共识发行量收益曲线变化对以太坊验证者生态系统竞争动态的影响 - 经济学

该研究揭示了以太坊验证者生态系统中的关键动态,重点在于平衡不同验证者之间的执行奖励和质押收益。研究发现,大型验证者池的平均回报率比单验证者池高出12%,经济上限曲线可能会导致大型池盈利而小型池亏损。结论是,实施MEV-Burn与逐步调整发行量相结合的方法,可能能最好地维护去中心化、多样化的验证者集合。

Antero Eloranta, Santeri Helminen - 2025年1月28日

完整研究链接

本研究已获得cyber•Fund的资助。这篇文章中的任何观点都是我们自己的。

TL;DR (太长不看)

这项研究揭示了以太坊验证者生态系统中的关键动态。研究结果强调需要在验证者细分市场之间平衡执行奖励和 staking 收益。实施 MEV-Burn 并逐步调整发行量可能有助于建立一个去中心化的、多样化的验证者集合。

主要发现:

  1. 该研究揭示了以太坊验证者之间显著的竞争差异,大型矿池目前的平均回报比单验证者矿池高出 12%。在不实施 MEV-Burn 的情况下,如果按照拟议的发行曲线降低,这种优势可能会增加到 13-15%。

  2. 经济上限曲线可能会造成大型矿池保持盈利,而小型矿池遭受损失的情况。

  3. 弹性分析表明,与相对收益下降相比,单人 staker 尤其敏感,这突出了维持平衡的竞争环境的重要性。这凸显了个体 staker 容易受到生态系统动态变化影响的潜在脆弱性。

  4. 以太坊上海/Capella 升级或比特币 ETF 上市等积极的市场事件对大型 staker 的验证者数量的净影响明显大于小型 staker。

介绍

目前以太坊的共识发行奖励与存款规模的平方根成正比。除了这些奖励之外,区块提议者还会获得执行奖励,这取决于区块构建者向提议者支付多少费用,以将他们提议的区块作为下一个区块包含进来。

以太坊社区已经讨论过改变发行曲线,例如[ 1, 2, 3, 4]。一些被广泛讨论的曲线候选方案包括 Anders 提出的具有逐渐奖励降低的奖励曲线,Anders 提出的具有大幅奖励降低的奖励曲线[ 4],以及 Vitalik 提出的具有经济上限奖励发行的奖励曲线[ 5]。

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图1:不同奖励曲线下的平均验证者奖励

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图2:当前和经济上限奖励曲线下的平均验证者奖励

本研究分析了以太坊验证者生态系统中的竞争动态、弹性和事件响应。使用从 Beacon Chain genesis 到 2024 年 5 月的历史区块链数据,我们研究了在当前和拟议的发行曲线下,验证者子群体之间竞争优势的差异。我们发现,与单人验证者相比,大型验证者矿池(100 多个验证者)目前的平均回报高出 12-15%,拟议的发行量减少可能会加剧这种优势。

弹性分析表明,与其他 staking 类别相比,单人 staker 对相对收益下降高度敏感,而对绝对收益变化或 DeFi 收益波动不太敏感。事件研究表明,验证者行为对诸如提款启用和比特币 ETF 上市等重大生态系统发展做出了显著变化,但对新的 staking 协议或宏观经济事件的影响有限。

我们的研究结果强调了解决执行奖励不平衡和在验证者细分市场之间保持相对收益竞争力的重要性,以维持一个去中心化的验证者集合。我们得出结论,结合 MEV-Burn 实施和逐步发行调整的平衡方法可能最好地维持一个健康、多样化的验证者生态系统。提出了未来的研究方向,以进一步探索技术和替代 staking 模型对验证者行为的影响。

竞争优势分析

当前的竞争格局

基于矿池规模、类别和实体形成的不同群体之间,平均共识和平均执行奖励以及两者结合存在差异。共识奖励随着矿池规模的增加而增加。具有 1 个验证者的矿池的平均执行奖励低于具有 100 多个验证者的矿池的平均执行奖励。执行奖励的中位数随着矿池规模的增加而增加。结合共识和执行奖励结果,规模为 1 的矿池的总奖励低于规模为 100+ 的矿池,规模为 100+ 的矿池的平均奖励高出 12%。

按类别分组时,流动性再 staking 和单人 staker 的共识奖励低于平均水平,而 CEX、流动性 staking 和 staking 矿池的共识奖励高于平均水平。考虑到执行奖励,没有任何类别的执行奖励在统计上与样本均值显著不同。将共识奖励和执行奖励结合起来,没有任何类别的奖励在统计上与平均水平显著不同。

观察 10 大个人实体。在这些实体中,Lido、Binance、Kraken 和 OKX 的共识奖励高于平均水平,而 Coinbase、Rocketpool、Bitcoin Suisse 和 Ether.Fi 的共识奖励低于平均水平。没有任何单个实体的执行奖励在统计上与平均水平显著不同。结合共识奖励和执行奖励,Lido 的奖励高于平均水平,而 Rockerpool 的奖励低于平均水平。

逐步奖励曲线降低

Anders 提出了一个具有逐步奖励降低的奖励曲线,其中共识奖励的收益遵循公式 y_i = \frac{cF}{\sqrt{D}(1 + \frac{D}{k})}yi=cF√D(1+Dk) 其中 k = 2^{26}k=226。根据分析的样本,如果发行曲线要改变并且没有实施 MEV-burn,这将导致一种情况,即大小为 1 的验证者的 staking 矿池的平均 APY 为 3.13%,而大小为 100+ 的验证者的矿池在考虑执行奖励时平均 APY 为 3.55%。这意味着大小为 100+ 的矿池的奖励比大小为 1 的矿池高出 13%。

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图3:在逐步降低曲线下,不同规模验证者的验证者奖励

大幅奖励曲线降低

Anders 还提出了一个具有大幅奖励降低的替代奖励曲线,其中共识奖励的收益遵循公式 y_i = \frac{cF}{\sqrt{D}(1 + \frac{D}{k})}yi=cF√D(1+Dk) 其中 k = 2^{25}k=225。根据分析的样本,如果发行曲线要改变并且没有实施 MEV-burn,这将导致一种情况,即大小为 1 的验证者的 staking 矿池的平均 APY 为 2.63%,而大小为 100+ 的验证者的矿池在考虑执行奖励时平均 APY 为 3.02%。这意味着大小为 100+ 的矿池的奖励比大小为 1 的矿池高出 15%。

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图4:在大幅降低曲线下,不同规模验证者的验证者奖励

经济上限曲线

Vitalik 在他的博客文章中提出了一个经济上限奖励发行曲线。根据此曲线,staking 收益将遵循 y_i = cF(\frac{1}{\sqrt{D}} - \frac{0.5}{\sqrt{2^{25} - D}})yi=cF(1√D−0.5√225−D),并在满足某个阈值 staking 金额后变为负值。根据分析的样本,如果发行曲线要改变并且没有实施 MEV-burn,这将导致一种情况,即大小为 1 的验证者的 staking 矿池的平均 APY 为 1.65%,而大小为 100+ 的验证者的矿池在考虑执行奖励时平均 APY 为 1.97%。采用这样的曲线可能会创建一种情景,即最大的矿池可以盈利,而较小的矿池会亏损。

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图5:在经济上限曲线下,不同规模验证者的验证者奖励

弹性分析

通过验证者收益和外部市场因素研究了 Staker 行为和弹性,检查了存款、提款和验证者总数的变化。分析了验证者收益的绝对值和相对于其他 staker 的值。外部市场因素包括以太坊市场价格和来自 Aave 借贷和 Curve 流动性中流动性质押代币的 DeFi 收益。

验证者 APY

当单人 staker 的收益相对于其他 staking 选项下降时,他们在存款方面表现出负弹性。他们对总 staking 收益或 DeFi 收益的变化不太敏感。这可能表明单人 staker 在做出 staking 决策时,优先考虑其竞争地位,而不是总体市场状况。

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图6:Staking APY 差异弹性

外部市场因素

我们的分析显示了不同验证者群体中不同的 ETH 价格弹性模式。单人 staker 和 Lido 和 Binance 等主要实体不太可能在价格上涨期间退出,表现出负弹性(-0.4031 至 -0.7476)。相反,staking 矿池 (1.1772) 和 Ledger Live (4.1524) 等实体表现出更高的退出率,因为价格上涨。流动性再 staking 服务表现出非常强的负弹性 (-6.2982)。

来自 Aave 和 Curve 协议的 DeFi 收益对验证者行为没有显著影响,这表明 staker 的决策主要受到 ETH 价格变动的影响,而不是 DeFi 机会。

事件研究

该研究还调查了 staker 对重大事件的反应。Rocket Pool 主网启动和美联储首次大幅加息并未对验证者存款产生显著影响,表明对 staking 行为的直接影响有限。

上海/Capella 升级启用了 staking 提款,导致大型矿池的存款增加,而中心化交易所和流动性 staking 提供商的退出增加。

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图7:在启用 staker 提款的以太坊上海/Capella 升级前后一周的验证者存款。存款已按子群体的净存款进行标准化。

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图8:上海/Capella 升级后一个月,按矿池规模累积验证者退出。退出已按插槽 6202800 的子群体验证者数量进行标准化。

第一个比特币 ETF 的推出显著增加了大多数矿池规模和类别的验证者退出,但最大的矿池和 staking 矿池除外。这种行为在零售交易密集的 CEX 类别中很普遍,可能反映了一种“卖新闻”现象,即 staker 通过退出其头寸来利用利好消息,以 anticipation 价格修正。

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图9:在第一个比特币 ETF 推出前后一周的验证者退出。退出已按子群体的活跃验证者数量进行标准化。

结论

总之,本研究提供了对以太坊验证者生态系统中的竞争动态、弹性和事件响应的见解。研究结果强调了解决执行奖励不平衡以及平衡验证者细分市场之间相对 staking 收益差异的重要性。涉及 MEV-Burn 和逐步发行调整的平衡方法可能更好地维持一个健康、去中心化的验证者集合,从而保留多样化参与的激励措施。未来的研究可以探讨监管变化、技术进步和替代 staking 模型对验证者行为的影响,同时考虑潜在的时间滞后和非线性效应。

完整研究链接

参考文献

  1. Electra 发行曲线调整提案
  2. Endgame Staking 经济学:针对目标的案例
  3. 关于 IIII 的笔记
  4. 具有温和发行的奖励曲线 EIP 研究帖子
  5. 总存款的经济上限
  • 原文链接: ethresear.ch/t/impact-of...
  • 登链社区 AI 助手,为大家转译优秀英文文章,如有翻译不通的地方,还请包涵~
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