Consensys：深入分析以太坊2.0的经济安全

ETH2的安全维护成本将远低于ETH1，这主要取决于ETH2的质押数量、ETH2的价格和波动性。

标题：评估以太坊2.0的经济安全，作者是Tanner Hoban和Tom borgers，为consensys工作

ETH2.0权益证明机制POS即将投入使用。这种激励模式基于以太坊2.0 V0.12的**规范。这将对以太坊的经济模式和网络安全产生什么影响？让我们通过Tanner Hoban和Tom borgers的经济模和分析报告，以及分析得出的结论，深入了解影响ETH2.0质押经济的相关变量。

以太坊2.0网络升级的目标意义深远，即逐步转向对网络经济特性产生深刻影响的POS（proof rights）共识算法的激励机制。该系统的设计是复杂的：在这种激励机制下，诚实的验证者可以通过验证交易并最终确定网络状态来获得奖励，而离线和恶意的验证者将受到惩罚。

本文通过完善的网络经济模和新的评估工具，对ETH2加密经济学的安全性进行了定义、度量和分析。

首先，为了实现对ETH2经济性的评价，我们利用Excel建立了一个经济模来解释当前规范和具体情况下的系统输出。在整个项目实施过程中，我们逐步完善了模，列出了一些期望值，并根据验证者的收入、成本、收益和网络流通情况，根据数据得出结论。

ETH2系统受近100个变量的影响，这些变量对上述输出有实质性的影响。该模生动地解释了在不同ETH价格和ETH总质押量的影响下，验证者的利润水平会发生怎样的变化，并强调网络安全受到各种不稳定因素的影响。

我们根据网络攻击的代价进行了一系列的假设，并在ETH2.0阶段0中定义了必要的经济安全级别。目的是确保攻击成本高于其收益，达到目前以太坊ETH1链的安全级别。

我们确定了两种主要的经济攻击向量（即**多数攻击和最终确定性攻击），这两种类的变量和风险水平是不同的。在第0阶段，我们重点关注旨在破坏网络的攻击。虽然发现网络存在此类攻击的风险，但我们更关注的是后期。

我们估计以太坊的目标质押率为13.8%。根据历史ETH价格和散列率，目标质押率可以为网络提供足够的安全性。

ETH2的安全性很大程度上依赖于ETH质押的数量，ETH2质押的总金额本身就是计算收益的一个系数。我们建立了一个模来了解有效投资者在资本中的动机，并将其命名为所需的serenity主动验证器收益率（rsavy）模。该模的目的是研究质押的风险和成本以及质押的预期收益率。

根据我们的结论，在**网络条件下（在内外部因素的共同影响下），参与质押的验证者的预期收益率为3.3%。在更悲观但稳定的情况下，验证者预计收益率将升至11.6%。

Rsavy模不仅可以用来计算预期收益率，还可以根据具体情况制作网络分析图。基于这些场景，我们对模应用了不同的参数，并给出了结论和建议，总结如下。

结论

与pow相比，以太坊2.0的POS共识机制要复杂得多。ETH2系统是高度复杂和设计良好的，但它可能很难被核查人员掌握。这将导致一系列的不确定性和不可预测性，阻碍了潜在有效核查人参与质押。

ETH2中的网络安全取决于三个关键变量：ETH质押数量、ETH价格和波动性。每个变量对攻击网络的代价都有直接或间接的影响。ETH的总质押量是最可控的变量，ETH的价格对网络安全有着直接而可观的影响，但超出了系统的控制范围。波动性受不同因素影响，并间接影响ETH质押和ETH价格。

当ETH2受到攻击时，发动全身比ETH1容易。ETH2降低了参与网络操作所需的物理和硬件成本，从而最小化了硬件和功耗。此外，DeFi的蓬勃发展和最终向ETH2过渡将大大加速和扩大这一趋势。

资本效率验证者的数量更容易预测。尽管以太坊爱好者的参与对于灯塔链的成功启动很重要，但这还不足以实现足够的安全级别。因此，吸引更多有效的验资机构参与质押，将有助于实现ETH的目标质押水平。

根据ETH的历史价格，13.8%的目标质押率将确保ETH2网络达到当前ETH1安全级别。根据计算，在过去价格波动的情况下，以太坊的目标质押率应达到13.8%，以保证网络安全。

但是，随着ETH价格的上涨，规模效应会减弱。工作证明机制POW通过扩大工作量获得更多的回报，而在POS机制下，随着ETH价格的上涨，验证人员的成本将逐渐降低。我们发现，经济模对更去中心化的网络更友好，这符合ETH2的设计目标。

目前，市面上77.7%的以太坊由所谓的“验证者合格”钱包（即32以太坊以上的钱包）持有。大约8660万以太坊（占以太坊总供应量的77.7%）储存在非交换钱包中，这些钱包的余额超过32以太。另外1870万以太由提供抵押服务的交易所持有。由此可见，这是一个极具吸引力的潜在市场。如果激励机制想要**限度地提高网络参与度，关键之一就是将这些钱包地址转换为主动验证器。

ETH2维护安全的成本将远低于ETH1。在目前的信标链规范下，假设总质押量为1550ETH（即质押率为13.8%），我们估计该网络年通胀率为0.55%，远低于目前以太坊POW网络的4-4.5%。

ETH2网络的安全性在很大程度上取决于ETH的价格稳定性。对于ETH2的经济稳定性和安全性，我们最关心的是ETH2网络在ETH2价格较低时的弹性。考虑到网络攻击者快速扩展攻击的能力，我们认为这是值得关注的。

由于第0阶段和第1阶段之间缺乏流动性，这可能导致不可预测性和中心化。鉴于ETH1和ETH2之间缺乏双向渠道，以及第0阶段和第1阶段无法进行交易，我们预计将形成一个由金融衍生品市场和中心化交易所组成的二级市场。如果核查人员高度中心化在这些平台上，将会带来一系列的中心化危机和不可预测性。

小心金融衍生品攻击。以太坊生态系统正在突飞猛进，以太坊作为一种资产类别也在快速发展。随着期权的增加和对“闪贷”等特殊金融产品的恶意攻击，金融衍生品可能成为攻击者的**方式。

建议

将基本奖励系数至少增加到128：我们理解增加维护网络安全的成本意味着什么。如果基本回报系数为64，我们认为网络安全投入明显不足。在向权益证明（POS）过渡的过程中，以太坊谨慎行事是明智之举。

针对以太坊价格暴跌等冲击事件，有必要探索一种更灵活的方法来调整激励机制（如实施安全网）。面对网络冲击事件，我们建议探索一种更灵活的方法来调整奖励或基本奖励系数。方法包括使用阈值触发器、阶梯函数或与ETH价格直接相关的函数。

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