如何在ETH2.0上建立質押機制？_STA

概覽

讓我驚訝的是，ETH2.0Phase0并沒有設計委托ETH的系統，這與當前的主流PoS共識幾乎是相違背的，后續各Phase的發展路線圖中，也并沒有看到對應的開發。單個節點參與者需要往Deposit合約中存入32個ETH來成為驗證人，非節點運行方并不能在鏈上將ETH委托給驗證人參與共識，這給開發者留下了一個需求。

市場上出現了諸多相關的解決方案，其中爭議最大的無非是資產所屬權問題（當然，托管方式的服務商無需考慮此問題）。ETH1.0和ETH2.0的設計區別于主流PoS公鏈，這讓非托管方式的設計變得復雜。1.0上的合約有成熟的權限設計，但ETH的Staking系統建立在2.0上。在Phase2之前，2.0的智能合約功能將不會被啟用，整個禁閉期長達2年之久，這讓我們在設計ETH2.0的Staking 衍生品時遇到了挑戰。

官方并沒有公布原因，我個人的猜測是綜合因素，有3點考慮：

1）32個ETH的成本在可接受范圍，單人可運行

2）當前分Phase的計劃不足以支持共識層面Delegate算法的復雜性

3）分片對于驗證人數量有非常高的要求（為了去中心化）

美國共和黨人希望美聯儲給出如何證明數字美元合理性的答案:金色財經報道，眾議員Patrick McHenry聯合眾議院金融服務委員會致信要求美聯儲副主席Lael Brainard，要求解釋對中央銀行權威的看法，并就如何證明數字美元的合理性給出答案。

鮑威爾回應了共和黨立法者的主要擔憂，表示“我們不打算在沒有行政部門和國會明確支持的情況下繼續發行CBDC，最好是以特定授權的形式”。（CoinDesk）[2022/9/9 13:18:00]

關于32個ETH成本討論已經非常廣泛了，Vitalik在一篇博客中計算了驗證人和共識的經濟成本，雖然沒有直接給出32ETH的結果，但基本成為了后續設計的一個重要參考。在更具體的技術文檔中，除了沿用了Vitalik的計算邏輯之外，還給出了更詳細的說明：? ? ? ?

ETH2.0的經濟模型審查給出了一個頗有參考意義的指標：以太坊網絡中所有超過32個ETH的地址，有77.7%的總量不在交易所。這實際意味著以太坊去中心化的最大可能性。

SBF：人們知道如何計算年收益，只是有時不理會:FTX首席執行官SBF今日發推稱：“嘿兄弟，我認為每個人都忘記如何計算年收益。對此，他在最新的推特中補充說明：可以明確地說，人們知道如何計算年收益，但他們只是有時候不理會。”[2020/9/18]

如此多的ETH不在交易所意味著這些ETH可以用來運行獨立驗證人，單個節點32ETH的設計可以將77.7%的總量劃分成多份，較大程度的保證去中心化。但PoS代幣中有一個通病，就是大戶占有的比例較高，我們并不知道77.7%ETH的地址分布，如果提供委托功能會有兩個極端，1是讓代幣更加集中，2是讓代幣更加分散。經驗告訴我們，結果會趨向于集中，這可能是不提供委托功能的一個主要因素。

但是反過來，代幣集中并不意味著擁有者會使用能力，運行節點讓擁有者考慮多方面成本，包括機會成本，時間成本，人力成本等，這些成本雖然在規模化后會降低，但這會給2.0的去中心化帶來挑戰。歷史上有PoW轉PoS的案例，Blackcoin的一星期PoW后轉向PoS的案例告訴我們，一旦激勵不足，那么節點流失將會非常嚴重。

當然，時代不同不可同日而語，但至少目前的設計來看，單人運行可行，但已經出現一些問題。? ? ? ?

直播｜Aaron：DeFi加速領跑，如何獲得持久發展？:金色財經 · 直播主辦的金點Trend《2020 DeFi Dai飛嗎？》馬上開始！DeFi生態里，我們還應該狙擊哪些項目？成長空間是多少？應該關注哪些風險？16:00準時開播！本場嘉賓Kava全球業務發展副總裁Aaron Choi分享“DeFi加速領跑，如何獲得持久發展？”，請掃碼移步收聽！[2020/7/29]

第二個原因是當前算法支持和安全問題。按照路線圖的規劃，Phase1.5 ETH1.0會被合并進入ETH2.0中，同時開啟交易，特殊的設計讓委托變得復雜。出于謹慎，跨鏈部分的交易被精簡，只保留了deposit證明，驗證人只需要存入32ETH然后離線提交證明到ETH2.0上，就可以參與2.0的共識，如果加入委托體系，無論是2.0的共識設計，還是1.0的合約設計，復雜度都會上升，考慮到一個到價值$660億市值的項目要對資產進行再編程，安全的重要性可想而知。另外，退一步回來講，2.0相對于1.0還是新產物，如果失敗，1.0仍然能繼續運行，這是一個權宜之計。

趙錫軍：央行數字貨幣重點在于如何與傳統貨幣進行融合:對于“數字貨幣研發重點和難點”的看法，中國人民大學財政金融學院副院長趙錫軍指出，其中涉及兩個問題。一是技術是否成熟。比特幣實際上就是數字貨幣最初的雛形，從技術層面來講，比特幣是有一些缺陷的，一旦支付量變大，就會出現支付困難或者效率下降。另外，比特幣出現過被盜等安全問題。而據央行貨幣研究所所長穆長春的一個內部研討會指出，央行數字貨幣，效率是非常高的，支付能力很強，說明已經克服技術方面的問題。二是數字貨幣被引入后，如何與傳統的貨幣和貨幣管理運行體系進行融合。數字貨幣的發行，是基于區塊鏈的基礎，它是有上限的，從目前來講它的發行規模取決于互聯網的算力。盡管穆長春所長也提到，央行數字貨幣現在可以突破區塊鏈的上限限制，但是破獲以后，它的發行究竟是怎么樣的，是否能夠跟我們目前的人民幣發行順利融合，這需要在制度層面有所安排。（澎湃新聞）[2020/4/22]

對于以太坊基金會來說，發動社區開發者參與可能更加明智，2.0合約功能開放之后，開發者可以利用合約來實現委托機制，相對于直接修改共識層，優勢明顯。2年的合約緊閉期，是一個可見的阻礙。

Phase1會上線分片，一共64個分片，安全需要隨機的BP和128個Committees來確定。去中心化對于分片的安全意義重大，委托系統會大幅度削減驗證人數量，這個數據可以查看目前支持委托的主流PoS公鏈，2020年各個項目的節點數，如Tezos400+，Cosmos100+，同樣支持分片的Harmony有84個驗證人。參考值與支持64個分片所需要的節點數相差甚遠，這也可能是主要考慮的因素之一。

聲音 | 王小云：區塊鏈技術創造性地解決了如何在無許可環境下達成共識的問題:12月7日，由中國科學院學部主辦的“區塊鏈技術與應用”科學與技術前沿論壇在深圳舉行。中國科學院院士、國際密碼協會會士王小云在題為“Hash函數與區塊鏈技術”的演講中表示，密碼是保障網絡與信息安全的核心技術和基礎支撐，加密算法、數字簽名算法和Hash函數是密碼學三類基礎算法，其中Hash函數是區塊鏈的起源性技術。她指出，區塊鏈技術的出現，創造性地解決了如何在無許可環境下達成共識的問題。區塊鏈共識協議的一致性，確保了所有用戶記錄的區塊鏈數據相同；鏈增長速度，確保了區塊鏈區塊數量增長速度的穩定；鏈質量，確保鏈區塊鏈中敵手生成的區塊數量不超過可容忍比例。[2019/12/7]

當然，32個ETH的劃分是雙刃劍，從當前Deposit合約的情況來看，以太坊強大的共識相對于其他公鏈來說，優勢是明顯的。

建立委托機制

Staking Derivative解決的問題是Delegated staked asset的流動性，如果2.0共識沒有委托機制，建立針對驗證人的Staking衍生品并不能解決所有問題，大部分持有者面臨著不能參加共識而被稀釋資產的風險，那么如何幫助持有者解決可參與性，并最大程度的降低鎖定期風險和不確定性，成為了當前解決的問題。

StaFi嘗試幫助ETH2.0設計一套委托邏輯來解決問題，實現ETH2.0的Staking衍生品。

準確來說，在Phase2.0之前，搭建ETH2.0的委托機制是具有挑戰的。StaFi的委托邏輯在Phase2之前，會被部署在ETH1.0上，Phase2之后該合約會被遷移到2.0上。在這段過渡期里，1.0的委托合約為驗證人和質押者之間建立聯系，但受限于1.0和2.0的設計，一些可預見的問題是：

1）Withdrawkey的所屬權

2）路線圖和實現細節的不確定性

3）Ownership of Withdrawkey

4）Uncertainty in?roadmap and implementation details

Withdrawkey是ETH2.0上資產的所屬權憑證，開放轉賬后，Key涉及到一些列資產管理權限，包括獎勵贖回，本金贖回等，那么掌控Key即掌握了資產的所屬權。非托管的方式往往通過權限的設置來完成，但Withdrawkey生成后被寫入ETH2.0中，在Phase2之前并不能修改，這導致了過渡期間Key是確權的，必須有實體來掌控Key。實體的設計，為了更好的安全性，只能通過一套驗證人體系來分權，可以采用鏈上多簽機制或者MPC分布式秘鑰的管理方式，但無論哪種設計，都需要前置在Key的生成前，在提交驗證人文件時，就需要完成。

StaFi獨立鏈的設計能保證秘鑰的管理，這是我們在Phase2之前的解決方案。而在之后，合約會整體遷移到ETH2.0上，實現更高程度的安全。這依賴于ETH2.0具體的贖回實現方案，由于現在并不清楚具體的方案，導致現在靠空想的設計是不現實的，所以rETH在StaFi的贖回策略也將在2.0上才開始展開，在這之前，我們會最大程度的維持Phase0階段的staking邏輯。

rETH（ETH2.0的Staking衍生品）將基于以上的委托機制上被設計出來，分兩階段解決Staker的鎖定期問題。標準化的rETH會留給DeFi協議很多創新空間，如Messari在《ETH 2.0: The Next Evolution of the Cryptoeconomy》的報告中闡述：

DETH（Deirvatived ETH) products could be further packaged into ETF-like index products, swap products that allow stakers to fix their yield and traders to speculate on yield, and other structured products (such as combining DETH with put options on the underlying token to create fixed income products).78 The design space is wide open in this respect and may even introduce unforeseen behaviors into staking.

同時StaFi也將為rETH建設應用場景，這個可以在我們公布的一系列合作可以看到。

風險

委托機制帶來的風險主要是兩方面的，1是機制不完善導致的偏差，2是驗證人的不作為。

委托機制帶來的風險主要是兩方面的。1是ETH2.0設計機制不完善導致的偏差，2是驗證人觸發Slash的不當行為。

委托機制是以合約形式建立在ETH1.0上的，前期設計基于目前的ETH2.0設計，但因ETH2.0設計的不確定，部署的合約可能存在偏差，這些偏差包括預期功能不能實現，無法參與Staking，無法獲得獎勵等。這些偏差一旦發生，會產生較大的機會成本，最極端的情況是2年內 staked的ETH無法動用。

StaFi的安全設計基于本金，當偏差發生時，本金都是可以取回的。但是用戶應該認知的另外一個風險是，委托Staking可能會接受到懲罰，甚至是Slash，這都有可能導致本金的損失。針對具體懲罰和Slash的設計我們會在接下來的文章中進行具體描述。

總結

32個ETH的設計帶來了委托需求，在滿足委托需求的道路上StaFi衍生出來的解決方案，能幫助用戶很好的解決問題，但同時也有不同的風險。基于本金安全的設計邏輯可以最大程度的保護資產安全，整個周期會持續2年甚至更長時間，參與者應該知曉。

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