如何在ETH2.0上建立質押機制？

概覽

讓我驚訝的是，ETH2.0Phase0并沒有設計委托ETH的系統，這與當前的主流PoS共識幾乎是相違背的，后續各Phase的發展路線圖中，也并沒有看到對應的開發。單個節點參與者需要往Deposit合約中存入32個ETH來成為驗證人，非節點運行方并不能在鏈上將ETH委托給驗證人參與共識，這給開發者留下了一個需求。

市場上出現了諸多相關的解決方案，其中爭議最大的無非是資產所屬權問題（當然，托管方式的服務商無需考慮此問題）。ETH1.0和ETH2.0的設計區別于主流PoS公鏈，這讓非托管方式的設計變得復雜。1.0上的合約有成熟的權限設計，但ETH的Staking系統建立在2.0上。在Phase2之前，2.0的智能合約功能將不會被啟用，整個禁閉期長達2年之久，這讓我們在設計ETH2.0的Staking 衍生品時遇到了挑戰。

官方并沒有公布原因，我個人的猜測是綜合因素，有3點考慮：

1）32個ETH的成本在可接受范圍，單人可運行

2）當前分Phase的計劃不足以支持共識層面Delegate算法的復雜性

3）分片對于驗證人數量有非常高的要求（為了去中心化）

關于32個ETH成本討論已經非常廣泛了，Vitalik在一篇博客中計算了驗證人和共識的經濟成本，雖然沒有直接給出32ETH的結果，但基本成為了后續設計的一個重要參考。在更具體的技術文檔中，除了沿用了Vitalik的計算邏輯之外，還給出了更詳細的說明：? ? ? ?

ETH2.0的經濟模型審查給出了一個頗有參考意義的指標：以太坊網絡中所有超過32個ETH的地址，有77.7%的總量不在交易所。這實際意味著以太坊去中心化的最大可能性。

如此多的ETH不在交易所意味著這些ETH可以用來運行獨立驗證人，單個節點32ETH的設計可以將77.7%的總量劃分成多份，較大程度的保證去中心化。但PoS代幣中有一個通病，就是大戶占有的比例較高，我們并不知道77.7%ETH的地址分布，如果提供委托功能會有兩個極端，1是讓代幣更加集中，2是讓代幣更加分散。經驗告訴我們，結果會趨向于集中，這可能是不提供委托功能的一個主要因素。

但是反過來，代幣集中并不意味著擁有者會使用能力，運行節點讓擁有者考慮多方面成本，包括機會成本，時間成本，人力成本等，這些成本雖然在規模化后會降低，但這會給2.0的去中心化帶來挑戰。歷史上有PoW轉PoS的案例，Blackcoin的一星期PoW后轉向PoS的案例告訴我們，一旦激勵不足，那么節點流失將會非常嚴重。

當然，時代不同不可同日而語，但至少目前的設計來看，單人運行可行，但已經出現一些問題。? ? ? ?

第二個原因是當前算法支持和安全問題。按照路線圖的規劃，Phase1.5 ETH1.0會被合并進入ETH2.0中，同時開啟交易，特殊的設計讓委托變得復雜。出于謹慎，跨鏈部分的交易被精簡，只保留了deposit證明，驗證人只需要存入32ETH然后離線提交證明到ETH2.0上，就可以參與2.0的共識，如果加入委托體系，無論是2.0的共識設計，還是1.0的合約設計，復雜度都會上升，考慮到一個到價值$660億市值的項目要對資產進行再編程，安全的重要性可想而知。另外，退一步回來講，2.0相對于1.0還是新產物，如果失敗，1.0仍然能繼續運行，這是一個權宜之計。

對于以太坊基金會來說，發動社區開發者參與可能更加明智，2.0合約功能開放之后，開發者可以利用合約來實現委托機制，相對于直接修改共識層，優勢明顯。2年的合約緊閉期，是一個可見的阻礙。

Phase1會上線分片，一共64個分片，安全需要隨機的BP和128個Committees來確定。去中心化對于分片的安全意義重大，委托系統會大幅度削減驗證人數量，這個數據可以查看目前支持委托的主流PoS公鏈，2020年各個項目的節點數，如Tezos400+，Cosmos100+，同樣支持分片的Harmony有84個驗證人。參考值與支持64個分片所需要的節點數相差甚遠，這也可能是主要考慮的因素之一。

當然，32個ETH的劃分是雙刃劍，從當前Deposit合約的情況來看，以太坊強大的共識相對于其他公鏈來說，優勢是明顯的。

建立委托機制

Staking Derivative解決的問題是Delegated staked asset的流動性，如果2.0共識沒有委托機制，建立針對驗證人的Staking衍生品并不能解決所有問題，大部分持有者面臨著不能參加共識而被稀釋資產的風險，那么如何幫助持有者解決可參與性，并最大程度的降低鎖定期風險和不確定性，成為了當前解決的問題。

StaFi嘗試幫助ETH2.0設計一套委托邏輯來解決問題，實現ETH2.0的Staking衍生品。

準確來說，在Phase2.0之前，搭建ETH2.0的委托機制是具有挑戰的。StaFi的委托邏輯在Phase2之前，會被部署在ETH1.0上，Phase2之后該合約會被遷移到2.0上。在這段過渡期里，1.0的委托合約為驗證人和質押者之間建立聯系，但受限于1.0和2.0的設計，一些可預見的問題是：

1）Withdrawkey的所屬權

2）路線圖和實現細節的不確定性

3）Ownership of Withdrawkey

4）Uncertainty in?roadmap and implementation details

Withdrawkey是ETH2.0上資產的所屬權憑證，開放轉賬后，Key涉及到一些列資產管理權限，包括獎勵贖回，本金贖回等，那么掌控Key即掌握了資產的所屬權。非托管的方式往往通過權限的設置來完成，但Withdrawkey生成后被寫入ETH2.0中，在Phase2之前并不能修改，這導致了過渡期間Key是確權的，必須有實體來掌控Key。實體的設計，為了更好的安全性，只能通過一套驗證人體系來分權，可以采用鏈上多簽機制或者MPC分布式秘鑰的管理方式，但無論哪種設計，都需要前置在Key的生成前，在提交驗證人文件時，就需要完成。

StaFi獨立鏈的設計能保證秘鑰的管理，這是我們在Phase2之前的解決方案。而在之后，合約會整體遷移到ETH2.0上，實現更高程度的安全。這依賴于ETH2.0具體的贖回實現方案，由于現在并不清楚具體的方案，導致現在靠空想的設計是不現實的，所以rETH在StaFi的贖回策略也將在2.0上才開始展開，在這之前，我們會最大程度的維持Phase0階段的staking邏輯。

rETH（ETH2.0的Staking衍生品）將基于以上的委托機制上被設計出來，分兩階段解決Staker的鎖定期問題。標準化的rETH會留給DeFi協議很多創新空間，如Messari在《ETH 2.0: The Next Evolution of the Cryptoeconomy》的報告中闡述：

DETH（Deirvatived ETH) products could be further packaged into ETF-like index products, swap products that allow stakers to fix their yield and traders to speculate on yield, and other structured products (such as combining DETH with put options on the underlying token to create fixed income products).78 The design space is wide open in this respect and may even introduce unforeseen behaviors into staking.

同時StaFi也將為rETH建設應用場景，這個可以在我們公布的一系列合作可以看到。

風險

委托機制帶來的風險主要是兩方面的，1是機制不完善導致的偏差，2是驗證人的不作為。

委托機制帶來的風險主要是兩方面的。1是ETH2.0設計機制不完善導致的偏差，2是驗證人觸發Slash的不當行為。

委托機制是以合約形式建立在ETH1.0上的，前期設計基于目前的ETH2.0設計，但因ETH2.0設計的不確定，部署的合約可能存在偏差，這些偏差包括預期功能不能實現，無法參與Staking，無法獲得獎勵等。這些偏差一旦發生，會產生較大的機會成本，最極端的情況是2年內 staked的ETH無法動用。

StaFi的安全設計基于本金，當偏差發生時，本金都是可以取回的。但是用戶應該認知的另外一個風險是，委托Staking可能會接受到懲罰，甚至是Slash，這都有可能導致本金的損失。針對具體懲罰和Slash的設計我們會在接下來的文章中進行具體描述。

總結

32個ETH的設計帶來了委托需求，在滿足委托需求的道路上StaFi衍生出來的解決方案，能幫助用戶很好的解決問題，但同時也有不同的風險。基于本金安全的設計邏輯可以最大程度的保護資產安全，整個周期會持續2年甚至更長時間，參與者應該知曉。

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