以太坊从工作量证明 PoW 共识机制转变为权益证明 PoS 共识机制，将是其诞生以来最受瞩目的里程碑。摒弃能源成本高昂的 PoW 区块链扩展方式，PoS 允许用户用其 ETH 进行质押并运行区块生成节点（称为验证人）。
以太坊实现 PoS 的第一步是启动一个可以达成共识的独立网络，称为信标链。作为为该系统提供安全性的回报，质押者将获得增发带来的新 ETH 代币。未来，信标链和现在以太坊将合并，使质押者也可以赚取当前由 PoW 矿工所得的交易费和矿工可提取价值（MEV）。
以太坊 PoS 协议没有为质押者提供 Cosmos，Tezos 和 Polkadot 等其他 PoS 网络实施中的某些功能，其背后的原因是激励去中心化。但我们认为，市场始终会干预，以提高质押的效率和便利性。因此，重要的是要确保，解决方案赋予质押者最大的私人利益，同时还可以为整个以太坊带来健康的系统结果。
本文中我们将探讨 ETH 质押者当前遇到的问题。然后我们将演示质押资金池和质押衍生品如何帮助质押者解决这些问题，同时，与直觉相反，还能增强网络的有效安全性。
ETH 质押机制如何运行？
要在以太坊中独立进行质押，用户必须向 ETH2 存款合约中存入 32 个 ETH，并指定两个关键参数：
- 验证人公钥：在存入 ETH 之前，用户会为其验证人生成一个密钥对。私钥用于在区块上签名，而公钥用作其唯一标识代码。
- 所存入的 32 ETH 的取款凭证：一旦启动取款，本金（32 ETH）和质押奖励只能取到该地址。
至关重要的是，公钥和取款凭证不必由同一实体控制。
然后用户将运行一个 ETH2 验证人节点，并在轮到自己生产区块时在区块上签名，或因不遵守协议而受到惩罚。
ETH 质押者会遇到什么问题？
质押协议的效率和便利性可拆分为以下属性，以及其在以太坊中的具体实施方案：
- 质押门槛：这决定了入局所需的最低质押数量。 最少需要 32 个 ETH, 人们只能质押 32 ETH 的倍数。
- 委派：质押者可以将运行物理验证人节点的工作外包吗，还是必须自己完成？如果不能进行授权，则硬件和带宽要求可能会阻碍部分人参与质押。 以太坊协议中没有将质押委派给其他验证人的方式。
- 锁仓：要多久之后才能提取质押资金？较长的锁仓往往会增加协议的安全性，但由于灵活性较低和机会成本较高，因此它对质押者的吸引力较小。 当前，质押者根本无法从信标链中取回 ETH。在取款功能启用后，锁仓解锁需要 27 个小时。
- 回报： 质押者的时间收益如何？回报率越高，愿意质押的人会越多，其安全性就越高。 信标链上的质押者目前可以获得通货膨胀奖励。在合并后，他们还将 赚取交易费和 MEV。通货膨胀的奖励取决于 当前多少 ETH 投入质押。质押的 ETH 越多，每个验证人的通货膨胀奖励就越少，反之亦然。如今，约有 400 万 ETH 被质押，当前年回报率约为 7.8%。
这些属性对于吸引质押者而言都是很大的障碍。在所有其他条件相同的情况下，质押者希望能够质押任何数量的 ETH，将基础设施的运营委派给他人，并立即撤回其质押的 ETH。如果可能的话，他们也希望将自己质押的 ETH 用于其他应用，这已成为去中心化金融的标准程序。
在下文中我们将讨论：
- 质押资金池如何解决委派和质押最低门槛；以及
- 这些质押资金池所发行的质押衍生品如何解决长时间锁仓问题，并允许质押者释放其所质押 ETH 的流动性。
质押资金池的运行机制
表面上看，质押资金池的工作方式类似于 PoW 中的挖矿池，但是由于 PoS 的性质，它可以为其客户提供更多的好处：
- 通过将 ETH 资金汇聚在一起，质押者可以绕过 32 ETH 的最低要求。这允许资金量较小的质押者参与 PoS。
- 资金池不是让每个用户自行运营验证人节点，而是由资金池来处理质押的实际操作问题。有些资金池可能还会向客户保证：不会受到诸如大幅 slash 之类的协议惩罚。
- 类似于银行的运营手法，资金池可以保持流动性 ETH 储备，以满足即时取款的需求。假设并非所有客户都希望同时取款，可能就消除了需要等待四个月的取款期。
- 最后，该资金池可以提供代表质押者 ETH 资产权益、可以在其他应用中使用的代币。这一点非常重要，因此我们下文将会用完整的一章专门讨论这一内容。
质押资金池可以是中心化的，也可以是去中心化的，两者各有利弊需要权衡取舍。
中心化质押资金池运营机制
任何大型交易所都可以轻松实现质押资金池功能。实际上，许多已经 支持（或 将支持）信标链质押。
交易所只需要：
- 允许用户选择质押，以换取质押奖励。
- 使用客户的 ETH 运行验证人节点。
由于是交易所在进行质押，因此用户不需要运行任何基础设施。对于交易所而言，提供即时流动性也非常容易，因为他们已经拥有大量的流动性 ETH 储备。鉴于获取客户和流动性对交易所业务的价值，交易所可以为用户提供这一服务而无需额外收费。
去中心化质押资金池运营机制
现在我们已经确定了单独质押和通过资金池质押之间的区别，以及中心化质押资金池的运营机制，下面，我们将以 Lido 为例来探讨去中心化质押资金池的架构。
从用户的角度来看，非常简单：他们将 ETH 存入以太坊智能合约，并接收 stETH 作为收据。 stETH 代币的余额会随着时间而调整，以反映合约所产生的质押奖励的分配。这就是说，1 stETH 将始终代表所质押的 1 个 ETH。
从 Lido 的角度来看，每当在以太坊智能合约上聚集 32 ETH 时，DAO 就会从治理控制的注册表中选择一个新的验证人。然后调用存款合同，将 32 ETH 分配给该验证人的公钥，并使用 LidoDAO 的取款凭证。
这里有两个问题需要回答：
- 如何管理取款凭证？取款凭证是一个 ETH2 BLS 密钥，使用分布式密钥生成仪式将其 拆分为 6-of-11 多重签名。这不是最优选择，但在从信标链中取款功能未启动时也没有风险。到质押者可以取款的时候，Lido 将已经过渡以一个 ETH1 智能合约作为取款凭证，而不是多重签名。此后，假设智能合约对资金没有管理功能，则可以无需信任地将 1 stETH 兑换为 1 ETH。
- 谁是验证人，他们如何进入注册表？验证人是必须经过治理部门批准的专们 从事质押的企业，例如 p2p.org、Chorus One 或 stakefish。每个验证人都有自己的最大质押金额，这也由治理机构投票决定。
stETH 代币解包
我们已经确定 stETH 是对所质押 ETH 及智能合约中产生的任何奖励的权益索取证明，这也被称为质押衍生品。
质押衍生品将对整个以太坊生态系统产生重大影响，包括以太坊质押者、常规 ETH 持币人、资金池之间的竞争，甚至以太坊本身。
质押者：衍生品对质押者的主要收益是可以再质押，使其可以在其他应用中同样使用这笔本金进行质押，就像 Uniswap 的流动性提供者 LP 代币可以在 DeFi 中被广泛用作抵押品一样。这大大降低了质押的机会成本。
未质押 ETH 的 ETH 持币人：如果 stETH 可以用作借入 ETH 的抵押品，则它可以释放借入 ETH 进行杠杆质押的需求。这将推高供应 ETH 的贷款利率，最终使所有的 ETH 持币人受益。
资金池之间的竞争：stETH 的存在使其资金池具有强大的网络效应。这种网络效应为在市场领先资金池中进行 ETH 质押带来强烈的经济刺激，意味着由于与之相关的流动性护城河和网络效应，ETH 质押衍生品可能遵循幂律或赢家通吃的分配原则。因此在许多用例中，stETH 可能会替代 ETH，甚至有可能完全替代 ETH。
以太坊：一种流行的说法是，对衍生产品进行抵押会降低 PoS 的安全性，因为它们将区块生产与质押和 slash 处罚脱钩。这也被称为委托代理问题，可能导致以下情况：由于区块生产者没有任何质押，因此他们可能没有受到激励来遵循该协议。
但是该论点必须参照收益来考量：如果质押衍生品降低了质押成本，则可能导致更多（甚至全部） ETH 被投入质押。请注意，这是一个良性循环的完美示例：流动性 stETH 变得越多，质押的机会成本越低，会导致更多的 ETH 被投入质押，这反过来进一步增强了 stETH 的流动性，依此类推。
如果不对衍生品进行质押，我们可以预期将有 15% 至 30% 的 ETH 会被质押。但是用了质押衍生品后，这一数字可能高达 80-100%，因为与不质押相比，质押投资没有额外成本。
要说明这为什么这会带来更高的经济安全性，请考虑以下攻击场景：
- 如果所有 ETH 中 20% 被质押，而攻击者需要获得所有 ETH 中的 66%（破坏以太坊区块链的关键门槛），他们将不得不从公开市场上购买所有 ETH 的 40%。
- 如果有 60% 的 ETH 被质押，但是 stETH 是流动的，则攻击者将必须购买所有 stETH 的 66%，也就是 40% 的 ETH。请注意，这还需要有其他步骤，攻击者必须首先赎回 stETH 以删除诚实的验证人，然后重新质押其 ETH。
- 如果 ETH 质押比例超过 60%，攻击者必须购买的 ETH 份额将超过 40%，并且得随着质押比例升高而不断增加。
- 如果 100% 的 ETH 被质押，攻击者则将需要获得所有 stETH 中的 66% 才能达到相同的攻击阈值。
我们因此可以得出结论，如果对质押衍生品可以使所质押的 ETH 数量增加至 60% 以上，则将显著提高以太坊的经济安全性，而不是降低其安全性。
质押市场中谁会成为赢家？
去中心化通常被认为是一项无形的收益，需要更高的代价，因此用户通常不愿意为此付出代价（例如，参见币安智能链 Binance Smart Chain 与以太坊的辩论）。这种思路不适用于去中心化质押资金池，因为与中心化质押资金池相比，它们具有三个关键优势。
- 去中心化质押资金池拥有更强大的社会扩容性：对于 PoS 安全而言，一项重要指标是单个实体控制多少质押。对交易所而言，这一数字可能会限制在 15% 至 30% 之间；不仅如此，以太坊生态系统中的权力集中可能引起社会关注。只要 DAO 中的每个验证人都不是非常巨大的实体，并且取款凭证不能更改 / 无法投票，去中心化质押资金池就可以控制网络的任何份额。我们必须强调，去中心化质押资金池届时已经失去其所有治理功能是多么重要。更改费用、取款地址或验证者注册表都不可以由人工输入修改。
- 去中心化质押资金池的质押衍生品是无需信任的：像 Coinbase 或币安 Binance 这样的大型交易所只能发行托管代币，其采用必须受到限制，因为在其他条件相同的情况下，用户绝对更喜欢无需信任的代币而不是需要信任的代币。这会导致中心化质押资金池错失了质押衍生品的网络效应。可能有人指出，中心化代币 WBTC 就能赢下代币化 BTC 市场。但是，我们认为，这仅仅是因为以太坊上的 BTC 不能以无需信任且具有资本效率的方式进行代币化，而对于质押的 ETH，这则是可行的。
- 去中心化质押资金池对 MEV 提取的限制较少：机构质押资金池（例如交易所）可能受到社会和声誉的限制，阻止了他们提取某种形式的 MEV。不受这些限制的较小型的质押实体和去中心化质押资金池因此有了机会，可以为其质押者提供更高的回报。可能会将前文提到的使用去中心化质押池的去中心化成本溢价转变为去中心化成本折扣。这些收益非常巨大，以至于联合质押资金池中的领军者很可能是去中心化 / 非托管的质押资金池。如果上述资金充分地实现最小化治理，它可能会赢得整个市场，而不会给以太坊区块链造成任何系统性风险。
总结
质押资金池及其质押衍生品的存在与 MEV 提取具有相似的市场现实性，一定程度上讲是不可避免的。只要创建和使用它们存在私人利益，它们就会存在并蓬勃发展。但是如果正确的解决方案最终胜出并被充分采用，那么它也可以为以太坊带来系统性的好处。
鉴于 stETH 的巨大网络效应，以及去中心化资金池可能既非托管又可能从 MEV 中赚取更多收入的事实，我们认为会有一个这样的去中心化资金池可以赢得整个市场。
因此，我们应该专注于确保一个非监管性的、强大版本的 stETH 赢得市场，而不是中心化质押资金池，以确保取得良好的系统性结果。
鸣谢：感谢 Arjun Balaji、Vasiliy Shapovalov、Konstantin Lomashuk 给予了有价值的意见和审阅本文。
