETH2.0即将上线的一些事。
Q1:能简单给大家普及一下关于以太坊2.0的一些基础知识,便于大家更好的理解以太坊2.0,以及现在以太坊 2.0 的路线规划图是什么?以太坊 2.0 具体分哪几个阶段?离ETH2.0主网上线还有多久呢?
佟昕:以太坊 2.0 计划至少分
三个阶段
推出:阶段 0、 1 和 2。阶段 0 计划 2020 年启动,阶段 1 和 阶段 2 将在未来几年发布。
阶段 0
:以太坊 2.0 的第一阶段,
信标链
(beacon chain)将会实施。信标链存储和管理验证人的登记信息,将为以太坊 2.0 实施
PoS 共识机制
。以太坊原来的 PoW 链将会继续运行,与新的以太坊 PoS 链并肩前行,以确保数据的连续性不会被中断。
阶段 1
:这是以太坊 2.0 的第二阶段,可能会
在 2021 年
推出。阶段 1 的主要提升是与分片链的整合。分片链是以太坊区块链的一种扩容机制,将之「拆分」成 64 条不同的链,允许并行交易、存储和处理信息。按最保守的估计,其吞吐量将是以太坊 1.0 的
64 倍
,但其设计目标是让数据应对能力比以太坊 1.0 高出数百倍。
阶段 2
:以太坊 2.0 的第三阶段,可能会
在 2021 或 2022 年
启动。与上述两个阶段相比,该阶段的定义不太明确,但会涉及添加 ether 帐户,启用转账和提款功能,实施
跨片
(cross-shard)的转账和合约调用,构建执行环境以便以太坊 2.0 上可构建可扩展的应用,还有将以太坊 1.0 链整合进以太坊 2.0,让 PoW 机制最终可以关闭。
在阶段 2 完成后,有计划进一步改进相关的研发工作。
离ETH2.0主网上线需要多久,其实取决于信标链质押的ETH是多少?
信标链的启动至少需要 16,384 个验证人,这意味着质押总量为
524,288
ETH。只有当信标链达到创世门槛,才会开始分配质押奖励。
截至目前以太坊 2.0 存款合约地址已收到 104,416 枚 ETH,根据之前公开的上线规则,如果在 12 1 的 7 天之前可以满足启动的最低 ETH 存款量(524,288),以太坊 2.0 网络将在该启动,否则将在满足最低质押量的 7 天后启动。
Q2:为何ETH1.0需要改进到ETH2.0,两者之间存在者怎么样的区别,为何需升级ETH2.0?
佟昕:以太坊 2.0 引入了以太坊 1.0 不具备的两个主要改进:
权益证明
(PoS)和
分片链
(Shard Chains)。
权益证明
:目前以太坊 1.0 是基于一种工作量证明(PoW)的共识机制运行的。PoW 依靠物理算力(矿工)和电力(工作量),在区块链上生成区块。而权益证明(Proof of Stake,PoS)是一种升级,可以带来更高的安全性、可扩展性,并节省能源。PoS 不依靠物理矿工和电力,而是依赖
验证人
(虚拟矿工)和 ether 押金。请参阅下文「什么是权益证明」一节了解更多细节。
权益证明
(PoS)是以太坊 1.0 现有的工作量证明(PoW)共识模型的一次升级,可以带来更高的安全性和可扩展性。
PoS 是一种
共识机制
,依赖于验证人和质押的 ETH 来确保区块链上区块的连续性,它是分片的必经之路。验证人,是被选出来让区块链延续的人,他们将 32 个 ETH 存入(或者说「质押」)存款合约。基于连续运作,从所有验证人中随机产生一组验证人,他们将获得产出下一个区块的机会。一旦某位验证人成功验证了一个区块,他将获得一笔 ETH 奖励。如果某验证人试图破坏该区块链真实的连续性,其存款将被「
罚没
」(slashed),这意味着他将损失质押的 32 个 ETH 的部分或全部。
与 Pow 更抽象的损失电力成本相比,这一机制带来了更具加密经济特性的安全性。PoW 挖矿需要巨额的硬件投资和大量电力,而以太坊 2.0 的质押只需要一台家用笔记本电脑(有些软件客户端的目标是更轻量化,甚至可以在手机上运行),这就降低了参与共识过程的
门槛
,从而增加了网络的去中心化程度。PoS 将在以太坊 2.0 的「阶段 0」上线。
分片链
:分片链是一种可扩展性的机制,能极大提升以太坊区块链的
吞吐量
。当前,由连续区块组成的单条区块链的确非常安全,并且信息易于证实。但是,由于需要每个完整节点处理和验证连续区块中的每一笔交易,快速处理交易的能力受到了制约——尤其是在主网活动频繁的时候。
分片链是一种将以太坊区块链「
拆分
」的机制,可以将数据处理的职责分配给多个节点。这样一来,交易就可以并行而不是连续地处理。每条分片链就像新添加了一条车道,将以太坊从单车道升级为多车道的高速公路。更多车道和并行处理会带来高得多的吞吐量。分片链有望在以太坊 2.0 的
阶段 1
推出。
Q3:进入PoS的以太坊2.0将会在Staking经济方面遇到怎样的挑战?
佟昕:以太坊 2.0 的 Staking 问题
以太坊 2.0 对于参与者来说最重要的特性就是可以进行 staking 了,而且可以从 Phase 0 就开始,这其中涉及质押回报、长期锁仓、经济奖惩等诸多问题,本部分尝试就重要方面进行讨论和解答。
Beacon chain 质押参与率
就 32 个 Ether 就可以迁移到 Beacon chain 这个限制,目前已经有接近 11.7 万个超过 32 个 Ether 的地址。虽然数量一直在增加,但是从斜率上看,增加的速度已经维持了 2 年没有什么变化,而不是因为近期以太坊 2.0 上线的消息。
因为转移是自愿的,用户无非就是考虑几个事情:
1. 锁仓收益率;
2. 操作难度(奖惩机制);
3. 流动性风险;
4. 机会风险。
如果是最低限度的人参与质押,即刚刚好 524,288 个 Ether (或持有至少 32 个 Ether 的 16,384 个账户)参与抵押,那收益率将非常高。但这似乎很难做到的,如上所示超过 32Ether 的地址已经多达 11.7 万个,仅这样计算,就高达 3,740,000 个 ether 要进行抵押。
补充:以太坊 2.0 的 Phase1 则需要至少 262,144 个账户或 8,388,608 个 ether 参与当然采取观望态度的人会很多,但单地址中多于 32ether 的用户也会很多,很多大户持有的 Ether 量非常大,用户可以进行多账户分配参与抵押,所以我们预计质押 Ether 突破 300 万个并不困难,收益率很有可能下降到 10% 以下(根据 Vitalik 的测算表)。
另外就是那些不足 32 个的想参与质押服务的,可以通过 staking 服务商的类似「合并账户」的服务进行质押,所以最终的质押率不会太低。Consensys 做了份调查,那些愿意自己做 validator 的用户,预期自己跑的节点数量,可见一个用户跑多节点的情况会很常见。
操作难度-奖惩机制
以太坊 2.0 引入了惩罚机制,还细分成 slashing (罚没)和 inactivity leak (不作为惩罚)两类。
Inactivity leak 要求验证者持续在线,不然会导致不作为惩罚。如果验证者出现了双重投票或者循环投票,那可能被罚没,如果罚到低于 16eth,会被踢出验证者队伍。
所以惩罚机制是抵押最关心的问题,这也使得很多用户退而求其次,选择 staking provider,但即便如此,还是对 slashing 最为关心。
因为惩罚和罚没机制存在,ETH2.0 也提供对应的正向奖励,下面进行一下介绍:
反向惩罚
不在线罚没 inactive leak:
不在线罚没主要是针对验证人不在线的情况,基本是两种模式:
1)单纯的错过了一些出块的验证,这样只是失去应得的出块奖励,正常的比如线下维护是可以接受的;
2)还有就是以太坊 2.0 需要全体 2/3 验证者(资金)在线的需求,是为了保证整个网络的安全性。所以当有大规模的验证者在线下的时候(比如超过 1/3),这样系统就会自动减少不在线验证者的资金余额,直到线上验证者的资金余额超过全网 2/3,这种情况可能发生,但是概率不大,比如出现世界灾难的情况;
3)还有一种极端情况,是不在线和退出-加入的情况,可能会引发类似 Cosmos 第一次 slashing 一样的惩罚,即两个验证者分别验证不同的交易或块,虽然并非故意,还是遭遇到了系统的 slashing。
惩罚 slashing:
重复投票 double target vote。重复投票的极端情况可以变成 PoW 型公链的双花问题。主要是指验证者在一个 epoch 中分别投票给了不同的区块,会造成一下出两个块的的情况。如果是一个验证者用一个 Ether 分别交易两次,然后分别投票给两个区块,这就会变成双花问题。但是防止二次投票主要不是为了双花问题,而是防止被攻击。
重复提议 double proposal。重复提议是指提议者 proposer 在一个 slot 里提出了两个不同的区块。
循环投票 surround voting。循环投票有一些类似,但是可以是不在一个 epoch,比如一个投票者在一个 epoch 投给了一个链,但是在之后 epoch 投给了另外一个链,表示他同时认同几个链的事实。循环投票将导致长程攻击的出现。这两类惩罚在 Phase0 就会出现,之后会根据分片出现更多的奖惩机制。
正向激励
正向奖励也分成三种,前两种和 slashing 相关,第三种分成五类,为一般验证者奖励
举报者奖励:
当一个验证者可以提供其他验证者违规行为(该行为并被判定为 slashing 行为)
出块者奖励:
那些验证者会被随机选为 proposer,以获得出块奖励。可以优良中获取奖励的方式:
1. 加入有效举报的证明;
2. 加入其他验证者的新的验证 attestations。举报的奖励会按照 7/8 和 1/8 分别分配给举报者和出块者,但是在 Phase 0 阶段,全部奖励只会分配给出块者。
证明者奖励:
证明者奖励是指一个验证者同意一个 2.0 中的决议,这类奖励也分成五类:
1. 包含所有验证;
2. 指定正确的检查点验证;
3. 制定正确的区块链头验证;
4. 链上迅速验证;
5. 在指定分片中指向正确的区块。
其中有效余额为每个验证者有效抵押余额,基础奖励因子为一常数,总余额为所有验证者有效余额之和,单 epoch 基础奖励也为一常数并反映了一个 epoch 内的奖励之和。每种奖励具体计算可参加 CodeFi 报告。
为什么需要惩罚和罚没?
Slashing 是 ETH2.0 中争议比较大的一个设置,但是以太坊基金会在阐述 CBC Capser 时也明确提到,启用 Slashing 的意义在于以下两点:
抵御攻击
。Slashing 让 51% 的攻击要消耗大量成本,而且攻击后可以迅速恢复。这样让攻击者的成本提升到比获得更多,让攻击者选择去做验证者。
客服验证者困境
。验证者的不作为是是验证者困境中的最大的问题,对错误事项进行签名进行惩罚可以有效缓解。
长期锁仓的风险和解决办法
长期且时间不确定的 Ether 锁仓是妨碍用户质押 ether 的一个比较重要的原因。在 2.0 的 Phase 0 阶段,Beacon 链的质押是一种单向不可逆的过程,用户质押的 32 个 Ether 将无法交易,虽然可以有 staking 的补偿,但是用户没有办法自由转账,所以这也会妨碍大众转入 Beacon 链的意愿,因为这关乎 Beacon 的启动是否可以以最低限度开始 16,324 个验证者或者 524,288 个 ether 的抵押。
Consensys 的研究提到目前有像 liquidity staking working group 这样的组织在研究流动性质押的课题,将可以应用到 Beacon chain 质押上,但是会面临价值的可分离性,质押 / 流动比率,和验证者转换风险等问题,这都是值得探索的方向。
Liquidity staking,就是指用户可以在 staking 的同时,可以获得 staking 资产的流动性,并且可以把 staking 作为一种质押资产。将有两类方式进行流动性的质押,一类是中心化的方式,包括矿池、钱包或者交易所等,通过大量质押完成流动性的切换,用户可以直接在场内就完成流动性的管理和交易。另一类就是去中心化的方式,通过智能合约完成,也就是到 Phase2 才可以实现。所以目前来看中心化的方式先发优势很大。
当然中心化矿池或者交易所如果做大,过于中心化也比较有问题,比如交易所利用质押 Token 去做一些合约用户意愿相反的方向的投票,甚至大的矿池联合贿选等(到了 Eth2.0 的 CBC 阶段才有反贿选的机制)。反倒是去中心化的方案基于 Eth2.0,属于生态内的一部分,有可能会受到社区的支持,只是看用户到底选择经济利益还是治理权力罢了。目前大部分用户更关心经济(这也是目前区块链治理的困境),但是不代表以后治理层面的因素不重要。
我们了解到目前可以解决流动性锁仓的方法基本上只有一种,就是在 Ether 锁仓的时候,托管方 (可以是验证者也可以其他合作方) 同时发一个流动性的 Token,将以太坊挖矿的权益赋予到这个 Token 中,这个 Token 也可以流通。因为将有很长时间的 BETH 锁定期,所以这个新发 Token 的活跃时间会很长,不仅具备期货属性,还具备一定的债券属性,类似一种 2 年到期的国债期货(以 BETH 的超级信用来讲),将成为一个很大的市场。
从服务的全面性来讲,中心化的服务仍然是最有可能跑出的。会涉及到发 Token、流转、回收、对付以及 staking 服务,所以中心化的交易所、钱包或者托管方,最有可能把这些服务集成起来,是相当大的一块新增份额。
也有一些去中心的项目开始做 2.0 的相应的流动性服务,比如 Rocketpool,通过智能合约,发行代表 BETH 的 Token,连接用户和 node operator。相当于基于智能合约的一个流动性的插件,用户和 staking provider 都可以接过来,获取 Token 奖励。但由于只有到 2.0 才可以实现智能合约,所以市场节奏并不占优。
以太坊 2.0 的商业意义和机会
以太坊 2.0 的上线对于整个区块链生态,都是一件积极的事情:
第一,以太坊 2.0 将实现更高的安全性和可用性(理论和实践层面),证明了区块链可以作为世界计算机去承载应用。以太坊的商业模式一旦证明是成熟的,整个区块链将进入主流商业社会,VC/PE 的融资将加速。
第二,目前没有看到以太坊达到 2.0 以后还有什么计划,宁静或许就是最终的阶段。因为开发时间周期长,为整个区块链提供了详细的参照样本,后起的新链可以持续吸取经验。
第三,互操作性的链可以和以太坊直接交互,大规模的资产迁移和应用迁移成为可能。
第四,分片链有更大的包容性,各类链也可以选择成为以太坊生态的一部分。
对于以太坊本身来讲,可以实现更多商业层面的实现:
第一,DeFi 将可以在用户层面和 CeFi 竞争一下了。目前 DeFi 各个方面的表现,仍然不可能和 CeFi 相比,原因确实是底层太慢,导致应对极端事件不利,而且易用性还达不到互联网产品的门槛。
第二,之前火过的 Dapp 可以重新登上舞台了,甚至可以从分片链的角度重新建立专属的应用链。
第三,以太坊 2.0 可以变成资产上链的最佳选择,绝对安全、全球通用的平台。预计以太坊上承载的链上资产将爆发,很大概率超过以太坊的市值本身。
第四,以太坊的状态变得宝贵,可能会出现新的租赁业务模式。
虽然目前在这个阶段还看不到具体的很有希望的方向,真正有想象力的是当多类别、高价值资产开始在链上运作时,生态系统会开始量变引起质变,比如 AMM 类型的交易市场可能会从中心化交易所那里拿到更多的份额。
另一个要思考的问题是,区块链的互操作性会否造成造成虹吸效应,比如说链上的资产通过跨链都集中在以太坊上,这可能对一些二线的公链影响比较大。实际反映是市场更喜欢流动性更好的映射资产而不是实际资产本身,因为映射资产处于更安全,更去中心化,流动性更好的市场,以太坊 2.0 可能会变成了一个多资产类别的交易市场
Q5:对于参与到ETH2.0的验证节点挖矿的用户将会遇到那些问题,这些问题该如何解决?
佟昕:出任验证人的一大好处是可以获得 ETH 奖励。不过,风险则是可能因为「罚没」机制而损失自己质押的 ETH。只要小心一点,这个风险几乎可以忽略不计。验证人损失资金的第一种可能情况是下线、没能正确履行相应职能。这会带来较小的惩罚:大致相当于你本该获得的奖励。
只要你参与了
至少 50% 的时间
,就不会失去你质押的资金。损失资金的另一种可能,是发布了有关该链的矛盾信息。在这种情况下,验证人将被罚没资金(slashed)并被踢出系统。罚没的金额在 1 ETH 到全部质押资金之间,具体取决于其他因素。人们很容易避免被罚没资金,除非验证人故意作恶,否则绝不应该发生这种惩罚。
Q6:
升级到ETH 2.0,
对挖ETH的矿工会有怎样的影响呢?
佟昕:从关注者的讨论和ETH币价的上涨,无疑都体现投资者对ETH2.0的期待。然而,ETH2.0更新除了从技术上进行了优化,也在挖矿奖励算法上进行改变,这对于直接接触ETH2.0的矿工是否也一样的期待呢?
答案却是不确定。
自ETH问世以来,都采用与BTC相同的挖矿奖励算法- PoW。 PoW (Proof of Work 工作证明) 工作量证明需要让所有节点解决密码难题。即矿工在相同的时间内,谁解决的密码学难题越多,谁将获得更多的奖励。简而言之,PoW就是按劳分配,多干多得。
随着ETH逐渐走近大众的视野,PoW的弊端也凸显。首先,PoW并不能完美的体现矿工能力,而是需要矿工花重金购买更大更负责的矿机,只有矿机运算的更快,矿工才能更快的解决密码难题,获得更多的挖矿奖励;其次,ETH会在重要节点时进行难度调整。随着挖矿成本的逐渐增加,当挖矿的成本高于挖矿收益时,人们挖矿的积极性会大幅度降低,导致算力大幅减少,使用PoW机制公链的网络安全性受到威胁。
考虑到上述缺陷,在升级ETH2.0时,V神团队提出当ETH实现全面升级2.0后将采用PoS机制对矿工进行挖矿奖励。
PoS(Proof of Stake 权益证明),权益证明是通过选举的形式,其中任意节点被随机选择来验证下一个区块。权益证明中没有矿工,而是通过验证者(validator)来制造新区块。验证者并不是完全随机选择的。想要成为验证者,需要在节点网络中存入一定数量的代币作为权益,可以将这理解为保证金。
权益的份额大小决定了被选为验证者的几率,这是线性相关的。我们可以假设Lily在其中存入100美元 ,Jackson存入1000美元,那么进行选举时,Jackson比Lily有高于10倍的几率成为验证者。简而言之,PoS就是按钱分配,以钱生钱。
V神在116最新发表的文章中也曾表示选择PoS的原因:
首先,相较于PoW,在相同成本下,PoS更加安全。以每天每 $1 的区块奖励下攻击一个网络的成本为例,基于GPU挖矿的PoW攻击总成本约为$0.26,(假设攻击时间为6小时),且随着攻击者获得出块奖励,有可能降至零;基于ASIC芯片挖矿的PoW攻击总成本为$486.75(由$486.67的ASIC和$0.08的电费与维修费组成);而PoS的攻击总成本为$2189($0.9每天*6.667年)从长远看,随着质押的提高,成本也会随之提高。但是,在V神团队所提出的方案中,有两种方式可以在低成本中实现 5-20 倍的安全增益。一种是保持出块奖励不变,从提高安全性中获益;另一种是大规模减少出块奖励(从而减少共识机制的“浪费”),保持安全水平不变。总体都实现了,在相同成本下,PoS更加安全。
从奖励机制的理念与优缺点来看,ETH2.0将PoW转化为采用PoS无疑是利好的,可是事实究竟是否如此呢?
ETH自白皮书发布以来,至今已经走过了7年。
对于已入场ETH矿工而言,这是漫长的旅程,他们经历过以太坊不被看好的艰难、不被市场关注的沉寂、花费巨大成本、耗费浓厚心血在其中,随着挖矿成本的不断增加,矿工在ETH在矿池中的收益逐渐减少。
PoS的转变会改变他们的境地吗?
笔者认为,或许会也或许并不会。对于一些早早入场的矿工而言,他们或许已经在以太坊早期几次不小的热潮中赚的钵盆满归。对于PoW机制,他们只需要定期更新设备或者支付一定的电费,投入成本远比早期收益低。PoS的转换对于他们影响不大。
对于后期才入场的矿工而言,这或许是一场苦难,他们已经在前期耗费了巨大的成本购买昂贵的矿机,PoS机制的转变可能使他们在ETH投入的成本在短期内难以回本。因此,可能会产生大量矿工为了挽回矿机成本,由挖ETH转向挖其它小币。ETH将会流失一群拥护者。对于离开的矿工而言,这也不一定是一种解脱或者挽回成本最佳的方式,随着ETH2.0的上线,其带来的收益或远比小币种的收益高,矿工需要花费更久的时间成本来挽回挖矿成本,或将因此错失机会。与此同时,矿工将需要投入新的成本在PoS机制中,以获得更好的机会,这需要矿工拥有足够的积蓄和耐心来投入,但或许在一段时间之后会拥有超过投入的收入。
对于根据市场情况而打算入场的新验证者们而言,这是一次不错的入场机会,相较于老矿工而言,他们节省初期投入的昂贵矿机费用,可以用所节省成本在PoS中投入更多资金,以或许更高被选取验证的几率。但是,根据V神所发布的文章介绍,在以太坊 2.0 中,团队预计每年的验证人奖励相当于 ETH 的总供应量约 0.5-2% ,而验证人越多,利息就越低。随着投入ETH2.0验证者增多,放入ETH2.0资金池的币增多,验证者所获得的奖励也会减少,用户通过验证获取收益以赚取的利益就会减少。
Q7:目前ZB Pool开启了ETH2.0验证节点挖矿及上线QETH,能跟大家介绍一下QETH是什么?为何要发行QETH?
佟昕:QETH是QuickCash根据QuickCash兑换系统,存入ETH2.0质押量1:1发行的代币,是单向兑换智能合约中ETH的权益代币。
关于发行QETH的初衷,我们在深度研究ETH2.0相关规则后发现,ETH2.0的质押规则有着比较多的参与门槛,比如32个ETH、验证者节点的搭建运行和维护、以及单向兑换后会丧失流动性直到2阶段上线,这让普通用户参与的门槛和欲望大大降低,发行QETH可以为用户提供一个便捷高效参与ETH2.0生态和赚取staking收益的方式,并且为单向锁定的ETH提供了流动性,免除了用户的后顾之忧。
Q8:针对ZB Pool开启了ETH2.0验证节点挖矿,这个具体是怎么开展的,以及大家参与有那些好处?
佟昕:ETH2.0验证者节点挖矿是ZB Pool严格根据ETH2.0的规则进行的staking挖矿,ZB pool有着非常强大的技术团队和长期丰富的运营经验,可以保证大家参与ETH2.0的收益和安全性,大家通过ZB pool参与ETH2.0,不仅可以省下大量的维护运营的成本和精力,还可以获得staking收益,以及充沛资金的流动性,这对于参与者而言是巨大的好处。
今天的直播已经接近尾声了,给大家分享一个好消息,现在通过中币参与ETH2.0验证节点挖矿,前1000枚
ETH
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