Pred združitvijo: Analiza Ethereum Beacon Chain

---

To poročilo je bilo izdano v sodelovanju med Glassnode in Raziskava CoinMarketCapin lahko prenesite PDF različico poročila tukaj.

---

Združitev Ethereuma je eden najbolj impresivnih inženirskih podvigov v industriji kriptovalut in dogodek se hitro približuje. Združitev označuje konec mnogih let raziskav, inženiringa in razvoja ter bo prenesla verigo blokov Ethereum iz Proof-of-Work na mehanizem soglasja Proof-of-Stake.

V mnogih pogledih bi lahko ta dogodek obravnavali kot enakovreden zamenjavi motorja letala, vrednega 200 milijard dolarjev, ki prav tako prevaža na stotine milijard dolarjev vredno finančno infrastrukturo, hkrati pa potuje s polno hitrostjo.

Združitev je bila uradno načrtovana za skupno težavnost terminala 58.75e21, kar je ocenjeno na 15. september 2022. Ker je datum združitve oddaljen le nekaj dni, bo to poročilo predstavilo nabor novih meritev za pomoč pri razumevanju sistema Ethereum Proof-of-Stake in bo predstavilo uspešnost Beacon Chain od bloka geneze 1. decembra 2020.

Skupna težavnost terminala je bila nastavljena na 58750000000000000000000.

To pomeni, da ima omrežje ethereum PoW zdaj še (približno) fiksno število zgoščenih vrednosti za rudarjenje.https://t.co/3um744WkxZ napoveduje, da se bo združitev zgodila okoli 15. septembra, čeprav je natančen datum odvisen od hashrate. pic.twitter.com/9YnloTWSi1

- vitalik.eth (@VitalikButerin) Avgust 12, 2022

Produkcija blokov in sodelovanje

Proces proizvodnje blokov v Beacon Chain ima nekaj dodatnih korakov kot enakovredna veriga Proof-of-Work. V sistemu PoW so rudarji odgovorni za gradnjo blokov in nato svoj zmagovalni blok oddajajo v omrežje vozlišč, ki nato potrdijo, ali vključene transakcije in predloga bloka izpolnjujejo pravila soglasja.

V sistemu Ethereum PoS gre proizvodnja in validacija blokov skozi naslednje korake:

• Blokovna veriga PoS je zgrajena iz niza rež, ki se pojavljajo v povprečnem intervalu 12 sekund. Vsaka reža predstavlja priložnost za validatorja, da zgradi in predlaga blok.
• Vsak zaporedni sklop 32 slotov (6.4 min) je združen v en Epoha.
• Protokol izbere skupino 128 validatorjev, ki oblikujejo odbor za vsako epoho.
• En validator tega odbora je algoritemsko izbran za Predlagaj blok v prihajajočem Slot.
• Preostali validatorji v odboru zagotavljajo Potrdila da predlagani blok in vključene transakcije upoštevajo pravila soglasja.
• Epohe nato sistematično dokončata dve tretjini mreže validatorjev.

Blok geneze Beacon Chain je bil 1. decembra 2020 in to novo omrežje je v času pisanja tega članka delovalo 639 dni (1.77 leta). Konica verige je presegla višino bloka 4,557,056 in višino epohe 142,408.

Vsako režo si lahko predstavljamo kot priložnost za izdelavo bloka. V primeru, da validator, izbran za izdelavo blokov, ni povezan ali ne uspe uspešno predlagati bloka, se reža šteje za Neodgovorjeni. Doslej je bilo zamujenih skupno 41,389 slotov, kar predstavlja le 0.908 % vseh slotov do danes.

Obstajajo tudi drugi primeri, ko potrditveni validatorji zavrnejo blok ali povzroči naravno razcepitev. Ti bloki se imenujejo sirotein predstavljajo alternativno različico zgodovine blokov, ki ji večina omrežja ni sledila. V verigi Beacon Chain je bilo do zdaj izdelanih samo 5,017 osirotelih blokov, kar predstavlja samo 0.110 % slotov.

Zaželeno je, da veriga blokov ohranja visoko stopnjo zanesljivosti, kar je posledica dolgega časa delovanja vozlišča validatorja, kar vodi do zelo malo zgrešenih blokov. Skupno zmogljivost omrežja lahko izmerimo z uporabo Stopnja udeležbe metrika, ki je razmerje med številom uspešno izdelanih blokov (tj. nezgrešenih) in skupnimi razpoložljivimi sloti.

Spodnja modra krivulja prikazuje izmerjeno stopnjo udeležbe za vsako obdobje in vidi se, da je na splošno višja od 96 %. Rdeča krivulja nato prikazuje dnevno povprečje, ki je dosledno dosegalo 99 %+ udeležbo, zlasti od tržne cene ATH novembra 2021. To dokazuje, da so validatorji v verigi Beacon Chain doslej dosledno na spletu in proizvajajo bloke, ko jim je dodeljena reža.

Izmerimo lahko tudi skupno število potrditvenih glasov, ki jih je oddala komisija validatorjev, ki podpisujejo izdelane bloke. Vsako potrdilo je dejansko glasovanje za vključitev zadnjega predlaganega bloka na konico verige blokov.

S povprečnim intervalom reže 12 sekund in 127 potrditvenimi validatorji bi morali pričakovati stabilno dnevno število potrdil med 783 in 914 potrdil na dan. Dejansko se je od avgusta 2021 skupno dnevno število potrdil stabiliziralo znotraj tega razpona, s približno ~800 glasovi potrdil na dan.

Validatorji nadomeščajo rudarje

V soglasnem sistemu Ethereum PoS rudarje nadomestijo validatorji, ki morajo vložiti vložek v višini 32 ETH, da lahko sodelujejo pri soglasju protokola. Pogodba o depozitu Ethereum Beacon Chain je bila uvedena v začetku novembra 2020, kar prvim uporabnikom omogoča, da položijo ETH in pomagajo pri zagonu Beacon Chain.

Prva faza časovnega načrta Beacon Chain je bila faza 0, kjer je bil v depozitni pogodbi zahtevan najnižji prag 524,288 ETH, preden je bilo mogoče izdelati blok Genesis. Pomembno je omeniti, da so bili depoziti (in so še vedno) enosmerni, pri čemer ETH ni bilo mogoče umakniti iz depozitne pogodbe do šanghajske nadgradnje, za katero se trenutno pričakuje, da bo pripravljena 6 do 18 mesecev po združitvi.

Medtem ko so se depoziti sprva začeli počasi, je bil prag faze 0 prepričljivo dosežen 24. novembra 2020, ko se je zaupanje skupnosti hitro povečalo teden dni pred načrtovanim datumom nastanka.

V zadnjih 639 dneh so depoziti ETH še naprej pritekali v pogodbo Beacon Chain, ko je razvoj napredoval, infrastruktura vložkov se je povečala in zaupanje skupnosti raslo. Od bloka geneze je bila opažena stabilna osnovna vrednost okoli 200 do 250 depozitov na dan.

Bila so štiri opazna obdobja prilivov vlog, ki so bila višja od povprečja, tri med bikovskim trgom 2020–21, zadnje pa v februarju in maju 2022. Vloge so se upočasnile po propadu projekta LUNA-UST, ki je imel negativen vpliv celotnega trga na cene in zaupanje žetonov.

Skupno so vlagatelji opravili več kot 418,527 depozitov vložka 32 ETH, potrebnih za nastavitev validatorja. Čeprav to odraža število edinstvenih validatorjev na ravni soglasja, je pomembno upoštevati, da lahko operaterji teh validatorskih vozlišč hranijo, gostijo in vzdržujejo več validatorjev hkrati, zato ta metrika ne meri števila edinstvenih validacijskih entitet.

Upravljavci likvidnih izvedenih finančnih instrumentov, kot sta Lido in Rocketpool, centralizirane borze, kot so Coinbase, Binance in Kraken, in celo posamezni solo-stakerji lahko upravljajo več validatorjev hkrati.

Skupni obseg ETH, vloženega v Beacon Chain, je zdaj presegel 13.409 milijona ETH, kar je enako 11.22 % krožeče ponudbe. Pogodba o depozitu Beacon Chain je zdaj ena največjih koncentracij ponudbe v omrežju Ethereum. Skupni delež Beacon Chain je mogoče smiselno primerjati z ETH v vseh pametnih pogodbah, ki imajo 27.0 % ponudbe, in centraliziranih borzah, ki imajo 16.8 % ponudbe.

Ta velika količina ETH, deponirana v Beacon Chain, je znak zaupanja skupnosti Ethereum in vlagateljev v uspeh združitve.

Razčlenimo lahko različne skupine vloženega kapitala, da bolje razvrstimo stanje, ki ga imajo skladi vložkov, menjalni operaterji in drugi neznani ali samostojni vložniki.

• Lido (rdeča) je največji subjekt v omrežju stakinga, ki upravlja validatorje, ki predstavljajo več kot 4.164 milijona ETH in predstavljajo 31.1 % nabora validatorjev.
• 3 najboljše izmenjave (oranžna) vključujejo Coinbase, Kraken in Binance, ki imajo skupni delež 3.565 milijona ETH in predstavljajo 26.6 % skupine validatorjev.
• Vsi drugi ponudniki vložkov (vijolično) predstavljajo dodatnih 1.269 milijona ETH in 9.5 % nabora validatorjev. Če združimo vse te zgoraj omenjene operaterje sklada za vstavljanje, predstavljajo delež v višini 8.998 milijona ETH in upravljajo 67.1 % bazena validatorja.
• Solo-Stakerji in neznani (zeleni) gosti preostalih 4.411 milijona ETH, kar predstavlja malo manj kot tretjino skupine validatorjev (32.9 %).

Spodnja tabela prikazuje to razčlenitev v relativnem smislu, kjer lahko vidimo, da so ponudniki vložkov hitro postali precej prevladujoči v skupini validatorjev, pri čemer je Lido opazil najbolj opazno rast. To je verjetno posledica kombinacije dejavnikov, vključno z, vendar ne omejeno na:

• Tehnični režijski stroški, potrebni za delovanje samostojnega validatorja.
• Prenos udobja in tveganja na profesionalne storitve stakinga.
• Vlagatelji z manj kot zahtevanimi 32-ETH združujejo svoj delež.
• Možnost tokenizacije in nato trgovanja ali uporabe kot zavarovanja v DeFi z izvedenimi finančnimi instrumenti za vlaganje, kot so Lido, Rocketpool in nedavno Coinbase z izdelkom cbETH.

Zanimivo je, da je kohorta 'Solo Staker and Unknown' (zelena) nekoliko povečala svojo prevlado, očitno po propadu LUNA-UST. Prevlada ponudnikov vložkov je dosegla vrh pri 69.5 % in se je od takrat zmanjšala na 67.2 %.

Medtem ko je pogodba o depozitu Beacon Chain trenutno enosmerna ulica, je mogoče validacije še vedno odstraniti iz skupine vložkov prek dveh mehanizmov:

1. Prostovoljni izhod (moder) kjer se validator odloči, da preneha sodelovati pri soglasju, in vstopi v izhodno čakalno vrsto. Ti validatorji ne predlagajo ali potrjujejo več blokov, vendar vložka ETH še ni mogoče umakniti.
2. Rezanje v primeru zlonamernega vedenja kjer protokol na silo izvrže validator iz skupine zaradi napačnega vedenja, kot je predlaganje ali potrjevanje neveljavnih blokov ali delitev verige brez soglasja.

Do danes je samo 67 potrjevalcev prostovoljno zapustilo skupino in izvedelo se je 167 razrezov. Potrebna je nadaljnja preiskava, da se oceni, ali je šlo za primere inženirskega testiranja med razvojnim procesom ali za resnične zlonamerne dogodke.

Uspešnost validatorja in prihodek

Validatorji morajo najprej vložiti vložek v višini 32 ETH, da začnejo validator, in bodo izločeni iz protokola, če njihovo stanje pade pod 16 ETH (v primeru uhajanja neaktivnosti ali zmanjšanja). Ko validator vstopi v protokol, se bo njegovo skupno stanje ETH začelo spreminjati zaradi številnih dejavnikov:

• prihodki zaslužek z izdajo in provizijami (povečanje stanja)
• Puščanje nedejavnosti če validatorji pogosto zgrešijo bloke ali potrdila (ravnotežje se zmanjša).
• Rezanje v primeru zlonamernega vedenja (zmanjšanje stanja).

Obstaja tudi koncept, imenovan Učinkovito ravnotežje, ki je omejen na 32 ETH navzgor in se zniža na najbližji korak 1 ETH pod tem (z najmanjšim blažilnikom 0.25 ETH). Na primer:

• Če ima staker 32 ETH in zasluži 0.5 ETH v nagradah, je njegovo skupno stanje (rdeče) 32.5 ETH, vendar je njegovo efektivno stanje (zeleno) še vedno 32 ETH.
• Če ima staker 32 ETH, vendar izpusti 0.5 ETH kot kazen za nedejavnost, je njegovo skupno stanje (rdeče) zdaj 31.5 ETH, vendar je njegovo efektivno stanje (zeleno) zaokroženo navzdol na 31 ETH.
• Skupno stanje 31.250 ETH bo imelo efektivno stanje 31 ETH
• Skupno stanje 31.249 ETH bo imelo efektivno stanje 30 ETH

Spodnji grafikon prikazuje agregat Efektivno ravnovesje (zeleno) ki aktivno sodeluje pri konsenzu PoS. Preostanek Skupno stanje (rdeča) je v bistvu presežek ETH, ki se lahko šteje za blažilnik neaktivnega vložka. Trenutno je skupno efektivno stanje 13.357M ETH, približno 745k ETH pa je neaktivnih (5.29% skupnega zneska).

Nato lahko izračunamo novo metriko, imenovano Učinkovitost vložka ki zajema to ravnotežje v razmerju med efektivnim in skupnim vloženim ETH. Ker je 5.29 % vloženega ETH trenutno neaktivnega, se je učinkovitost vložka zmanjšala s 100 % ob nastanku na trenutno 94.7 %. To bo v veliki meri posledica prihodkov, ki jih zaslužijo validatorji, zaradi katerih je povprečno skupno stanje validatorjev dvignjeno nad 32 ETH.

Prav tako lahko raziščemo prihodek, ki ga je do zdaj ustvarila skupna zbirka validatorjev. V soglasju Ethereum PoS je stopnja izdajanja delno odvisna od zneska vloženega ETH, tako da ko več ljudi vlaga, nižja je nagrada na validatorja.

To se je dogajalo doslej, pri čemer je letni povprečni prihodek ETH upadel s 3.65 ETH/leto ob nastanku na 1.42 ETH/leto danes. Glede na to, da je pogodba o depozitu v bistvu enosmerna (in zelo malo validatorjev je zapustilo skupino), je to zmanjšanje nagrade skoraj v celoti posledica naraščajočega obsega vloženega ETH v zadnjih 18 mesecih.

Letni donos, denominiran v ETH, na depozit v višini 32 ETH se je temu primerno zmanjšal in padel z več kot 15 % ob nastanku na samo 4.44 % danes. Po združitvi je verjetno, da bodo vlagatelji našli tolažbo v uspešni nadgradnji, dodatni depoziti pa bodo ta donos še znižali.

Ker delujeta PoS Beacon Chain in obstoječe verige PoW Etheruem, ima skupna izdaja ETH trenutno dva vira. Od bloka geneze Beacon Chain je bilo v verigi PoS izdanih skupno 747k ETH in v verigi PoW 8.54M ETH. To je enako delitvi izdaje približno 8 % PoS v primerjavi z 92 % PoW.

To tudi dokazuje, kako veriga PoS trenutno deluje z bistveno nižjo izdajo v primerjavi z verigo PoW.

Izvedemo lahko tudi oceno realizirane cene depozitov Beacon Chain in vpliva, ki so ga nagrade za vložke imele na znižanje osnove povprečnih stroškov. Realizirana cena se izračuna tako, da se deponirani ETH pomnoži s trenutno promptno ceno in nato vzame povprečje celotnega vloženega ETH. To zagotavlja oceno 'povprečne cene depozita' za skupino validatorjev.

• Realizirana cena Ethereuma za celoten trg (vijolično) je 1,650 $, ki odraža povprečno ceno, po kateri je bila zadnja transakcija krožeče ponudbe ETH.
• Realizirana cena za vse depozite Beacon Chain (rdeča) je 2,470 $, kar je 50 % več od povprečja na trgu. To pomeni, da imajo vstavljeni kovanci nerealizirano izgubo, ki je 33 % večja od povprečnega vlagatelja v ETH.
• Realizirana cena za Beacon Chain, vključno z nagradami za staking (modra črtica), je 2,390 $, kar predstavlja 3.2-odstotno povprečno korist za stroškovno osnovo vložnikov, vendar ostaja precej nad povprečnim udeležencem na trgu.

To dokazuje, da kljub temu, da stakerji v povprečju zaslužijo dodatnih 3.2 % donosa, denominiranega v ETH, je medvedji trg leta 2022 povzročil, da je povprečni depozit precej pod vodo glede na njihovo ceno depozita. To tudi poudarja, zakaj so likvidni izvedeni finančni instrumenti, kot je Lido, pridobili tako pomemben delež na trgu stav.

Medtem ko je izdaja v verigi PoW ostala razmeroma stabilna pri približno 2 ETH na blok (plus ~0.05 do 0.10 ETH v nagradah strica), se je izdaja v verigi PoS vztrajno povečevala, ko je v skupino vstopilo več validatorjev. Skupna dnevna izdaja PoS se je povečala s približno 340 ETH/dan na trenutno 1,623 ETH/dan.

Če vzamemo razmerje med dnevno izdajo ETH prek PoS in PoW, lahko vidimo, da je delež izdaje ETH, pripisan Beacon Chain, vztrajno naraščal. Veriga PoS je dejansko povečala neto izdajo ETH za 2.8 % ob nastanku, na več kot 12.4 % danes.

Na koncu bomo skušali obravnavati eno največjih vprašanj po združitvi; kakšen bo ocenjeni vpliv na neto ponudbo ETH s skupnim zmanjšanjem izdaje PoS in mehanizmom izgorevanja EIP1559? Spodnji grafikon predstavlja dve krivulji dnevne izdaje ETH, odkar je EIP1559 začel delovati avgusta 2021:

• Trenutno stanje (oranžno), pri čemer se izdaja ETH pojavi na obeh verigah PoW in PoS, pri čemer je zapis EIP1559 aktiven na strani PoW. Poleg nekaj dni je bila ponudba ETH neto inflacijska in je od julija nihala med približno 11.8k in 14.3k ETH, izdanih na dan.
• Simulirano stanje (modro), z aktivno samo PoS Beacon Chain in z EIP1559 v živo v PoS verigi. To simulira, kakšen bi lahko bil trg, če bi bil Merge poslan z EIP1559, in prikazuje jasen neto deflacijski sistem do konca julija 2022, kjer se izdaja stabilizira okoli +500 do +1,000 ETH/dan.

Glede na povpraševanje v verigi in zato so cene plina trenutno zelo ugodne, to poudarja, da je mogoče razumno pričakovati, da bo ETH ob kakršnem koli pomembnem povečanju pritiska pristojbine za plin postal neto deflacijsko sredstvo dobave.

Povzetek in sklepi

Ethereum Merge se hitro približuje in je vrhunec mnogih let trdega dela ter izjemnih inženirskih in raziskovalnih prizadevanj. Ker so vsa preskusna omrežja Ethereum v zadnjih mesecih uspešno zaključila združevanje, je bilo združevanje glavnega omrežja uradno načrtovano in je ocenjeno na 15. september 2022.

V tem poročilu smo raziskali temeljno mehaniko Ethereumovega novega soglasnega mehanizma Proof-of-Stake in kako lahko preučimo delovanje omrežja Beacon Chain. Ocenili smo dosedanjo uspešnost verige Beacon Chain in profilirali depozite validatorjev, tokove prihodkov in možne posledice na dinamiko neto ponudbe ETH.

Z več kot 11.2 % krožeče zaloge ETH, ki zdaj sodeluje v soglasju PoS, predstavlja pomembno glasovanje zaupanja skupnosti Ethereum. Lahko se veselimo uspešnega združevanja glavnega omrežja in analize novega in fascinantnega soglasnega mehanizma Proof-of-Stake v prihodnosti.

---