以太坊2.0的抵押机制需要改进吗？

题图来自以太坊基金会博客刊文

在一周前，翻查以太坊reserach论坛时，曾看到了这样一个提案，以太坊2.0的抵押机制是否需要进一步改进吗？对此，我深有感慨。目前以太坊2.0客户端正在推进当中，昨日，以太坊官方还发布Eth2.0的测试网版本，现在只等Eth2.0 Phase0上线。

ETH2.0第一步上线的Phase0主要实现信标链的代币抵押，抵押值是32ETH，但在今天的文章里，作者提出了单一的代币抵押存在验证者因价格波动退出验证的风险。当然，目前以太坊上参与验证测试的节点非常多，例如此前测试网Topaz上线后快速加入了29000余个验证节点，质押超过100万枚ETH，价值约2.14亿美元。

但本文仍然可以作为一个模型的延伸思考。

一般情况下，对于通过单一抵押A获取A收益的模型，需要对A有足够的信心。但价格波动无法预测，还是要将代币模型加入治理能力。利用代币将Eth2.0的抵押模式变得更稳定。

本文提出的EIP就是通过两个代币实现对Eth2.0抵押模型稳定性的促进。 

本文作者是DAism团队的三位成员所撰写，分别为周朝晖（@zhous），张华（@dgczhh），谭粤飞（@whtyfhas），团队已将本文提议为EIP-2794。 文章发布于github。

简述

我们提出了一种包含荣誉制度的新抵押协议，以取代Eth2.0的抵押机制，在Eth2.0机制中，节点需抵押32个ETH才能成为验证者，但也因此使Eth2.0面临极高的风险。该提议将为Eth2.0带来强大而可靠的安全性。（注：作者此处用词略有夸张）

风险分析

根据最新发布的Eth2.0规范，第0阶段需要至少需要16384个节点参与来激活，将锁定至少524288个ETH直到第1阶段开始。（注：Phase0启动要求是抵押超过0.5M个ETH，此外Phase0到Phase1经历的时间也是众说纷纭。）

上图为Eth2.0网络启动的要求，摘自以太坊基金会博客刊文

此外，未来，以太坊的惊人潜力无疑将吸引更多的人去做这项工作，从而导致更多的ETH被锁定。官方文件“以太坊路线图”中的Eth2.0经济学部分，讨论了验证者从100万个到1亿个的代币奖励，如果实现，将锁定大量ETH，所有这些因素很可能会极大地推动ETH的价格上涨。

根据经验，如果ETH的价格上涨十倍或像2017年那样上涨，那么Eth2.0的验证者将倾向于以法币或稳定币的价格出售ETH，而对于想加入抵押的人来说，价格增长后的ETH也会是巨大的财务负担。

发生这种情况时，一方面，大量现有的验证者将退出，另一方面，感兴趣想要参加抵押的人可能无法负担昂贵的成本。结果将是严重破坏Eth2.0的安全性和可靠性。

Vitalik Buterin曾在Reddit帖子中提到这种风险，他强调，尽管这种风险在实践中很少出现，但仍然是可能发生的。从我们的角度来看，即使这种情况发生一次，将对以太坊造成灾难性的伤害。因此，有必要为这种极端情况提供解决方案。

两种策略

策略1：

我们建议通过“以ETH铸币”的方式重新定义Eth2.0的权益。这是一种新的机制，使用户能够负担得起验证者的费用，同时使以太坊仍然能够正常、安全地工作，而不会出现验证者大规模退出，即使ETH的价格大幅上涨并且发生上述极端情况也是如此。

“用ETH铸币”是价值重构的过程，将ETH作为“原始材料”，将其燃烧并产生新的加密货币NDAO。NDAO是ERC-20代币。

“用ETH铸币”非常类似于在Uniswap中为代币部署交易对。该交易对是基于带有ETH和基础代币NDAO的智能合约通过定价算法创建的。该算法我们称之为“反向改进的常数乘积”，简称为RICP。

各种DeFi DApps使用恒定乘积算法，其机制已被Uniswap证明是可行的。RICP与Uniswap中使用的计算方式区别在于，RICP使用NDAO作为基础货币，而不是ETH。

这可以消除系统中基础货币的价格波动，使用ETH作为基础货币时一定会发生价格波动，此外，该系统中的ETH也以NDAO定价。例如，ETH的价格可能被定位1 ETH = 1234 NDAO。

我们建议，权益不使用ETH计算，而是通过NDAO计算。这就像2017年日本Japen发生的事情，当时有260000家商店接受比特币付款，但几乎所有商店都通过第三方支付系统获得了JPY而不是比特币。

（注：也就意味着在抵押过程中，抵押部分不通过ETH计算，而是通过NDAO计算。但抵押还是需要ETH，只不过直接在当时价格下通过铸币方式兑换成NDAO抵押到Eth2.0合同中。）

基于RICP，随着越来越多的验证者进入，为验证者提供抵押所需的ETH数量将减少。

Eth2.0会激励更多的人成为验证者。但（使用NDAO后）成为验证者的成本将不受ETH价格上涨的影响，但会受到验证者数量的影响。（注：验证者数量影响ETH价格，也间接影响抵押32ETH需要的成本）

当以太坊价格上涨时，更多的人会被促进成为验证者，但为验证者抵押所需的以太坊数量将减少。这样可以确保以后的验证者有公平的竞争。

上图为Eth2.0抵押模型的收益变化，摘自以太坊基金会博客刊文

如果验证者执行退出，将获得NDAO而不是ETH。这就是NDAO与ETH一起铸币的方式。另外，在我们的建议中，可以将NDAO用作股份。

启动系统的智能合约时，NDAO的价格为1美元。例如，如果智能合约初始时ETH的价格为252美元，则NDAO对ETH的初始汇率将为1 ETH = 252 NDAO（32 ETH将等于8064 NDAO）。

此后，ETH在该系统中的价格将不再受外部中心化交易市场的影响，而仅受所抵押的ETH数量的影响。

策略2：

为了提高Eth2.0抵押的整体安全性，我们建议使用基于EIP-2569的荣誉代币奖励验证者。

我们提到的一组荣誉代币将基于EIP-2569。这是一个不可替代的代币，其包含徽标图像的属性数据都可以直接保存在以太坊上。

这些荣誉代币应由以太坊基金会发行或标记以太坊品牌。

验证者只有在服役至少一年后才有资格获得荣誉代币。荣誉代币根据验证者服务的年限而具有不同的级别。每年，新发行的荣誉代币的设计都会有所不同。验证者可以根据其服务年限获得荣誉代币。

荣誉代币将记录验证者成为验证者时的有效开始时间以及接收代币的结束时间。例如，从2020年9月1日开始成为验证者，到2022年9月1日仍将作为活动验证者获得其荣誉代币。三年后的2025年，如果该验证者退出，但仍可能获得奖励第二个荣誉代币。但是，第二荣誉代币将其开始时间记录为2022年9月1日，而不是2020年9月1日。

如果验证者被迫退出，将不再有资格获得未来的荣誉代币。但是，仍然可以保留拥有的荣誉代币，并且拥有的代币仍然有效。

如果验证者受到惩罚但没有被迫退出，则仍然有资格获得未来的荣誉代币。但是将来的荣誉代币将记录验证者收到的所有惩罚，并且代币将采用特殊格式。

随着时间的流逝，可以为大型活动（例如周年庆典）发行带有特殊设计的荣誉代币。例如，可以发行Eth2.0 Stake十周年的荣誉代币。这很酷，而且意义重大。

验证者的服务时间更长，服务质量更好，没有任何惩罚，因此，验证者获得的荣誉代币将为自己带来更多的自豪感和更强的社区意识。这些代币也将更有价值，激励验证者提供更多的热情和忠诚，同时最大程度地减少不当行为的可能性。这可能显著防止验证者大量退出，并增强以太坊的稳定性和可靠性。

荣誉代币在NDAO中定价，并且只能通过NDAO和ETH买卖。可以通过简单的一键交易就可以在OpenSea等交易所进行买卖，在这些交易所的支持下，这可以轻松实现。

荣誉代币将为验证者带来价值和财富，也很可能发展为稀有品和收藏品。在我们的建议中，当验证者退出时，他们将收到NDAO而不是ETH。在这种情况下，如果以太坊的价格高于以往，验证者可能会感到不公平，荣誉代币将是不错的补偿。

荣誉代币也是驱动验证者尽早加入抵押的动机，因为这些早起的鸟儿可能会凭借其服务时间赢得唯一的代币，可能会赢得所有荣誉代币中服务时间中最长的代币。这也可能是有史以来第一个以特殊荣誉奖励以太坊贡献者的手段，并将激发区块链发展的未来思想。

从我们的角度来看，上述措施将消除以太坊价格波动对以太坊2.0抵押造成损害的风险。

NDAO的铸币

基础代币NDAO将根据我们提出的RICP算法以ETH铸造。NDAO的小数点为18。当运行“铸造”的智能合约开始时，NDAO的初始值将定义为1，ETH初始总供应量将是ETH的循环供应，ETH的初始市值则是ETH的即时市值。

在RICP算法中，用等于1 USD的1NDAO初始化，NDAO的值始终为1 ----这就是我们所说的基础。在铸币合同的初始化中，NDAO的ETH价格与美元的ETH价格相同，美元的ETH价格由现有的中心化加密货币交易所确定。这使NDAO的价格成为有趣且合理的起点。但是，在铸币合同开始后，NDAO和美元之间的1:1锚定关系将被撤销。

在系统开始时，ETH的循环供应将用作系统的初始ETH供应。从技术上讲，在系统初始化时，没有真正的NDAO（只有虚拟NDAO供应），而ETH的实时市值将用作系统的初始NDAO供应。一旦将ETH出售给该系统，就会生成NDAO。

NDAO将通过两种方式进行铸币：即时铸币和质押铸币。获得NDAO的人可以将其应用到各种应用程序中。使用铸造的NDAO进行抵押。

例如，在Eth2.0抵押中，验证者需要抵押32个ETH，通过使用铸造的NDAO进行抵押，验证者可以通过将ETH发送到系统以换取NDAO作为股份来代替ETH。验证者退出时，将取回已抵押的NDAO。

RICP的算法以这种方式运行：用ETH的循环供给进行初始设定。当交易者向系统发送一定数量的ETH时，该数量的ETH的循环供应量将被扣除，并且该交易对中ETH的总供应量将被扣除。我们可以想像这些ETH被消耗掉了。

例如，如果ETH的总供应量为107477373，交易者向该系统发送了100 ETH以换取NDAO，那么该算法中的ETH的总供应量将为107477273，这比之前的供应量少100，ETH的价格在RICP算法的模型里会因此上升。

系统中ETH的总供应量和NDAO的总供应量每天计算一次。在此系统中，ETH以NDAO定价。铸币合同生效后，NDAO与美元的挂钩关系将被撤销。

结论

我们的提案提出了一种验证者大规模退出的解决方案，并消除了将对Eth2.0造成破坏性损害的两个后果。

验证者由于ETH的价格上涨而倾向于退出并出售抵押的ETH。验证者在执行退出时将获得收益。但如果他们的收益与以太坊的价格上涨无关。验证者也不会出现退出行为。

ETH的价格上涨不会影响潜在验证者的实际成本（ETH的数量）。ETH的价格不会与抵押成本成正比。从长远来看，验证者的收入将增加，更多的人可能会参加抵押，但是抵押者所需的ETH数量将减少。

随着更多验证者在系统中使用，上述极端情况将不太可能发生。该提案激励更多人成为验证者，并通过向荣誉验证者奖励荣誉代币来提高验证者的忠诚度（工作和行为正确）。

以太坊上将永久保存这些荣誉代币（包括其徽标图像），成为有史以来第一个以荣誉奖励以太坊贡献者的提议，它将大力激励验证者，总而言之，该提案为Eth2.0抵押的安全性提供了解决方案。

原文链接：https://github.com/DAism2019/EIPs/blob/a6aa0e08105eba15f314eb03a9a58a2b376cf5ad/EIPS/eip-2794.md