以太坊合并：中心化的風險、缺陷和陷阱_以太坊

注：原文作者是BitcoinMagazine分析師DylanLeClair和SamRule

9月15日，以太坊計劃實施其長期承諾的"合并"，該協議將從PoW共識機制轉變為PoS共識機制。

在這份報告中，我們將利用以太坊文件中提供的技術定義，詳細介紹以太坊的權益證明機制是如何運作的。其次，我們將從第一性原理評估向權益證明的轉變，這將包括解釋為什么此舉的許多推理可能是有缺陷的。最后，我們將介紹以太坊PoS機制的風險因素，與比特幣和PoW共識機制治理進行比較，以闡明系統之間的根本區別。

這篇文章的部分靈感來自于Glassnode的首席分析師Checkmate的最新作品《為什么以太坊的合并是一個巨大的錯誤》。

基礎知識

隨著共識機制的轉變，以太坊將其區塊生產從GPU礦機轉移到了質押驗證者。

驗證者："要作為一個驗證者參與，用戶必須向存款合約存入32個ETH，并運行三個獨立的軟件：一個執行客戶端，一個共識客戶端和一個驗證者。在存入以太坊時，用戶會加入一個激活隊列，以限制新的驗證者加入網絡的速度。一旦激活，驗證者就會從以太坊網絡上的對等人那里收到新的區塊。區塊中交付的交易被重新執行，區塊簽名被檢查以確保區塊的有效性。然后驗證者在整個網絡上發送支持該區塊的投票。"-

Ethereum.org

驗證者從礦工手中接過區塊生產的角色，重要的是，將權力結構從現實世界的能量輸入轉移到了以質押ETH為形式的資本上。

安全性："51%攻擊的威脅在權益證明上仍然存在，就像它在工作量證明上的一樣，但對攻擊者來說風險更大。攻擊者需要51%的質押ETH，然后才可以用自己的證明來確保他們偏好的分叉是擁有最多累積證明的分叉。共識客戶用累積證明的"權重"來確定正確的鏈，所以這個攻擊者將能夠使他們的分叉成為典型。然而，相對于工作量證明，權益證明的優勢在于社區在發動反擊方面具有靈活性。例如，誠實的驗證者可以決定繼續建立在小鏈上，忽略攻擊者的分叉，同時鼓勵應用程序、交易所和資金池也這樣做。他們還可以決定將攻擊者從網絡中強行刪除，并銷毀他們質押的ETH。這些都是針對51%攻擊的強大經濟防御措施"。-

Ethereum.org

以太坊網站聲稱，相較于PoW共識系統，PoS共識系統的安全性會更強，但我們認為這是很有爭議的。

工作量證明協議純粹依靠經濟激勵和現實世界的物理約束來保證鏈不受攻擊者攻擊，而PoS則依靠通過罰沒的"社會治理"來試圖保持質押者的誠實。為了進一步澄清，為了實施51%攻擊比特幣網絡，攻擊者需要在嘗試攻擊之前獲得大量的物理基礎設施和能源資源，以ASIC礦工、電力基礎設施和能源的形式。最重要的是，任何假想的攻擊者如果獲得了這些東西，就會很快意識到做一個誠實的礦工更為經濟。

在權益證明中，質押者通過罰沒來保持誠實，敵對的同行交易看到他們的以太坊被摧毀。同樣地，在多數質押者可能進行審查的情況下，有一個少數人軟分叉的選項。用?VitalikButerin的話來說就是：

美國參議員Pat Toomey投資灰度比特幣及以太坊信托:金色財經報道，根據7月7日提交的財務披露，美國參議員Pat Toomey投資了灰度的兩種主要加密貨幣產品，即比特幣信托及以太坊信托。記錄顯示，Toomey在6月中旬連續幾天購買了這兩種產品各1,000至15,000美元。[2021/7/8 0:35:30]

"對于其他更難察覺的攻擊，社區可以協調少數用戶激活軟分叉，其中攻擊者的資金再次被大部分摧毀。不需要明確的"硬分叉刪除代幣"；除了在UASF上協調選擇少數人區塊的要求外，其他一切都自動進行，只是遵循協議規則的執行。"

礦工可提取價值（MEV)

MEV是"礦工可提取價值"的縮寫，最近改為"最大可提取價值"，指的是通過區塊生產從以太坊用戶那里提取價值所能獲得的利潤。

鑒于以太坊上建立的龐大金融應用生態系統，在交易的排序上往往存在著套利機會。區塊的生產者可以重新排序，夾層，或審查正在生產的區塊內的交易。這通常會影響到與自動做市商和其他應用程序交互的DeFi用戶。

財政部的制裁和迫在眉睫的OFAC法規的威脅

上周，美國財政部宣布，TornadoCash被列入美國OFAC的SDN名單。對TornadoCash的制裁特別值得注意，因為它們不是針對某個人或特定的數字錢包地址，而是針對智能合約協議的使用，在最基本的形式上，它只是信息。這些行動所開創的先例對于開源軟件的開發來說并不理想。

不管此舉的法律和憲法先例如何，整個以太坊和DeFi生態系統的利益相關者的反應才是最大的亮點。就在財政部將TornadoCash加入SDN名單的幾個小時后，535億美元穩定幣USDC的發行商Circle已經更新了它的黑名單，包括每一個被制裁的地址和智能合約，正式禁止USDC持有人與該協議進行交互，甚至扣押少量資金。

ircle在此舉之后發表了以下聲明：

"Circle是一家受監管的公司，它創建了世界上最大的美元數字貨幣之一，并且現在管理和發行這些貨幣。因此，我們符合制裁和合規要求，多年來一直如此，因為建立一個更快、更安全、更有效的全球價值轉移方式需要信任，也因為這是法律規定。這種信任幫助USDC在過去幾年中得到了巨大的發展，并在全球范圍內建立了USDC整個數字資產經濟。"-

Circle博客

這在DeFi生態系統中引發了連鎖反應，許多基礎設施都是建立在USDC之上/周圍的，而現在越來越明顯的是，這不是一個可持續的長期解決方案，不是所謂的去中心化金融。

MakerDAO

特別是，人們開始對DeFi協議MakerDAO越來越擔心，該協議利用以太坊區塊鏈，利用基于區塊鏈的抵押品創建一個過度抵押的軟掛鉤穩定幣。

以太坊2.0存款合約地址余額104416ETH，進度19.92%:金色財經消息，據歐科云鏈OKLink數據顯示，截至下午2時，以太坊2.0存款合約地址已收到104416ETH，距離524288枚ETH啟動以太坊2.0創世區塊的最低要求已完成19.92%。

以太坊24h鏈上活躍地址數逾50.81萬，環比下降6.4%；鏈上交易量近373.54萬ETH，環比下降11.4%；鏈上交易筆數逾110.05萬筆，環比下降7.04%。

當前以太坊建議Gas費用為43.25Gwei，環比下降62.85%。[2020/11/19 21:20:26]

盡管使用TVL作為衡量標準有許多缺陷，但Maker在DeFi協議的榜首位置是有說服力的。在2020年后出現爆炸性增長的生態系統中，Maker的崛起是最迅速的。

MakerDAO允許用戶通過將抵押資產存入MakerVaults來生成DAI，MakerVaults已越來越依賴USDC。

在撰寫本報告時，Maker有大約104.4億美元的資產鎖定在其金庫中，其中有72.3億美元的DAI通過下圖這些抵押品發行。

來源：daistats.com

下面顯示的是MakerDAOs抵押品中USDC的百分比，以及USDC的總價值。

當一個所謂的去中心化金融革命的基礎如此依賴中心化發行者的抵押品時，這是有問題的。

然而，你不能因為Maker對USDC的依賴而真正責備它。他們正試圖解決一個已經存在了幾個世紀的經濟問題。由于試圖將DAI與1美元掛鉤，MakerDAO的設計師們面臨著經典的貨幣掛鉤三難問題。經濟史表明，在三個理想的政策結果中，只可能同時實現兩個：

設定一個固定的貨幣匯率

在沒有固定貨幣匯率協議的情況下，允許資本自由流動

自主的貨幣政策

來源：Econstor

就MakerDAO的算法穩定幣DAI而言，選擇是類似的，但最近財政部的制裁和隨后代表Circle的合規性，使MakerDAO被質疑其對USDC的日益依賴。

在Maker的情況下，三難問題如下：

比特時代王成達：以太坊2.0和4G卡淘汰一定是機遇大于挑戰:金色財經現場報道，10月24日，松鼠礦機SMINER新品發布會暨2020全球顯卡礦工大會在成都舉行。在主題為《以太坊2.0和4G卡淘汰對顯卡的挑戰和機遇》圓桌討論中，比特時代王成達指出，現階段，市面上能夠買到的大容量顯卡少之又少，絕大部分礦工都很看好顯卡挖礦，所以以太坊2.0和4G卡淘汰一定是機遇大于挑戰。[2020/10/24]

保持與美元掛鉤

放棄穩定幣作為抵押品

擴大MakerDAO的規模

Maker只能在這三個選項中選擇兩個。

隨著USDC最近的發展，似乎Maker正在考慮后兩者，其后果是放棄DAI的美元掛鉤。隨著這一決定，鑒于加密貨幣資產的不記名資產性質相對于Circle的代幣化負債，即受美國政府監管的中心化機構，有人提出了將所有USDC轉換為ETH的想法。

對此，VitalikButerin進行了回應，強調了用波動性抵押品支持算法穩定幣的風險。

這對DeFi領域來說是一個大問題。當最需要借貸的東西是被許可的"鏈外"資產時，你如何建立一個去中心化的借貸生態系統？算法穩定幣是可能的，但需要過度抵押，而且如果抵押品的價格下跌，用戶很容易面臨追加保證金/清算的風險。

越來越多的人意識到審查和監管的威脅，這意味著今天的DeFi，大量依賴中心化穩定幣作為抵押品，是很脆弱的。

引用LynAlden,的話說。

"穩定幣是有用的，但卻是中心化的。推而廣之，它們使任何過度依賴它們的網絡中心化。"

額外的基礎設施審查制度

在財政部的公告和Circle的黑名單之后不久，允許用戶/應用程序連接到以太坊區塊鏈的關鍵以太坊基礎設施項目Infura開始阻止對TornadoCash的RPC請求。Infura是以太坊中使用最多的錢包應用MetaMask以及其他應用的服務提供商，是以太坊生態系統中最大的節點供應商，即使高級用戶使用自己的客戶端繞過禁令，但邊緣用戶的技術能力根本達不到這個水平。

在TornadoCash事件之后，Coinbase的創始人兼首席執行官BrianArmstrong對美國財政部的制裁發表了看法，指出制裁一項技術而不是直接制裁個人或實體會產生不良的先例。他表示：

"希望明顯的一點是：我們將永遠遵守法律。"

38萬枚ETH已質押至以太坊2.0測試網 距離啟動還需14萬枚:數據顯示，7月30日，已有381504枚ETH被質押到以太坊2.0測試網中，距離啟動還需4462個驗證者（142784枚ETH）。此前報道，以太坊多客戶端測試網Medalla將于北京時間8月4日下午21點啟動，屆時將需要不少于16384個驗證節點，即存入524,288枚ETH。[2020/7/30]

PoS以太坊的中心化問題

雖然以太坊的支持者和開發者會聲稱，轉向PoS使以太坊更加分散，并能抵御惡意攻擊，但經驗證據表明，越來越多的質押集中化可能會導致一些大問題。撰寫本文時，四個供應商占據了57.85%的質押比例，其中，Lido占有最大的市場份額。

Lido是一個流動性質押解決方案，允許用戶質押以太坊換取stETH代幣，代表在未來某個時候贖回以太坊的權利。

根據設計，目前的以太坊持有者不能解除質押，即使在合并發生后，以太坊路線圖的估計表明，可能在2023年的某個時候啟用質押驗證人的提款。

合并后啟用提現的完整代碼尚未完成。

鑒于提現ETH還不是用戶的選擇，像Lido這樣的流動性質押解決方案對那些希望獲得他們的幣來交易/對沖/抵押ETH的用戶來說是一個極具吸引力的選擇。

在我們之前的一期文章中，我們寫到了stETH可贖回的單向動態：

"stETH是Lido發行的一種代幣，它為用戶提供了一種服務，他們能夠鎖定任何數量的ETH以換取stETH代幣，該代幣可以在DeFi中重新抵押以獲得收益，作為抵押品等。這與其他形式的ETH質押形成了鮮明對比，在那里你的資產是沒有流動性的。"-《Celsius和stETH--關于流動性的一課》

質押看起來是一個贏家通吃的動態，用戶選擇具有最流暢的用戶體驗、最具流動性的二級市場和最具吸引力的費用收入的服務。這些只是Lido質押證明市場份額如此之大的部分原因。

Lido的風險不斷增加

以太坊基金會推出權益證明的首席研究員DannyRyan在Ethereum.org上撰寫的一篇博文中強調了Lido質押集中化可能會給以太坊帶來越來越大的風險：

"流動性質押衍生品，如Lido和類似的協議是卡特爾化的一層，當超過關鍵的共識閾值時，會誘發以太坊協議和相關集合資本的重大風險。資本分配者應該意識到其資本的風險，并分配到其他協議。LSD協議應該自我限制，以避免中心化和協議風險，因為這可能最終摧毀他們的產品。

"在極端情況下，如果一個LSD協議超過了關鍵的共識閾值，如1/3、1/2和2/3，那么由于協調的MEV提取、區塊計時操縱和/或審查--即區塊空間的卡特爾化，與非集合資本相比，質押衍生品可以實現超額利潤。在這種情況下，由于卡特爾的超額回報，被質押的資本不愿意在其他地方質押，從而自我強化了卡特爾對質押控制。"

聲音 | BM否認故意攻擊以太坊網絡 稱此段位太低:此前，以太坊研發人員認為EOS濫發通證故意擁堵以太坊網絡，提高交易手續費至1美元。Dan Larimer在電報群里否認該指控，表示Block.one不會蠢到濫用自己的資源來攻擊以太坊，因為“一個CryptoKitties游戲就能擁堵以太坊”；并且他認為這種手段太低端了，有“更聰明且更便宜高效的方法來攻破以太坊網絡”。[2018/7/16]

用Ryan的話說，如果一個質押方案發展到在PoS系統中持有臨界數量的份額，由于能夠使用協調的MEV，和/或能夠隨意審查某些行為者/交易，就會存在風險。

Ryan的建議是，讓流動性質押協議自我限制以避免中心化和協議風險，由Lido通過治理代幣LDO進行投票。通過LDO治理代幣進行的投票是Lido關鍵決策的方式。

LDO持有者進行了投票，以自我限制Lido的質押份額，投票從6月24日開始，7月1日結束。

那結果是什么？

選擇不自我限制的LDO持有人占據了99%的壓倒性優勢。

來源：Snapshot.org/#/lido-snapshot.eth

鑒于95.11%的LDO代幣是在前1%的地址內持有的，其中大部分是美國監管的風險資本公司，這種壓倒性的投票沒什么好令人驚訝的。

來源：Crunchbase.com

考慮到Lido治理是由主要的風險投資公司間接控制的，且其中大部分是在美國管轄下運作的，ETH的中心化問題越來越嚴重。

當把Lido、Coinbase、Kraken和Staked這四處質押的ETH數量加起來時，56.57%的質押ETH目前在美國政府直接或間接管轄的服務提供商手中。

繞回合并作為一種共識的變化，你還記得以太坊正在進行的從工作量證明到權益證明網絡的關鍵變化嗎？

區塊生產正在從礦工進行的服務轉向驗證者。

這意味著驗證者，即那些質押32個ETH的人，是負責以太坊網絡區塊生產的人。以太坊以及中心化服務提供商的風險，是來自美國當局的壓力，即在協議層面進行審查。參考Buterin的帖子，以太坊社區為了應對來自中心化實體的審查，會進行軟分叉，以刪除"攻擊者"的質押：

"對于其他更難察覺的攻擊，社區可以協調少數用戶激活的軟分叉，其中攻擊者的資金再次被大部分摧毀。不需要明確的"硬分叉刪除代幣"；除了在UASF上協調選擇少數人區塊的要求外，其他一切都自動進行，只是遵循協議規則的執行。"

這種策略的問題是，由于多年來圍繞以太坊建立的大型DeFi/L2生態系統，任何持不同意見的分叉很可能會失去其穩定幣和可信預言機的生態系統。

沒有USDC支持的以太坊分叉，DeFi清算鏈就開始了，因為不符合規定的分叉現在有USDC分叉的代幣，而其本質上是沒有價值的，這會引發大規模的傳染效應/保證金追繳情況。

比特幣在2017年的分叉大戰中經歷了類似的考驗，當時有50多家公司的代表參加了一個會議，也就是眾所周知的紐約協議，大規模推動擴大比特幣的區塊大小，這是共識中的一個必要變化。

鑒于協調硬分叉和改變共識規則會產生的先例，比特幣的個人用戶反對這種改變，而是實施了軟分叉，使后來建立的擴展解決方案，如閃電網絡。紐約協議共謀者提出的分叉與大量普通比特幣用戶激活的分叉之間的關鍵區別在于，前者是一個硬分叉的提議，而后者是一個選擇的軟分叉，這意味著共識對于沒有升級的節點仍然是向后兼容的。

在以太坊今天的情況下，未來可能的審查制度在區塊生產層面的日益蠶食將不需要另一個分叉，除了今天已經計劃的合并的情況。分叉的對象將是持不同意見的用戶，他們正在推動一個開放、抗審查的未來。

比特幣在2017年取得的成就與以太坊在未來很可能面臨的明顯區別是，鑒于其DeFi生態系統中對USDC等中心化穩定幣的依賴，其生態系統的很大一部分可能會沿途消失。

PoS罰沒假設

讓我們列出一個簡單的假設，看看它可能會如何發展。美國政府對Circle，即USDC的用戶實施了更多的監管。他們提議限制來自相關以太坊地址列表的交易。作為Ethereum質押驗證者的中心化美國公司必須遵守這些規定，拒絕有這些交易的區塊或將地址列入黑名單。如果他們不這么做，他們將面臨更多的審查、罰款、制裁等。

擬議的以太坊解決方案是通過共識進行罰沒。罰沒將銷毀驗證者一定比例的ETH份額，迫使他們重新考慮他們的不良審查行為。然而，共識需要來自于大多數節點，而大多數的ETH質押已經在這些中心化的驗證者手里了。

如果沒有更多單獨的驗證者和節點，共識將存在于這些較大的中心化團體，而不是大多數ETH用戶中。在這種情況下，中心化團體不會有動力去勇敢地對抗政府的規定。而那些在這些中心化機構那里質押了ETH的用戶，也不會有動力想要以抵抗審查制度的名義罰沒自己的ETH持有量。

其他ETH用戶和節點可以推動這一做法，迫使潛在的少數分叉或UASF。然而，這很可能是以失去Circle和過去幾年在以太坊上開發的大部分DeFi基礎設施為代價的。

在敵對情況下，鑒于上周Circle開創的先例，Circle不選擇符合OFAC標準的鏈/分叉是否有合理的理由？

我們應該清楚，我們明確不支持制裁智能合約、基礎審查制度或對通信或經濟價值的媒介施加自上而下的國家控制。

我們所要做的就是提出我們認為合理的問題。比特幣、以太坊，以及廣泛的加密市場，都試圖將貨幣的發行和控制權從國家手中拿走。

歷史表明，在控制/合作經營這一努力中，會有既得利益者。

永無止境的分叉

縱觀以太坊的歷史，已經有許多實質性的硬分叉和更新的設計，以創建一個不斷發展的協議。其中許多變化包括改變難度炸彈，以推后潛在的合并日期，并隨著時間的推移改變供應的發行，使之越來越不通脹。以太坊的支持者認為這使得以太坊成為"ultra-sound"的貨幣，但這是自相矛盾的，因為貨幣的健全性來自于不能以任何方式被改變//稀釋，特別是出于目的。

以太坊戰略的核心是硬分叉和重大更新，這與比特幣的戰略幾乎完全相反。共識協議的更新和改變隨著以太坊的敘述和愿景的改變而改變。雖然這對其理想主義的用戶/支持者來說可能很有吸引力，但這使以太坊的治理受制于后來的。

隨著PoS合并后的不確定性和風險的增加，我們所能期待的是硬分叉和重大更新的繼續。對許多人來說，這很有吸引力，因為以太坊社區將根據他們面臨的重大挑戰，努力建立新的解決方案和復雜的協議設計。然而，對其他人來說，以太坊作為一種資產和協議，看起來像一個工程實驗，缺乏真正的穩定性。

10/16/2017：拜占庭更新，"硬分叉是對以太坊底層協議的改變，創造新的規則以改善系統。協議的變化是在一個特定的區塊號上激活的。所有以太坊客戶都需要升級，否則他們將被困在一個不兼容的鏈上，遵循舊規則。"

02/28/2019：君士坦丁堡更新，"由于難度炸彈慢慢加速，平均區塊時間正在增加。本EIP建議將難度炸彈推遲約12個月，并通過君士坦丁堡分叉降低區塊獎勵。"

1/2/2020：穆爾冰川更新，"由于難度炸彈，平均區塊時間正在增加，并緩慢加速。本EIP建議將難度炸彈再推遲4,000,000塊"

8/5/2021：EIP-1559-倫敦硬分叉，"一個交易定價機制，包括固定的每區塊網絡費被燒毀，動態擴展/收縮區塊大小，以處理瞬時擁堵。"

12/8/21:箭形冰川更新，"箭形冰川網絡升級，與穆爾冰川類似，改變了冰河時代/難度炸彈的參數，將其推后數月。在拜占庭、君士坦丁堡和倫敦的網絡升級中也是如此。作為箭形冰川的一部分，沒有引入其他變化。"

6/29/2022：灰色冰川更新，"灰色冰川網絡升級改變了冰河時代/難度炸彈的參數，將其推后了700,000塊，或大約100天。在拜占庭、君士坦丁堡、穆爾冰川、倫敦和箭形冰川網絡升級中也是如此。作為灰色冰川的一部分，沒有引入其他變化"。

近期市場展望

最后，我們之前強調了以太坊衍生品市場現在的杠桿率和投機性。ETH從6月的低點上漲100%以上，一直在利用合并的炒作，同時作為比特幣的高貝塔。交易員們紛紛涌入，做多合并。毫無疑問，在過去的兩個月里，合并的說法有助于推動價格上漲。但絕對要注意的是，ETH剛剛走在了更廣泛的股票和風險的道路上。?

在過去的幾天里，這些關系已經被打破，ETH和比特幣一起，在關鍵的突破價格區域顯示出疲軟的跡象。在潛在的熊市反彈結束、4周后的合并和同月9月的FOMC會議期間，市場似乎正處于周期中最關鍵的點之一。?

最后說明

我們的觀點是，隨著比特幣的出現，拜占庭將軍問題找到了一個工程解決方案。隨著工作量證明和動態難度調整的結合，人類終于找到了如何在互聯網上以去信任的方式存儲和移動價值。該系統的共識機制是由一個獨立的節點運行者網絡來保證的，運行的軟件在技術上盡可能的簡單、強大和有彈性，以便從頭開始啟動一個新的去中心化貨幣系統，對抗世界上最強大的機構的利益。

我們認為，作為資產的ETH和作為平臺的以太坊是完全不同的東西，社區做出的許多設計/工程決定導致它在未來有可能變得容易被捕獲。

從理想主義的角度來看，試圖利用以太坊構建一個新的去許可的金融應用基礎設施是新穎的，但我們中的理性主義者認為，真正的去中心化基礎設施和"超健全"的貨幣屬性的敘述更像是一個營銷噱頭而不是現實。

"政府善于砍掉像Napster這樣的中央控制網絡的腦袋，但像Gnutella和Tor這樣的純P2P網絡似乎還在堅持。"-中本聰，2008年11月7日

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