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ETH质押经济学研究：质押收益率曲线该如何设计

  • 2024年9月04日 12:12

原作者：AnsgarDietrich，Casparschwa，Ethereum基金会

本文来自于AnsgarDietrichs和Casparschwa在ethresearch论坛上针对Ethereum质押机制与ETH增发模型的讨论。极客Web3对此进行了整理和删改。这些观点在2024年2月提出，部分数据可能存在偏差，但其关于Ethereum质押经济模型的分析仍值得参考，且其中部分结论仍未过时。

（“对手方风险”指对方可能违约/无法履行义务。LST场景中“对手方风险”主要包括用户资产被盗、LST价格滑点、贬值）

目前，ETH质押没有硬性的上限规定，理论上所有ETH都可被质押以获得收益。而LST显著改变了质押的成本结构，几乎所有的ETH都可能被质押。因此我们认为，Ethereum的经济模型与质押模式应当包含动态的调节政策，让质押比例在一定范围内调整，这样一来Ethereum就能在可控的成本规模下确保安全，避免负外部性的产生。

在本文中，我们针对Ethereum的经济模型提出了一些亟需解决的问题。

ETHTokens发行策略的现状与未来趋势

在展开讨论前，我们先探讨当前的ETHTokens发行政策下，哪些长期的质押模式是可行的。Ethereum的安全依赖于一定比例的Tokens质押，可以概括为POSEthereum本身有“吸引质押的需求”。而对质押的需求在Ethereum的货币政策中有明确规定，根据实际的质押权重，协议会相应调整ETH增发量，提高单个Node的质押奖励。

然而，ETH持有者的质押意愿是多样且复杂的，我们只能基于现有信息进行合理推测，粗略估计质押意愿变化对质押者参与情况的长期影响。

ETH质押的供需关系曲线：用增发的ETH换取安全保障

ValidatorNode质押ETH会让协议获得安全保障，协议再向ETH质押者分发Tokens奖励，这是一个双赢机制。（限于篇幅，本文对“安全性需要达到什么程度”等具体问题不加讨论，想要了解详情可以参考文章Pathstowardsingle-slotfinality）而Validator的收益主要来自两部分：

第一部分：协议根据固定的收益曲线发放的奖励；（就是Ethereum每年通过增发ETH，分配给质押参与者的奖励）

第二部分：Validator在出块过程中获得的MEV收益。

自Ethereum信标链启动以来，质押的ETH总量持续增加，质押量的供应曲线是向下移动的。即使在较低的质押收益下，ETH持有者的质押意愿依然会增加。从历史趋势看，短期内供应曲线持续下移属于合理预期。然而值得深入探讨的是长期质押平衡的问题，我们需要仔细分析供给端的构成。

任何ETH持有者在决定是否质押时，通常会考虑两个主要因素：质押收益以及所需成本。总体来看，验证者手中单位资产的质押收益是相同的，但不同类型的质押者却在成本结构上存在显著差异。下文将深入对比独立质押者和质押服务提供商（SSPs）之间的差异。

独立质押者vs质押服务提供商

SSPs接受用户的ETH，并代用户完成质押操作，收取一定的服务费用。通常情况下，他们会为用户提供LST作为质押凭证，用户可以把LST用于二级市场交易（比如stETH）。对于LST持有者而言，这些Tokens的流动性取决于LST的整体使用率，以及第三方协议对其的支持率。

我们要重点分析的，是Lido这类发行LST的SSPs。至于那些不发行LST的SSPs，可以将其视作LST流动性价值为零的特殊情况，不在本文讨论。

对于大多数人而言，单独质押不需要信任第三方，但参与门槛较高，操作繁琐；相比之下，LST需要一定程度的信任，但却具有显著的简易性和流动性优势。

1.LST的“货币属性”增强：当某种LST的受欢迎程度提升时，我们可以预期其将得到越来越多项目的支持，超越原生ETH的使用场景，例如更多的DeFi协议集成LST，二层网络默认对桥接的ETH进行流动性质押等。当ETH质押比例足够高时，LST甚至可能在流动性方面超越未质押的ETH，反转二者的流动性差距。

2.智能合约风险降低：随着时间的推移，LST的智能合约会经过大量的实践检验，并且通过形式化验证等方式进一步降低风险。

3.治理系统稳健性的提升：随着使用率的增加，LST相关的治理机制也会变得更加成熟和稳健，例如LDO+stETHdualgovernance提案就反映了LST治理体系的进步。

4.对大规模风险预期的降低：当某种LST占据整体市场足够大的比例时，它可能会被视为“太大而不能倒”的存在。所以用户相信市场上的各种力量会在SPPs出现问题时及时补救。

5.LSD服务提供商的盈利平衡：当LST的使用率足够高使其流动性足够好，SSPs可以降低单位服务费用来维持盈利，吸引更多用户参与。

整体来看，SSPs和LST的存在使得质押供应曲线被显著拉平，这意味着不需要继续提高质押激励，就可以推动Ethereum质押总量的增加。由此可以推测，LSD将继续在推动质押量增长方面发挥重要作用。然而这样一来，长期的时间维度中，质押激励并不是ETH质押增长的桎梏，那么ETH质押究竟能达到多大规模呢？

质押率的长期均衡点

综合考虑需求和供应等因素，我们可以推测出ETH质押能维持的长期均衡状态。前面我们提到，当质押参与率较低时，需求曲线表现出明显的倾向性，但对于长期内可能达到的具体质押比例没有明确结论。

随后我们说明了随着质押成本和风险的降低，供应曲线会随时间逐渐下移，使得越来越多人愿意参与质押，其中起到主要推动作用的正是LST。然而，供应曲线本身的形状无法定量分析，其是否足够陡峭、能对质押参与度形成合理调节，目前并不明确。

因此，总体质押比例的均衡点并不能准确计算出来，存在广泛的可能性，甚至可能接近100%。下图反映了即使长期内的供应曲线差异很小，也可能导致质押比例的均衡点出现位移。

如果大部分ETH都参与了流动性质押，实际上在除GasToken之外的多数场景中，真正作为货币的将会是LST。然而，无论是由ETF、CEX还是链上质押池发行的LSTs，都伴随着不同的信任假设，具有显著风险。最终，用户将不可避免地承受来自运营商、治理、法律以及智能合约等方面的额外风险，这显然不是理想状态。

此外，LST虽然自夸可以还原被质押ETH的流动性，但其在DeFi中作为抵押物的效果肯定不如原生ETH。Ethereum网络想要实现真正的经济可扩展性，其货币必须尽可能去信任化，最好是使用ETH本身。

最小可行发行量——服务于用户体验

Ethereum的最小可发行量MVI是Ethereum网络在维护其安全性和功能性前提下，所需的最低发行量，旨在平衡网络的安全性和ETH通胀率。根据MVI原则，必须确保有足够的质押参与来保障协议的安全性，但质押量不宜过多。

当质押水平达到某个临界点时，协议的安全性已经足够稳固，此时额外质押带来的边际效用会逐渐递减，甚至可能出现负面效应（例如，增加网络负载、稀释ETH持有者的权益等）。此外，质押是一项协议所需的基础服务，协议应为质押支付合理的报酬吸引用户参与，而不是因资产稀释压力使用户被迫参与。

若ETH发行量继续增加，会导致所有ETH持有者和质押者面临更大的稀释风险，然而SSP却不会受到负面影响。因为代质押ETH的所有权并不属于SSP，SSP只是通过收取服务费来获取收入，ETH价值稀释与其无关。不但如此，如果更多人为了对冲通胀而参与LSD质押，SSP收的服务费用能水涨船高。

假设一个情境：Ethereum质押参与率为90%，质押年收益率2%，流动性质押占总质押价值的90%，且平均SSP费率为10%，换算下来每年将有相当于Ethereum市值0.16%的费用支付给SSP，约为20万ETH，按当前价格计算，约合5.3亿美元。这5.3亿美元，实际上相当于是对所有ETH持有者的一种隐形税收。

实际收益率：名义收益率—稀释效应

类似于金融学中的名义利率与实际利率，实际收益率为剔除ETH名义质押收益中的稀释效应后得来的真实收益率。随着越来越多的人参与质押，以及Ethereum的通胀，由ETH质押带来的名义收益将逐渐被稀释，实际收益能更清晰地反映出质押的真实激励，而我们之前讨论的质押收益曲线，均为名义收益曲线。

基于此，我们提出以下观点：

1.持有原生ETH应具备经济可行性，确保良好的用户体验，并避免因安全风险导致的价值稀释问题，从而更好地保护ETH持有者的利益。

2.为了实现真正的经济可扩展性，Ethereum的通用货币应尽可能免信任/无需信任。只有这样，才能确保整个系统的稳健和广泛的适用性。

3.资产价值的稀释保护成为质押的主要激励构成，对质押者和ETH持有者来说都是不理想的结果。依赖稀释保护作为激励可能会带来不必要的市场波动，削弱了质押机制的初衷。

4.高质押参与率会进一步加剧独立质押者在市场中的竞争劣势，可能让更多用户倾向于利用SSP进行质押，导致质押的集中化，不利于网络的Decentralization和安全。

Ethereum未来能达到的质押比例仍不确定，我们需要主动采取措施，确定一个最优的质押比例，防止比例过高产生负面影响。即使高质押比例对某些人来说可能是有利的，这个选择也应当是经过充分考量后做出的，而非受到市场外部因素的随机影响。

质押参与比例的最终目标

我认为，Ethereum的质押政策应当以质押比例为基准，而非ETH的质押量。ETH的供应量受到EIP-1559和发行机制的影响而波动，以质押比例为标准能够适应这种供应变化。虽然目前ETH的供应变化非常缓慢，自TheMerge以来每年下降约0.3%，但其长期影响不可忽视。设立以质押比例为基准的政策，能够在更长时间范围内保持稳定，无需频繁调整。

如前文所说，当前的发行曲线虽然确保了最低的质押水平，但缺乏限制质押比例上限的机制，这可能会导致质押比例过高。我们认为，一个完善的Tokens发行政策应当设定质押比例的上下限，来确保网络安全，并维持合理的参与度。具体而言，该政策应努力将质押比例保持在一个“既能确保网络安全，又能避免负面外部效应的最佳范围”内。

为此，Ethereum可以对过低的质押比例设置超高奖励，对过高的质押比例设置超低奖励、甚至是负奖励，来调节质押比例。通过这种方式，Ethereum可以调控质押参与度。这种政策设计的曲线可以参考Vitalik所提出的示例，该曲线展示了如何在不同质押比例下调节奖励，以引导质押行为。

2.如何选择合适的质押收益曲线以达成目标范围？

确定合理的质押比例后，设计者还要选择合适的质押曲线，来实现Ethereum质押参与度的均衡。设计者要仔细评估不同曲线的优缺点，挑出最合适的方案。同时，设计者可以继续探索其他机制，例如类似于EIP-1559的反馈控制系统，根据网络状况动态调整质押发行曲线，以确保曲线与网络需求间的匹配度达到最优。

3.如何确保在近零或负发行情况下的激励相容？

激励相容由诺奖得主利LeonidHurwicz提出，是机制设计的重要原则，具体是说如果某种机制可以将系统内的个人利益与系统整体利益统一起来，该系统就是激励相容的。

EthereumPoS发行的初衷是通过经济激励吸引验证者参与共识，然而在某些质押参与率下，发行收益可能趋近于零，甚至出现负值。尽管在这种情况下，验证者可能为了MEV收益继续质押，但如果缺乏常规的质押奖励，验证Node可能在出块和验证时缺乏足够动力，也就是说当质押发行量过低时，共识机制可能面临失效的风险。

为了解决这一问题，Ethereum协议可以对所有验证者收取一定费用，并根据验证者是否称职进行再分配，重新建立激励相容性。然而，这种方案的实施将增加协议的复杂性，因此需要进一步探讨其可行性和有效性。

4.如何以相对（质押比例）而非绝对（固定ETH数量）方式来设定目标范围？

其实也可以将质押发行水平设置为某一绝对的ETH数量，比如3000万枚，或4000万枚ETH，然而为了让发行政策更具前瞻性和适应性，最好直接把质押比例作为考核参数。为了让发行政策以某一特定的质押比例为目标，协议需要掌控ETH质押量和供应量。

5.当质押参与率超出目标区间，如何使其恢复到目标值？

如果当前的质押参与率就在目标区间内，当然是最理想的情况，但如果超出该区间，就必须采取一定措施降低质押参与度，使一部分质押者收益不足进而退出质押。即使我们用最温和的手段降低参与度，这个过程也会对一些质押者产生不利影响。如何尽量降低这种影响仍然是一个需要解决的问题。

结论

我们讨论了当前的Ethereum质押激励政策与Tokens发行方案，详细解释了该发行方案存在的负外部性，探讨了一种可以解决问题的新政策，就是将质押比例设定在一个目标范围内。

然而，鉴于一些尚未解决的问题，尤其是在验证者费用机制和链上MEV捕获机制上的缺失，实现该政策还需要一段时间的过渡。我们提议在这段时间内，对现行的ETH质押与Tokens发行政策进行革新，作为迈向目标政策的关键一步。

为此，我们在即将到来的Electra升级中，提出了一项关于改革质押发行政策的提案（相关内容可以参考文章Electra:IssuanceCurveAdjustmentProposal）。

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