作者:Paul Timofeev, Sitesh Kumar Sahoo, and Gabe Tramble

来源:Shoal Research 翻译:善欧巴,金色财经

引言

Web3 领域的快速发展源于其开源和去中心化的特性。这种特性带来了超速增长和规模扩展,即许多人所说的加密可组合性。这种可组合性允许创建模块化技术堆栈,各组件可以无缝嵌入或移除,从而推动前所未有的创新。在这场创新的核心,是区块链交易的基本过程,其核心价值取决于分布式网络在协调和达成系统状态一致方面的能力。

当在区块链上发送交易时,一个分布式节点网络必须首先验证交易内容,然后对交易顺序进行投票,从而组成要添加到链上的下一个区块。当这些节点达成一致时,即达成了称为“共识”的状态。区块链最初采用工作量证明(Proof-of-Work,PoW)机制实现共识,这一机制涉及称为矿工的专业节点竞争解决加密难题,以便添加新的交易和区块到链中。

尽管比特币和许多区块链仍在使用 PoW 共识,但如今大多数区块链已经转向权益证明(Proof-of-Stake,PoS),通过经济激励而非计算能力来保障安全性。该概念最早在 2012 年 Peercoin 白皮书中提出,提出了一种确定性算法,根据节点运营者质押的本地网络代币数量选择节点,偏向于资本较多的节点。

随后,Jae Kwon 在 2014 年撰写了 Tendermint BFT 白皮书,引入了一种新的共识机制,即只要少于三分之一的节点发生故障,就能达成共识,并于 2019 年随着 Cosmos Hub 主网的启动而投入使用。除了显著比 PoW 消耗更少的能源外,PoS 的一个关键优势在于,与 PoW 类似,质押不能轻易伪造。此外,PoS 通过一种称为“惩罚机制”(slashing)的过程激励诚实行为,如果验证者存在恶意行为,他们将遭受财务损失。

随着 PoS 区块链的广泛采用,参与质押催生了将质押资本效用最大化的新想法,例如使质押资本流动性更强,以为新产品和生态系统提供安全保障。

质押设计概述

原始质押

质押是一种机制,代币持有者将代币存入质押合约,以参与底层协议的安全维护,并通过贡献获得奖励。在本文中,这种机制可被称为“原始质押”,因为其核心效用仅限于在智能合约中保持闲置,而其他形式的质押提供了额外的效用,这将在下文进一步扩展。验证者的质押规模决定了其被选中生产区块的可能性,质押资本越多,被选中的可能性越大。技术上讲,任何人都可以作为独立质押者参与,但区块链通常对质押者施加一定的财务和硬件要求,这对普通用户或代币持有者来说可能并不容易实现。例如,参与以太坊验证者需要存入 32 个 ETH 并配备至少 16GB RAM、多核 CPU 和 1TB SSD,而 Solana 需要每天支付 1.1 SOL 进行投票,并配备至少 256GB RAM、快速多核 CPU 和高速 SSD 存储。

因此,为降低参与门槛,形成了委托机制,使代币持有者可以用更少的资本参与质押,无需任何硬件,同时允许运行验证者的节点运营者扩大其质押分配,从而增加其区块奖励。质押可以直接委托给验证者,也可以通过质押池进行委托,质押池是将资金集中委托给多个验证者的智能合约。质押池可以由第三方(如提供质押服务的中心化交易所 CEX)托管,也可以通过诸如以太坊上的 Rocket Pool 或 Solana 上的 Jito 等去中心化链上协议进行非托管操作。

质押也存在于应用层面,即应用的代币持有者可以锁定其代币以确保协议安全(例如,在借贷协议出现亏空事件时提供流动性),通常这种质押方式可为质押者带来奖励,以及额外的效用,如治理权或收入分成。这甚至催生了 DeFi 中的贿赂市场(如 Curve Wars),协议之间竞争积累更多治理权代币,从而获得更高比例的奖励回报。

尽管如此,原始质押由于其设计的简单性,存在一个关键限制:质押在智能合约中锁定的资本是非流动的,从而减少了代币及其生态系统的流动性。基础质押效用的缺乏阻碍了质押服务的采用,因为分配给代币持有者的奖励需要弥补锁定代币所带来的价格暴露风险。大量网络活动可能产生足够的费用,为质押者提供自然回报,但这通常难以持续,并且在大多数 PoS 链中历史上并未如此。通过本地代币发行分配奖励是一种常见的替代方案,但从较长时间来看,这同样难以持续。这一问题促使了流动性质押协议的发展。

流动性质押

流动性质押的出现源于这样一种需求:开发一种新机制,使质押者在不影响底层协议安全性的情况下保持其质押资产的流动性。该过程在很大程度上类似于基础质押,质押者将资产存入智能合约,并因对底层系统的贡献而获得基础收益。然而,流动性质押更进一步,它向质押者分发一种称为流动性质押代币(Liquid Staking Token,LST)的凭证代币,其价值等同于原始存款。这一创新展示了 DeFi 领域中可组合性的重要性,因为 LST 可以在各种应用程序中使用(例如流动性提供、借贷),最终使质押者能够在质押资产的基础上获得更高的回报,同时增加底层网络生态系统的整体流动性。

自 2020 年底首批流动性质押协议出现以来,流动性质押已成为 DeFi 中增长最快的领域。截至撰写本文时,该领域的资产规模已超过 423 亿美元,其中约 60% 属于 Lido Finance 的 stETH 合约。目前,以太坊占据 DeFi 领域中近 85% 的流动性质押资产,而 Solana 的规模相对较小,仅不到 40 亿美元被锁定在流动性质押协议中,其中 45% 来自 Jito。

总体而言,流动性质押为质押者带来了极大的灵活性和资本效率,这反过来又有利于它们所支持的底层区块链以及建立在其之上的生态系统。然而,随着区块链的发展,质押资产的用途也在不断演变。模块化基础设施和服务的兴起催生了大量新的特定应用区块链,这些区块链由于缺乏活动和经济激励,通常在构建自身验证者网络方面面临困难。因此,新的机制被设计出来,以扩展质押资产的用途,从而帮助新的区块链实现安全保障和启动。这一机制便是“再质押”(Restaking)。

再质押

再质押指的是将一个区块链的质押和验证者网络扩展到为任意数量的其他区块链提供安全保障。从更正式的角度来看,再质押可以被定义为权益证明(PoS)区块链环境中共享安全性的一种变体,其中安全性提供链为安全性消费链提供服务,通常通过一个称为再质押协议的中介实现。

该机制使新的区块链(无论是特定应用链还是通用链)能够利用以太坊或 Solana 等大型基础层的经济和计算资源来启动其安全保障。质押者也可以通过保护多个区块链而非单个链来提高资本效率,从而增加质押资产的收益。然而,需要注意的是,保护多个区块链会增加质押资产的惩罚(slashing)风险——这一概念将在后文进一步探讨。

与在权益证明区块链上直接运行验证者节点或将资金存入质押池一样,任何人都可以参与再质押。用户可以选择原生再质押(native restaking),即运行承诺参与再质押模块的验证者节点,或选择流动性再质押(liquid restaking),即通过协议或服务提供商质押,由后者代表用户进行再质押。此外,再质押可以仅限于原生的一层(L1)资产,也可以扩展到支持几乎任何资产,这种方式被称为“通用再质押”或“普适再质押”。

早期实现

尽管再质押如今通常与 Eigenlayer 关联,但该概念已在特定应用区块链中进行了测试和实施,其中启动安全性通常是最大的挑战之一。多个不同的生态系统和网络都已在不同时间内实施了某种形式的共享安全性,尽管具体细节可能有所不同,但核心概念往往相同——使较小的协议能够利用现有的经济和计算资源池,以助力其早期发展,同时提高质押者的资本效率和回报。

• 在 Polkadot 生态系统中,验证者通过质押 DOT 参与中继链(Relay Chain)的安全保障,而中继链又为获批的平行链(Parachains)提供安全性。

• 在 Avalanche 网络中,保护 C 链(主要经济活动中心)的验证者可以参与子网(Subnets),子网是一个动态验证者集合,合作保护多个链或对其状态达成共识。子网可以保护多个链,但每个链只能由一个子网验证。

Cosmos 采取不同的方法,其生态中心 Cosmos Hub 的前 95% 质押权重和验证者集合实际上被复制到所有消费链上,这一机制称为“复制安全性”(Replicated Security)。Cosmos Hub 验证者必须在所有消费链上运行节点,尽管可以使用不同的软件和/或硬件。若验证者在消费链上表现不佳(例如宕机或双签),Cosmos Hub 验证者会受到惩罚。

2023 年 3 月,复制安全性通过 Prop 187 V9 Lambda 升级正式上线。然而,趋势逐渐向质押者和验证者提供更大的灵活性。ICS v2 引入了“选择加入安全性”,允许验证者选择是否保护特定消费链。此外,2024 年 5 月初提出了一项提案,如果通过,将允许 Cosmos Hub 验证者通过 Babylon 质押协议接收 BTC 质押,使任何资产都能在 Cosmos 上用于经济安全保障。

Mesh Security 最终将允许链同时提供和使用安全性,而不是使用提供者链的验证器集来保护消费者链。运营商可以选择是否运行 Cosmos 链,而质押者可以选择重新质押其质押资产以保护另一条 Cosmos 链。最后,一项提案于 2024 年 5 月初发布,如果通过,将允许 Cosmos Hub 验证者通过Babylon质押协议接收 BTC 质押,为在 Cosmos 上使用任何资产实现经济安全铺平了道路。

2023 年 6 月,Eigenlayer 协议将重质押功能引入以太坊,

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