1. Introdução

O staking do Ethereum e seus derivativos relacionados são, sem dúvida, os tópicos mais quentes nos últimos dois anos. Desde a Beacon Chain até o The Merge e o Shanghai Advanced, desde LST até DVT e Restaking e LSTfi, testemunhamos o surgimento e rápido desenvolvimento do staking e das trilhas relacionadas. Investigando os fatores impulsionadores por trás disso, não é difícil encontrar que seu desenvolvimento se originou da mudança de paradigma do staking do Ethereum. Portanto, também devemos pensar sobre como o paradigma de staking do Ethereum evoluirá a longo prazo e como isso afetará as trilhas relacionadas e os principais players.

Em um artigo intitulado publicado em 7 de outubro, Vitalik propôs alguns planos para otimizar o mecanismo atual de staking do Ethereum para reduzir ainda mais a centralização do Ethereum. Ele fornece um caminho de referência para otimizar o grau de consenso e reduzir a carga de consenso. Algumas dessas ideias trarão mudanças significativas no mecanismo de staking e estão alinhadas com as principais tendências do desenvolvimento do Ethereum. Portanto, interpretaremos o artigo e analisaremos o impacto potencial de diferentes soluções na trilha de staking.

2. Revisão do artigo

2.1 Estado atual do depósito de dupla camada

Vitalik chama o padrão de staking atual do Ethereum de staking em dois níveis. Neste modelo de staking, existem duas camadas de participantes: Operadores de nós e Delegadores.

• Operadores de nó: Os operadores de nó são responsáveis por operar nós do Ethereum.
• Delegadores: Delegadores, usuários que participam do staking de várias maneiras (exceto executar nós eles mesmos).

Atualmente, a principal forma para delegadores participarem do staking é utilizar os serviços fornecidos por provedores de serviços de staking como Lido e Rocket Pool.

2.2 Problemas

Vitalik acredita que o modelo de dupla camada de garantia trouxe dois problemas, a saber, o risco de centralização da trilha de garantia e o ônus desnecessário sobre a camada de consenso.

• Risco de centralização da trilha de Staking: Após os delegantes prometerem ETH, eles precisam de provedores de serviços como Lido para selecionar nós. O mecanismo de seleção específico trará o risco de centralização dos operadores de nó em diferentes aspectos. Por exemplo, se o Lido determinar operadores através de votação do DAO, os operadores de nó podem estar inclinados a deter uma grande quantidade de LDO para aumentar sua participação de mercado; o Rocket Pool permite que qualquer pessoa se torne um operador de nó após prometer 8 ETH, o que permite que empresas com forte poder financeiro sejam capazes de “comprar” diretamente a participação de mercado.
• Fardo desnecessário na camada de consenso: Atualmente, a camada de consenso do Ethereum precisa agregar e verificar cerca de 800.000 assinaturas em cada época. Se o objetivo da Finalidade de Slot Único (SSF) for alcançado, o Ethereum precisará de um slot para agregar e verificar 800.000 assinaturas, ou seja, a tarefa permanece inalterada e o tempo é reduzido para 1/32 do original, o que impõe requisitos mais elevados ao hardware do nó em execução. Julgando pela estrutura de staking de dois níveis atual, a maior parte do trabalho de verificação é realizada pelos operadores de nó. Embora o número de verificadores seja grande, os sujeitos que realmente executam os verificadores não são diversos. Em outras palavras, o aumento no número de nós não reduziu a centralização do Ethereum, mas aumentou o fardo de consenso no Ethereum. Portanto, o número de nós de verificação pode ser reduzido (reduzindo o número de assinaturas que precisam ser processadas), diminuindo assim a carga de consenso do Ethereum (soa mais centralizado, e as medidas de suporte para reduzir a centralização serão explicadas na próxima seção).

Conhecimentos de fundo adicionais:

Slot (intervalo de tempo): refere-se ao tempo necessário para que um novo bloco seja incluído no consenso. Um intervalo de tempo no Ethereum é de cerca de 12s. Em cada intervalo de tempo, a rede seleciona aleatoriamente um validador como o proponente de bloco, que é responsável por criar novos blocos e enviá-los para outros nós na rede. Além disso, em cada intervalo de tempo, um comitê de validadores é selecionado aleatoriamente para determinar a validade do bloco proposto por meio de seu voto. Ou seja, todos os validadores não precisam participar do trabalho de verificação de um determinado intervalo de tempo. Apenas os validadores do comitê selecionado podem participar normalmente. 2/3 dos votos do comitê podem tornar o status do intervalo de tempo válido. Cada intervalo de tempo não requer que todos os validadores participem, o que facilita o gerenciamento da carga da rede.

Época (período): refere-se a um período de tempo contendo 32 slots. Uma época no Ethereum tem aproximadamente 6,4 minutos. Em uma época, um validador só pode ingressar em um comitê, e todos os validadores ativos na rede precisam fornecer uma prova para comprovar seu status "ativo" nesta época. O primeiro slot de cada época (normalmente) também é chamado de checkpoint (ponto de verificação).

Finalidade: A "finalidade" de uma transação na rede distribuída significa que a transação se torna uma parte distrital do bloco e não pode ser alterada a menos que uma grande quantidade de ETH seja destruída, fazendo com que o blockchain seja revertido. Ethereum gerencia a finalidade através de blocos de "checkpoint". Se um par de pontos de verificação (o primeiro slot de épocas adjacentes) obtiver mais de 2/3 do número total de ETHvote, esse par de pontos de verificação será atualizado. O mais novo dos dois pontos de verificação torna-se o estado "razoável", e o ponto de verificação mais antigo é atualizado para o estado "finalizado" a partir do estado razoável obtido na época anterior. Em média, as transações do usuário estarão em um bloco no meio de uma época, a meia época do próximo ponto de verificação, indicando que as transações são finalizadas em 2,5 épocas, cerca de 16 minutos (após 0,5 épocas, o próximo ponto de verificação é atingido; Após outra época, o próximo ponto de verificação obterá um estado razoável; após outra época, o próximo ponto de verificação obterá o estado final). Idealmente, a 22ª vaga de uma época alcançaria plausibilidade para essa época. Portanto, o tempo médio de finalização da transação é de 14min (16+32+22 slots).

Finalidade de Slot Único (SSF, finalidade de slot único): A finalidade é alcançada imediatamente após cada slot produzir um bloco. O tempo atual que o Ethereum leva para finalizar blocos é muito longo. A maioria dos usuários não deseja esperar cerca de 15 minutos para finalizar transações, o que restringe o desenvolvimento de aplicativos que desejam alcançar alta taxa de transação. Além disso, o atraso entre a proposta de bloco e a finalização também cria oportunidades para reorganizações de curto prazo, que os atacantes podem explorar para censurar determinados blocos ou realizar extrações de MEV. O mecanismo para lidar com blocos de atualização escalonada também é bastante complexo e é uma das partes mais vulneráveis da base de código do Ethereum a bugs menores. Esses problemas podem ser resolvidos reduzindo o tempo de finalização para um único slot. SSF está no ramo The Merge no roadmap do Ethereum (referência: https://twitter.com/VitalikButerin/status/1588669782471368704/photo/1) , é um dos objetivos de longo prazo do Ethereum. No entanto, os funcionários do Ethereum não esperam que o SSF seja lançado dentro de alguns anos, e será necessário grandes atualizações como Árvores Verkle e Danksharding como trabalho preparatório.

2.3 Solução

Vitalik apontou que os atuais delegadores não estão desempenhando seu papel devido e acredita que ambos os problemas acima podem ser resolvidos dando aos delegadores mais direitos e obrigações. As duas principais maneiras de resolver o problema são a expansão dos poderes de seleção dos delegados e a participação no consenso.

2.3.1 Expanding powers de seleção de delegados

Expandir os poderes de seleção de delegados significa expandir as opções dos delegados, dando-lhes uma posição mais pró-ativa na seleção de provedores de serviços de staking e operadores de nós. Atualmente, esse método de fato parcialmente existe, porque os delegados que possuem stETH ou rETH podem retirar dinheiro diretamente e depois apostá-lo em outros pools de staking. No entanto, há muitas limitações, como a incapacidade de escolher diretamente um operador e retiradas insuficientes. Flexível etc.

Vitalik mencionou três maneiras de expandir as opções dos delegadores:

• Melhores ferramentas de votação dentro dos pools, otimizando a votação dentro do pool: ou seja, otimizando a votação dentro do pool de staking, permitindo que os usuários no pool escolham seus próprios operadores de nós, mas esse método atualmente não existe. O Rocket Pool permite que qualquer staker se torne um operador de nó; no Lido, os detentores de LDO determinam os operadores de nó, embora o Lido tenha proposto um modelo de governança em dois níveis de LDO + stETH (link da proposta: https://research. lido.fi/t/ldo-steth-dual-governance/2382).
• Mais competição entre pools, fortalecer a competição entre pools: ou seja, aumentar o nível de concorrência entre os pools de staking, permitindo que os delegadores tenham escolhas mais variadas. Mas, na verdade, o LST do pool de staking de cauda longa está em desvantagem em termos de liquidez, confiabilidade e aceitação de dapps. Ele não pode competir com os principais projetos como Lido, então os delegadores não têm escolha. Vitalik acredita que as três questões de liquidez, confiança e aceitação de dapps podem ser resolvidas por meio de uma série de medidas, como a redução do valor das multas por slash para diminuir os riscos enfrentados pelos delegadores, tornando possível para os usuários retirar ETH comprometido a qualquer momento, resolvendo assim as questões de liquidez e falta de confiabilidade do LST; ao mesmo tempo, um padrão de token LST unificado também pode ser introduzido, de modo que todos os LSTs dos pools de staking sejam emitidos por meio de um contrato unificado para garantir a compatibilidade e segurança do LST para diferentes dapps.

Sobre barra:

O que é slash: O consenso do Ethereum requer um certo mecanismo de incentivo para que os validadores atuem ativamente. Para participar do consenso do Ethereum, os validadores precisam apostar uma certa quantidade de ETH antecipadamente. Se um validador se comportar de forma inadequada, seu ETH apostado pode ser cortado. Existem dois tipos principais de comportamento considerados desonestos: propor vários blocos em um slot (ambiguidade) e enviar votos conflitantes.

Por que a redução da quantidade de corte pode reduzir os riscos enfrentados pelos delegados: Na estrutura atual de staking em dois níveis, os delegados apenas fornecem ETH prometido, e o comportamento do verificador é na verdade o comportamento do operador de nó, então quando o operador age de forma maliciosa, os delegados serão punidos em seu lugar. Projetos como Rocket Pool exigem que os operadores de nó contribuam com uma certa quantidade de ETH prometido para reduzir o problema de agência. Se a quantidade de ETH que pode ser cortada for reduzida no nível do Ethereum a ponto de a participação do operador de nó poder cobri-la, então os delegados podem eliminar o risco de corte, e o provedor de serviços de garantia também pode permitir que os delegados retirem dinheiro a qualquer momento sem a necessidade de reservar uma certa quantidade de liquidez.

• Delegação consagrada, delegação integrada nativa: Ethereum integra diretamente e nativamente as funções de delegação mencionadas acima, como obrigar os delegadores a selecionar os operadores de nós ao participar do staking no nível do protocolo Ethereum, etc.

2.3.2 Participação no consenso

A participação no consenso permite que os delegados participem no consenso do Ethereum de uma forma mais leve, sem adicionar uma carga adicional ao consenso do Ethereum. Vitalik admitiu que muitos delegados não querem fazer isso. Eles só querem manter os LSTs da forma mais simples, mas ele também acredita que haverá delegados que participarão ativamente no consenso. Vitalik fornece duas soluções de implementação: integração nativa do Ethereum e integração de projetos de terceiros, que serão discutidas uma a uma abaixo.

Integração nativa do Ethereum 2.3.2.1

No nível do protocolo Ethereum, os validadores são primeiramente divididos em dois tipos: validadores complexos (nível de corte de alta complexidade) e validadores simples (nível de baixa complexidade), cada um dos quais realiza tarefas diferentes para garantir o desempenho e a descentralização do Ethereum.

• Validador complexo: realiza o principal trabalho de verificação e cálculo do Ethereum e precisa ficar online o tempo todo. A quantidade de ETH prometida por cada validador complexo deverá ser aumentada para 2048 ETH (o exemplo dado pela Vitalik), e o risco de corte será retido. O número de validadores complexos em toda a rede é limitado a 10.000.
• Validador simples: Não há limite de cota, nem limite de aposta, nem penalização, e só precisa participar do consenso em alguns slots.
  • Fontes de validadores simples: Delegadores que participam do staking através de provedores de serviços de staking para fornecer ETH para validadores complexos; e usuários na rede que desejam se tornar validadores simples de forma independente. (Observação: Vitalik usou pequenos stakers no artigo original para se referir a validadores simples. A seguir, pequenos stakers e pequenos validadores serão usados de forma intercambiável. Validador simples)
  • Várias maneiras possíveis para um validador simples funcionar
    • Cada slot terá 10.000 validadores simples selecionados aleatoriamente para votar no estado que favorecem.
    • Um delegador pode enviar uma transação para declarar que está online e disposto a se tornar um validador simples pela próxima hora para votar nos cabeçalhos de bloco que aprovam e precisa sair depois que o trabalho estiver concluído.
    • Um delegante pode enviar uma transação para declarar que está online e disposto a se tornar um validador simples para a próxima hora. A cada época, 10 delegantes aleatórios serão selecionados para formar a lista de recomendação de bloco, e mais de 10.000 delegantes serão selecionados para se tornarem votantes. Os verificadores simples nesta parte não precisam sair, e os requisitos online expiram com o tempo.
  • As características das três soluções acima são: todas elas são projetadas para evitar ataques de 51% pelos operadores de nós e melhorar a resistência à censura do Ethereum. As primeiras e segundas soluções principalmente impedem que a finalidade seja revertida; a terceira solução foca mais na resistência à censura da rede, e os verificadores simples precisam fazer mais trabalho.
  • Pré-requisito para participação leve: Existe um cliente ultraleve para verificadores simples usarem, permitindo que completem o trabalho de verificação por meio de telefones celulares ou páginas da web; isso envolve pesquisas relacionadas sobre clientes leves do Ethereum (como a introdução de Verkle Tree, sem estado, etc.), com o objetivo de reduzir o limiar de participação para validadores.

origem：@vbuterin/staking_2023_10"">https://notes.ethereum.org/@vbuterin/staking_2023_10

2.3.2.2 Integração de projetos de terceiros

A integração de projetos de terceiros refere-se a realizar a participação dos delegados no consenso Ethereum principalmente através da atualização do próprio pool de stakes. A ideia central é introduzir a assinatura conjunta de delegados e verificadores no processo de votação de consenso para refletir os desejos do grupo de delegadores. Aqui estão três opções propostas pela Vitalik:

1. A piscina de Staking declara duas chaves de staking ao abrir uma conta de validador, a saber, P (chave de staking persistente) e Q (chave de staking rápida, que na verdade é o resultado de saída quando um endereço Ethereum é chamado). Os nós acompanham respectivamente as assinaturas de P e Q nas mensagens escolhidas por um determinado fork. Se as escolhas de P e Q forem as mesmas, a verificação é bem-sucedida; se forem diferentes, a verificação falha. A piscina de Staking é responsável por selecionar aleatoriamente os delegadores como detentores da chave Q do slot atual.
2. O verificador gera aleatoriamente uma chave pública de compromisso P + Q em cada slot, e a assinatura de voto de cada slot requer cálculos conjuntos pelo verificador e delegados. Como cada slot gera chaves diferentes aleatoriamente, existem problemas de atribuição relacionados quando ocorre um corte, e certos designs precisam ser feitos para resolver esse problema.
3. Coloque Q no contrato inteligente em vez de como uma chave mantida diretamente pelos delegantes. Q gerenciado por contratos inteligentes pode introduzir diversas condições de acionamento, trazendo assim uma lógica de votação mais rica para o pool de staking.

2.3.3 Resumo

Vitalik acredita que se a solução acima for adotada corretamente, ajustes no design de prova de participação podem matar dois coelhos com uma cajadada só (reduzir a centralização das apostas e diminuir a carga de consenso do Ethereum):

1. Fornecendo àqueles que atualmente não têm os recursos ou habilidade para participar do PoS uma oportunidade de participar, dando-lhes mais poder (incluindo o poder de escolher os nós que apoiam) e participar de uma forma mais leve, mas ainda significativa. Ao mesmo tempo, Vitalik também apontou que nem todos os participantes escolherão essas duas opções ou uma delas, mas qualquer opção escolhida pode melhorar a situação atual.
2. Reduzir o número de assinaturas que a camada de consenso do Ethereum precisa processar por slot, mesmo com uma implementação determinística de um único slot, pode ser reduzido para aproximadamente 10.000. Isso contribui para a descentralização e facilita para todos executarem um nó validador.

Embora as soluções acima estejam em diferentes níveis de abstração, incluindo a otimização das eleições intra-pool, o fortalecimento da competição inter-pool e a integração nativa do Ethereum, seus objetivos são resolver os problemas atuais da centralização do compromisso do Ethereum e da carga de consenso. Vitalik acredita que as soluções de implementação específicas devem ser cuidadosamente consideradas antes de serem adotadas, e a solução ideal ainda deve alcançar os objetivos desejados enquanto minimiza as mudanças no protocolo.

3. Análise do impacto nas faixas relacionadas ao Staking

3.1 Visão geral das faixas relacionadas ao staking

Consulte@StakingRewards's divisão do ecossistema de Staking Ethereum. De baixo para cima, pode ser dividido em camada de verificador, camada de Staking, camada de ponte, camada de infraestrutura DeFi e camada de produto estruturado superior. As relações lógicas internas e respectivos valores podem ser resumidos da seguinte forma:

• Camada de validação: Representada por operadores de nós como P2P e Stakefish, ela fornece os recursos de hardware de nível mais baixo para a camada de staking ou clientes de staking solo. Estes também incluem provedores de serviços SSV e Obol, que fornecem tecnologia DVT. A camada de verificação resolve problemas relacionados ao hardware para a camada de pledge.
• Camada de garantia: Os provedores de serviços de garantia representados por Lido e Rocket Pool recebem fundos dos delegados e interagem com os operadores de nós em nome dos delegados para realizar a verificação de consenso do Ethereum, incluindo EigenLayer, que propôs o conceito de restaking. A camada de garantia encapsula a participação indireta dos delegados no PoS em produtos financeiros, reduzindo o limiar de participação e introduzindo mais ações de garantia ao Ethereum.
• Camada de ponte: Isso se refere ao LST (Liquid Staking Token) emitido pela camada de staking. Os usuários participam de vários protocolos DeFi através do LST; os provedores de serviços de staking adicionam pares de negociação LST-ETH a protocolos como Curve para fornecer aos delegados a liquidez para sacar do staking antecipadamente. Reduzir o custo de oportunidade dos delegados que participam do staking.
• Infraestrutura DeFi e camada de produto estruturado: Use o armazenamento de valor e a lucratividade da LST para desenvolver produtos e serviços derivados, criar mais cenários de aplicação da LST, enriquecer o ecossistema DeFi e atrair usuários para fazerem apostas.

Fonte: https://twitter.com/StakingRewards/status/1711409661734219886/photo/1

No ecossistema de staking, a camada de staking desempenha um papel central na conexão entre o passado e o futuro: introduzindo mais ações de staking no Ethereum e fornecendo liquidez ao sistema DeFi através do LST. A posição central da camada de garantia permite que suas próprias mudanças causem alterações em todo o ecossistema de garantia, portanto, vamos nos concentrar em analisar o impacto das soluções relevantes nos projetos da camada de garantia. A trilha de staking neste artigo se referirá principalmente à camada de staking.

3.2 Impacto potencial das soluções acima na faixa de staking

Os ângulos de implementação das soluções acima são diferentes, mas todas terão um impacto na faixa de staking. A seguir, analisaremos o impacto de diferentes soluções e inferiremos a viabilidade de adotar as soluções correspondentes.

3.2.1 Expanding powers de seleção de delegados

A seguir, uma breve análise do impacto potencial das três opções mencionadas por Vitalik para expandir as opções dos delegadores.

• Otimizando a votação dentro das pools (Melhores ferramentas de votação dentro das pools): otimizando a votação dentro da pool de staking para permitir que os usuários na pool escolham seus próprios operadores de nó.
  • Impacto potencial: pode tornar os próprios prestadores de serviços de staking mais descentralizados, mas não pode reduzir a concentração da pista de stake, porque os usuários podem confiar mais nos principais prestadores de serviços de stake; as opções do operador que originalmente eram mais controladas pelos provedores de serviços de staking serão transferidas para os delegadores, o que pode reduzir a captura de valor do token de governança original.
  • Análise da possibilidade de adoção
    • O custo geral é pequeno: nenhuma alteração na camada de consenso do Ethereum é necessária, apenas o provedor de serviços de garantia precisa alterar seu próprio mecanismo.
    • Falta de incentivos para os provedores de serviços de staking existentes: Esta solução requer que os provedores de serviços de staking existentes mudem ativamente e arquem com custos maiores, incluindo custos de desenvolvimento e o custo da utilidade reduzida dos tokens de governança.
  • Resumo: Isso resolve parcialmente o problema da centralização de garantias, mas não consegue resolver o problema da carga de consenso, e o efeito final pode ser mediano. O custo de implementação é baixo, mas os provedores de serviços de garantia existentes não têm incentivo para fazê-lo e têm menos probabilidade de adotá-lo. Pode haver novos provedores de serviços de staking que usem esse recurso para entrar no mercado.
• Fortalecer a competição entre pools (Mais competição entre pools): ou seja, fortalecer a competição entre pools de staking para que os delegantes tenham escolhas ricas. Atualmente, a diferença principal entre diferentes pools de staking na atração de usuários está na liquidez, confiabilidade e aceitação de dapps de LST. Vitalik propôs reduzir a quantidade de penalização e introduzir um padrão unificado de LST para reduzir as três diferenças mencionadas e fortalecer a competição entre os provedores de serviços de staking.
  • Impacto potencial: A diferença entre os provedores de serviços de staking diminui, e a participação de mercado de projetos líderes como Lido diminui, reduzindo a centralização da trilha de staking; o ecossistema LSTfi pode se tornar mais próspero, porque o dapp correspondente pode suportar mais pools de staking de LST; A Câmara de Comércio de Serviços de Staking, a fim de buscar diferenciação em outros aspectos, a direção da competição pode se voltar para o rendimento de staking do próprio LST, especialmente na estratégia de retirada de MEV.
  • Análise de possibilidade de adoção
    • O custo geral é médio: o custo técnico é baixo, porque esta solução não requer mudanças na camada de consenso do Ethereum, apenas a introdução do novo padrão de token LST e a cooperação do provedor de serviço de staking na redução da participação de corte do usuário e na adoção do novo padrão LST. No entanto, durante o processo de adoção, um grande número de detentores existentes de LST precisam trocar seus LST pelo novo padrão unificado LST, então há um custo de migração significativo aqui.
    • Falta de incentivos para os provedores de serviços de garantia existentes: Esta solução requer que os provedores de serviços de garantia existentes façam certas mudanças proativas, suportem certos custos de atualização e desenvolvimento, e envolvam uma grande quantidade de custos e riscos de conversão de LST. A adoção dessa solução também fez com que os provedores de serviços existentes enfrentassem pressão devido à diminuição da participação de mercado.
  • Resumo: O problema da centralização das garantias foi resolvido em grande parte, mas o problema da carga de consenso não pode ser resolvido, e a solução para o problema é incompleta. O custo de implementação geral é médio, mas os provedores de serviços de garantia existentes não têm incentivo para fazê-lo, e a possibilidade de adoção é baixa. Pode haver novos provedores de serviços de staking que usem esse recurso para entrar no mercado.
• Delegação integrada nativa (Delegação consagrada): As funções de delegação relacionadas acima são diretamente incorporadas à camada de protocolo Ethereum, como usuários selecionando diretamente operadores de nós, o Ethereum lançando seu próprio padrão de token LST, etc.
  • Impacto potencial: O mesmo impacto que o esquema de competição entre pools mencionado acima, mas o suporte da camada de protocolo Ethereum garantirá a segurança da transformação correspondente em certa medida. Pode aumentar a carga no consenso do Ethereum porque os usuários que participam da delegação na camada de protocolo Ethereum trarão mais trabalho de verificação para o consenso do Ethereum.
  • Adote análise de viabilidade
    • O custo total é alto: a camada de consenso do Ethereum precisa ser atualizada para suportar nativamente as funções de delegação relacionadas.
    • Pode ir contra a intenção original da atualização: aumenta a carga de consenso no Ethereum; a forma como os delegados selecionam diretamente os operadores de nós para hospedagem através do nível do protocolo é essencialmente mais próxima do DPoS, o que pode ser um resultado que Vitalik não está disposto a ver.
  • Resumo: Resolve em grande parte o problema da centralização da aposta, mas aumentará o problema da carga de consenso. Ao mesmo tempo, o custo da atualização é relativamente alto e requer certas alterações no Ethereum. A adoção é altamente improvável.

3.2.2 Participação no consenso

A ideia básica da participação de Consenso é permitir que validadores mais simples participem do consenso. A diferença entre as duas soluções está na implementação nativa do Ethereum ou dentro de um projeto de terceiros.

3.2.2.1 Integração nativa

De acordo com a ideia de Vitalik, a solução de integração nativa do Ethereum dividirá diretamente a rede em dois grupos: validadores complexos e validadores simples. O limiar de aposta para validadores complexos será aumentado para 2048 ETH, e o número de validadores é limitado a 10.000. Eles precisam permanecer online em tempo real e ser responsáveis pelo trabalho principal de verificação e cálculo; enquanto a verificação simples só requer o uso de seu próprio equipamento para executar um cliente leve. Participar do consenso em um momento específico e realizar apenas tarefas leves, como votação.

Observação: 2048 ETH é o exemplo dado por Vitalik no artigo original, mas é mais provável que se torne o número adotado em planos subsequentes. Combinando a explicação de Vitalik no artigo e o EIP-7251 citado por Vitalik no artigo original, podemos saber que esses dados têm significado prático: 2048 ETH pode limitar o número de validadores no estado de equilíbrio a um nível ideal, reduzindo o ônus de consenso no Ethereum, pavimentando o caminho para a implementação do SSF. Ao mesmo tempo, em , Vitalik propôs uma abordagem prática: o Ethereum pode primeiro integrar o EIP-7251 como uma transição, ou seja, aumentar o limite de saldo do validador para 2048 ETH. Ao mesmo tempo, o limite inferior de 32 ETH é mantido; então, 2048 ETH é usado como limite geral de garantia para permitir que o verificador escolha a classificação por si próprio. Em resumo, pode-se ver que usar o número 2048 ETH para análise no seguinte tem grande valor de referência.

Fonte: @vbuterin/single_slot_finality"">https://notes.ethereum.org/@vbuterin/single_slot_finality

• impacto potencial
  • Ele pode resolver simultaneamente a centralização de participações e o problema de carga do consenso do Ethereum: a integração nativa permite que a maioria dos delegantes e outros usuários comuns participem do consenso de maneira simples e de baixo custo, melhorando significativamente a descentralização da rede Ethereum; ao mesmo tempo, o limite de 10.000 validadores complexos reduz a dificuldade de alcançar consenso e o tamanho da assinatura agregada de cada slot, reduzindo a carga de consenso no Ethereum.
  • O valor de tecnologias de segurança, como os serviços de provedores de serviços de garantia e DVT, tornar-se-á mais elevado, e a taxa de penetração será ainda mais melhorada: um único verificador complexo precisa realizar mais verificações ativas de rede e garantir uma taxa de online extremamente alta, então, à medida que o limiar de dimensionalidade aumenta, o valor de tecnologias de segurança como DVT é ainda mais destacado; o limiar de garantia de 2048 ETH faz com que a maioria dos usuários que originalmente poderiam garantir sozinhos se voltem para delegadores; com base no exposto, a taxa de penetração de provedores de serviços de garantia e provedores de serviços técnicos, como DVT, aumentará.
  • Haverá um teto no tamanho de mercado da pista de staking: Na visão de Vitalik, a maneira para validadores simples participarem do consenso é executar nós ultra-leves por conta própria. O ETH comprometido da parte dos delegadores não criará mais TVL para o provedor de serviços de garantia, e outros usuários que se tornarem validadores simples não precisarão se tornar delegadores através do provedor de serviços de garantia, pois eles mesmos precisam executar nós ultra-leves e não há necessidade de hospedá-los para os que fazem a promessa. provedor de serviços e pagar as taxas de hospedagem correspondentes. Portanto, o TVL que os provedores de serviços de staking podem capturar será limitado a 20,48 milhões de ETH.
  • O crescimento a longo prazo dos provedores de serviços de garantia e projetos relacionados pode estagnar
    • Ainda há espaço a curto e médio prazo, mas a motivação é insuficiente: a julgar pelo tamanho atual do mercado, o fornecimento total de ETH estabilizou em torno de 120 milhões após o EIP-1559 e Merge. O número de Ethereum participando de apostas é de aproximadamente 28 milhões, e a taxa de aposta é de aproximadamente 23,29%, ainda há algum espaço para melhorias na trilha de Staking; mas, a julgar pela situação de filas de validadores entrando e saindo, o crescimento do Staking de ETH atingiu um gargalo com a diminuição da renda de apostas. Sem o aumento no volume de transações on-chain, se a renda de MEV subir significativamente, o número de apostas estará em um estado de equilíbrio estável, e o crescimento perderá ímpeto.
    • O crescimento de projetos de tecnologia, como provedores de serviços de pledge e DVT, estagnarão a longo prazo: de provedores de serviços de pledge representados pela Lido a projetos de DVT representados pela SSV, seus modelos de renda são cobrar uma certa proporção de taxas sobre a renda de pledge dessa parte dos fundos. Quando o limite superior dos fundos dos delegadores é de 20,48 milhões de ETH, então essa parte dos fundos será inferior aos atuais 28 milhões. Se a renda futura de MEV não aumentar o suficiente (significando que a taxa de pledge não é aumentada o suficiente), a escala absoluta de renda da trilha de staking não aumentará em vez de diminuir, e não há fonte de crescimento a longo prazo.

Fonte: https://etherscan.io/chart/ethersupplygrowth

Fonte: https://www.validatorqueue.com/

• Análise de possibilidade de adoção
  • O custo total é enorme: as regras de participação no consenso do Ethereum precisam ser alteradas.
  • Em consonância com os interesses de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, uma arquitetura em camadas de validadores pode ser introduzida a longo prazo.
    • Um dos objetivos de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum requer a introdução de uma arquitetura hierárquica de validador semelhante: Vitalik apontou em que, à medida que os blocos se tornam maiores (problema de expansão de estado), apenas alguns poucos nós grandes terão a capacidade de executar nós completos nas condições futuras, o Ethereum precisa encontrar outra forma leve de permitir que mais pessoas participem do consenso e garantam confiabilidade aceitável e resistência à censura. Ao mesmo tempo, para alcançar recursos como determinismo de slot único (SSF) que melhoram o desempenho e a segurança do Ethereum, também são necessários dois tipos de validadores para trabalhar juntos. Os dois tipos de validadores têm responsabilidades diferentes, e é mais razoável aplicar regras de staking diferentes (estratificação).
    • A estrutura hierárquica do validador apareceu muitas vezes no roteiro do Ethereum e artigos relacionados, e há uma grande quantidade de soluções relacionadas a clientes leves em planejamento e pesquisa, com o objetivo de criar condições para que validadores simples participem do consenso.
      • De atualizações importantes como PBS e Danksharding, podemos ver ideias semelhantes de estratificação e divisão do trabalho: deixar nós profissionais assumirem trabalhos mais árduos (como armazenar blocos e construir blocos) para garantir eficiência; deixar nós mais leves participarem do consenso para garantir descentralização.
      • A partir da ideia principal de , podemos ver que a SNARKização (leveza) da verificação é fornecer um método de referência para verificadores simples participarem do consenso. Também podemos ver no roteiro do Ethereum que pesquisas relacionadas, incluindo estado sem memória, The Verge, etc. estão todos se preparando para que os usuários possam executar nós ultra-leves.

fonte: https://vitalik.ca/general/2021/12/06/endgame.html

O conteúdo relacionado ao Verge, fonte:https://twitter.com/VitalikButerin/status/1588669782471368704

• Resumo: Ele pode resolver os problemas da centralização da garantia e da carga de consenso ao mesmo tempo. O custo de adoção é extremamente alto e requer mudanças nas regras de PoS na camada de consenso do Ethereum, mas está nos interesses de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, e as preparações relevantes foram parcialmente refletidas no roteiro do Ethereum. A adoção é possível a longo prazo, mas a realização a curto prazo é menos provável.

3.2.2.2 Integração de projeto de terceiros

Vitalik também propôs um plano de implementação que é implementado apenas através da pool de staking sem o suporte nativo do Ethereum. O núcleo é dividir a chave privada do verificador em duas partes, P e Q, respectivamente, e entregá-las ao nó de verificação e ao usuário, permitindo que os usuários participem do consenso por meio da assinatura conjunta de P e Q.

• Impacto potencial: Ele pode resolver o problema de centralização dos servidores de staking em certa medida, mas o efeito é incerto devido ao processo de participação do usuário ser relativamente complexo e a disposição para participar pode ser pequena. Este plano é mais um ajuste interno do provedor de serviços de pledge e terá pouco impacto no layout da pista.
• Adotar análise de viabilidade
  • Custo de implementação moderado: Não são necessárias grandes mudanças na camada de consenso do Ethereum, mas os provedores de serviços de garantia existentes devem realizar atualizações mais complexas, incluindo o design de divisão de chaves, custódia e assinaturas conjuntas, ao mesmo tempo em que atraem usuários para participar da verificação de consenso simples.
  • Os custos suportados pelos provedores de serviços de garantia aumentarão, e os projetos existentes podem não ser incentivados a atualizar: em primeiro lugar, a divisão e custódia das chaves privadas do validador, e em segundo lugar, o design da UX do usuário, trarão certos custos de atualização para os provedores de serviços de garantia existentes, mas é difícil trazer lucros maiores para os provedores de serviços existentes.
  • À medida que a lógica de verificação se torna mais complexa, ela pode aumentar a carga de trabalho no Ethereum: a lógica de verificação mais complexa inclui comparar mensagens assinadas por P e Q, etc.
• Resumo: Pode resolver o problema de centralização dos servidores de garantia até certo ponto, mas o efeito é incerto e terá pouco impacto no padrão dos projetos de rastreamento. Os projetos existentes são menos propensos a adotá-lo, mas novos provedores de serviços de staking podem usar esse recurso para entrar no mercado.

3.3 Resumo

Vitalik não expressou explicitamente sua preferência por uma determinada solução em seu artigo, mas ainda podemos inferir o que pode acontecer analisando o efeito e o impacto da solução e combinando informações de artigos anteriores de Vitalik e do roteiro do Ethereum.

• Três opções para Direção de Ampliação de Poderes de Seleção de Delegados
  • O problema não está completamente resolvido: A expansão dos poderes de seleção de delegados relacionados é principalmente otimizada para o problema da centralização da garantia, mas o efeito da solução é incerto. Porque a estrutura de garantia em dois níveis atual em torno de delegadores-pools de garantia já está próxima da natureza do DPoS, a solução para a expansão dos poderes de seleção de delegados não quebra a estrutura existente e pode até destacar as características do DPoS. Ao mesmo tempo, essa solução relacionada não resolve o problema da carga de consenso do Ethereum, e a solução de integrar nativamente a delegação também pode aumentar a carga no consenso do Ethereum.
  • Os incentivos para os jogadores existentes adotarem são pequenos: Soluções nessa direção prejudicarão os interesses dos atuais provedores de serviços de garantia. Ao mesmo tempo, as soluções para otimizar as eleições intra-pool e fortalecer a competição inter-pool também requerem o apoio dos provedores de serviços de garantia. Portanto, os atuais provedores de serviços de garantia têm pouco incentivo para adotar soluções relevantes. menor.
  • A curto prazo, pode ser adotado por novos projetos: Novos provedores de serviços de staking podem usar isso como um recurso mais descentralizado para entrar no mercado e competir com projetos existentes.
• Para soluções no sentido da participação no Consenso
  • O suporte nativo pode ser a solução a longo prazo: O suporte nativo pode resolver simultaneamente a centralização de staking e os problemas de carga de consenso do Ethereum mencionados por Vitalik. Enquanto isso, estão em andamento preparativos para implementar uma arquitetura de validadores em camadas semelhante. É difícil de alcançar a curto prazo, mas é muito possível a longo prazo.
  • Em comparação com a expansão dos poderes de seleção de delegados, as soluções de integração de terceiros podem resolver o problema da centralização da garantia em maior medida, mas não conseguem resolver o problema da carga de consenso. Semelhante à expansão dos poderes de seleção de delegados, também há o problema de pequenos incentivos para os jogadores existentes adotarem isso. No curto prazo, novos provedores de serviços de staking podem usar esse recurso como uma forma de entrar no mercado.

4. Conclusão

Em muitos discursos e artigos de Vitalik, podemos ver uma ideia central: o Ethereum deve permanecer neutro e minimalista. Embora muitas funcionalidades (como a abstração de contas, serviços de liquidez staking, contas privadas, etc.) tenham melhorado a competitividade do Ethereum, o Ethereum não escolheu integrar diretamente todas as funcionalidades, mas deixa algumas funções para projetos de terceiros construírem. Muitos projetos de terceiros também responderam bem às proposições deixadas pelo Ethereum e encontraram sua própria posição de mercado. No entanto, à medida que o próprio Ethereum continua a evoluir, os problemas e oportunidades enfrentados pelos projetos de terceiros também estão mudando. Para esses participantes, isso não é apenas um teste de adaptabilidade, mas também um momento para pensar profundamente sobre o futuro e antecipar e aproveitar oportunidades de fim de jogo.

Na análise deste artigo, tentamos conduzir uma dedução abrangente sobre as variáveis que os projetos relacionados à trilha de staking atual podem enfrentar no futuro com base nas suposições de Vitalik. Embora Vitalik tenha delineado o possível fim do Ethereum em um artigo relacionado, o futuro permanece incerto, pois os planos atuais podem mudar em resposta às novas demandas do mercado e avanços tecnológicos. Neste cenário em constante mudança, apenas os jogadores com pensamento de fim de jogo e a capacidade de capturar bônus atuais podem se manter à frente na corrida de longo prazo.

Referências

• @vbuterin/staking_2023_10">
• @vbuterin/single_slot_finality">
• Roteiro do Ethereum: Finalidade de slot único
• @poolofstake/a-proof-of-stake-overview-445c52558d03">
• @mikeneuder/goldilocks">
• @mikeneuder/eip-7251-faq">Perguntas frequentes sobre EIP-7251; Aumentando o MAX_EFFECTIVE_BALANCE – HackMD

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