Melkweg: Risico’s en beloningen van Ethereum Staking Economie

juli 17, 2024

Dit rapport geeft een uitgebreid overzicht van het mechanisme van staking, hoe het werkt op Ethereum en de cruciale overwegingen voor belanghebbenden die deelnemen aan staking. Dit is het eerste deel van een driedelige serie die zich richt op de risico’s en beloningen van verschillende staking-activiteiten, waaronder re-staking en liquidity staking. Het tweede rapport zal dieper ingaan op de activiteiten op Ethereum en Cosmos, samen met belangrijke risico’s verbonden aan re-staking.

Inleiding

Ethereum is de grootste Proof of Stake (PoS) blockchain door de totale inzetwaarde. Op 15 juli 2024 hebben ETH-houders voor meer dan $111 miljard aan ETH ingezet, goed voor 28% van de totale ETH-voorraad. Het gestackte ETH-bedrag, ook wel het “veiligheidsbudget” van Ethereum genoemd, dient als afschrikmiddel voor netwerkstraffen tegen stakers in het geval van dubbelbestedingsaanvallen en protocolbreuken.

In ruil voor het veiligstellen van Ethereum verdienen stakers beloningen via protocolinflatie, prioriteitsvergoedingen en Maximale Extraheerbare Waarde (MEV). Gebruikers kunnen naadloos ETH inzetten via liquide stakingpools, waardoor de liquiditeit van de activa groter is dan de ontwikkelaars aanvankelijk hadden verwacht. Op basis van de huidige trends in het inzetten van ETH, verwachten de ontwikkelaars de komende jaren een verdere groei in het inzetten van ETH. Om deze trend aan te pakken, worden belangrijke protocolwijzigingen met betrekking tot het inflatiebeleid overwogen.

Dit rapport geeft een gedetailleerd overzicht van het staking-landschap van Ethereum, inclusief de soorten stakers, de risico’s en beloningen die gepaard gaan met staking, en voorspellingen voor de staking-tarieven. Er wordt ook inzicht gegeven in voorgestelde wijzigingen aan de uitgifte van netwerken om de vraag naar staking te beperken.

Soorten Stakers

Er zijn zes hoofdtypen Ethereum-gebruikers die in aanmerking komen voor staking-beloningen, die in de onderstaande tabel worden weergegeven:

Onder deze stakers zijn custodial stakers – die ETH delegeren aan professionele staking node operators – het talrijkst. Hoewel het aantal professionele beheerders klein is, beheren zij de meeste ETH van alle soorten stakers.

Liquidity staking, re-staking, en liquidity re-staking pool protocollen worden hier niet besproken omdat ze niet direct de staking infrastructuur beheren of fondsen verschaffen voor het gebruik ervan. Deze entiteiten verdienen echter wel een percentage van het rendement van stakers die hun platforms gebruiken. Ze fungeren als tussenpersonen die relaties faciliteren tussen custodial stakers en professionele (of amateur) stakers, waardoor ze cruciale deelnemers zijn in het staking ecosysteem van Ethereum. Lido, een liquidity staking protocol, is tot nu toe de grootste staking pool operator op Ethereum, goed voor 29% van de ETH staked. Inzicht in de risico’s van liquidity staking is cruciaal gezien de populariteit en kritieke rol ervan op Ethereum.

Het volgende deel van dit rapport gaat dieper in op inzetrisico’s op basis van technieken en entiteiten die worden gebruikt om inzetbeloningen te verdienen.

Inzet Risico’s

De risico’s van inzetten hangen grotendeels af van de gebruikte methode en technologie. De volgende categoriseert inzetmethodes en de bijbehorende risico’s:

Direct staken: Gebruikers of entiteiten beheren rechtstreeks hun eigen hardware en software voor het inzetten van ETH. Risico’s van het rechtstreeks inzetten van ETH zijn onder andere strafbedragen voor het inzetten en risico’s op slashes. Boetes als gevolg van langdurige machine-uitval kunnen leiden tot een gedeeltelijk verlies van staking-beloningen. Daarnaast kunnen slashing-gebeurtenissen als gevolg van een verkeerde configuratie van de validatorsoftware leiden tot een gedeeltelijk verlies van ingezette ETH-saldi, tot een maximum van 1 ETH.
Gedelegeerd inzetten: Gebruikers of entiteiten delegeren hun ETH aan professionele of amateurstakers om in te zetten. Risico’s van gedelegeerd inzetten omvatten alle risico’s van direct inzetten, plus tegenpartijrisico’s, aangezien de entiteit aan wie u het inzetten delegeert verplichtingen niet kan nakomen. ETH-houders kunnen hun ETH delegeren aan minimaal vertrouwde dienstverleners voor het inzetten, zoals entiteiten die worden gecontroleerd door middel van smart contract code, maar dit introduceert extra technische risico’s als gevolg van mogelijke kwetsbaarheden in de code of systeemhacks.
Liquiditeit inzetten: Gebruikers of entiteiten delegeren ETH aan professionele of amateurstakers en ontvangen liquiditeitstokens die hun ingezette ETH vertegenwoordigen. De risico’s van liquidity staking omvatten alle risico’s van directe en gedelegeerde staking. Daarnaast kunnen liquiditeitsrisico’s leiden tot verbrekingsgebeurtenissen als gevolg van marktschommelingen en vertraagde intrede of uitstap van validators, waardoor de waarde van liquidity staking tokens aanzienlijk afwijkt van de onderliggende waarde van de ingezette activa.

Een ander risico waarmee rekening moet worden gehouden bij deze drie inzetmethodes is het regelgevingsrisico. Hoe verder ETH-houders zich bevinden van de activa waarop ze inzetten, hoe groter het regelgevingsrisico van de inzetactiviteiten. Gedelegeerde en liquidity staking vereisen dat ETH-houders een beroep doen op verschillende soorten intermediaire entiteiten. Wetgevers en regelgevende instanties kunnen regels en kaders opleggen aan de activiteiten van deze entiteiten, afhankelijk van hun structuur en bedrijfsmodellen.

Naast het regelgevingsrisico zijn er ook gedetailleerde beschrijvingen nodig van de protocolrisico’s die gepaard gaan met deze drie soorten activiteiten. Protocolrisico’s vloeien voort uit netwerken die gebruikers straffen die opzettelijk of onopzettelijk niet voldoen aan de standaarden en regels van het consensusprotocol van Ethereum. Straffen zijn er voornamelijk in drie soorten, gerangschikt van minst naar meest ernstig:

Offline straffen: Boetes die worden opgelegd wanneer nodes offline gaan en hun taken niet uitvoeren, zoals het voorstellen van blokken of het ondertekenen van blokbewijzen. Over het algemeen worden validators geconfronteerd met boetes van een paar dollar per dag.
Initiële slashing straffen: Straffen die worden opgelegd wanneer acties van validators in strijd zijn met de netwerkregels en worden gedetecteerd door andere validators. Het meest voorkomende voorbeeld is het indienen van twee blokken voor een slot of het ondertekenen van twee bewijzen voor hetzelfde blok. Straffen variëren van 0,5 ETH tot 1 ETH, afhankelijk van het effectieve saldo van de validator, momenteel afgetopt op 32 ETH. Protocolontwikkelaars overwegen om het maximale effectieve saldo voor validators te verhogen naar 2048 ETH en de initiële slashing-straffen te verlagen in de volgende netwerkwijde upgrade, Pectra.
Gerelateerde strafpunten: Na de eerste “slashing”-straffen kunnen validators een tweede straf opgelegd krijgen op basis van het totale bedrag aan stakes dat binnen 18 dagen voor en na de “slashing”-gebeurtenis is gemorst. De motivatie voor gerelateerde slashingstraffen wordt gemeten aan de hand van het ingezette bedrag dat wordt beheerd door kwaadwillende validators. Gerelateerde boetes worden berekend op basis van het effectieve saldo van de validator, het totale saldo en de vermenigvuldigingsfactor voor het deel dat is gemorst.

Naast deze drie straffen kunnen er speciale straffen worden opgelegd aan validators als het netwerk er niet in slaagt finaliteit te bereiken. (Voor een gedetailleerd overzicht van de finaliteit van Ethereum, zie dit Galaxy Research rapport). Als finaliteit niet wordt bereikt, worden validators die offline gaan zwaarder gestraft. Door geleidelijk de aandelen te verbranden van de validators die niet hebben bijgedragen aan de netwerkconsensus, kan het netwerk de validators opnieuw in evenwicht brengen om finaliteit te bereiken. Hoe langer het netwerk er niet in slaagt om finaliteit te bereiken, hoe zwaarder de straffen.

Beloningen voor inzetten

Hoewel stakers risico’s dragen, kunnen ze ongeveer 4% rendement op jaarbasis verdienen met gestackte ETH. Deze beloningen zijn afkomstig van de uitgifte van nieuwe ETH, voorrangsvergoedingen die Ethereum-gebruikers bij hun transacties in rekening brengen, en MEV.

Merk op dat de beloningen van stakers de afgelopen 2 jaar gestaag zijn gedaald om twee belangrijke redenen. Ten eerste zijn de totale waarde van de ETH-stakes en het aantal validators gestegen. Naarmate de ingezette waarde toeneemt, verwateren de uitgiftebeloningen voor validators, zoals te zien is in de grafiek hieronder:

Terwijl de uitgiftebeloningen kunnen worden berekend op basis van het totale aantal actieve validators en de hoeveelheid ETH die op Ethereum is ingezet, zijn de andere twee bronnen van inkomsten voor validators moeilijk te voorspellen omdat ze afhangen van de transactieactiviteit op het netwerk.

In de afgelopen twee jaar is de transactieactiviteit afgenomen, wat heeft geleid tot lagere basisvergoedingen, prioriteitsvergoedingen en MEV voor validators. Hoe hoger de waarde van de op de ketting overgedragen activa, hoe groter de bereidheid van gebruikers om vergoedingen te betalen om deze transacties voorrang te geven in het volgende blok, en hoe hoger de winst uit MEV die wordt verkregen door het herschikken binnen het blok. Zoals de grafiek hieronder laat zien, correleert de dagelijkse waarde van USD die op Ethereum wordt overgedragen met de vergoedingen voor transactieprioriteit:

Volgens de berekeningen van Galaxy kan MEV de opbrengst van validators met ongeveer 1,2% verhogen. Vergeleken met andere soorten inkomsten voor validators (waaronder nieuwe ETH-uitgifte en prioriteitsvergoedingen), zijn beloningen voor validators uit MEV goed voor ongeveer 20%. Sommigen schrijven MEV toe aan extra waarde die wordt gegeven aan blokvoorstellers, die niet afkomstig is van prioriteitsvergoedingen of ETH-uitgifte.

Anderen beweren echter dat als prioriteitsvergoedingen worden gebruikt om succesvolle front-running of omgekeerde handel te financieren, dit zelf MEV-winst kan vertegenwoordigen. Om te verklaren dat prioriteitsvergoedingen zelf MEV-winst kunnen bevatten, vergeleken andere methoden de waarde van blokken die gebouwd zijn met MEV-Boost software en blokken die niet gebouwd zijn met MEV-Boost software.

De bovenstaande grafiek laat zien dat de schaal van MEV veel groter kan zijn dan 20% van de validatorbeloningen. Volgens de analyse van onderzoeker Toni Wahrstätter van de Ethereum Foundation in oktober 2023 zal de mediane blokbeloning met 400% toenemen als validators blokken ontvangen via MEV-Boost in plaats van blokken lokaal op te bouwen.

Inzetpercentage Prognose

Ervan uitgaande dat de vraag naar inzetten van Ethereum lineair groeit zoals in de afgelopen twee jaar, wordt verwacht dat de inzet tegen 2024 meer dan 30% zal bedragen. Zoals eerder in dit rapport werd vermeld, zullen hogere staking rates het rendement van de uitgifte van nieuwe ETH verminderen. De liquide staking services van Ethereum stellen gebruikers in staat om gemakkelijk in te zetten en staking beperkingen zoals wachtrijen te omzeilen.

Gebruikers hoeven alleen stETH aan te schaffen om staking-beloningen te ontvangen. Een grote toestroom van stETH-aankopen kan een breuk veroorzaken tussen de waarde van stETH op de open markt en de waarde van de onderliggende waarde, wat leidt tot een premie op stETH totdat er meer ETH wordt gestackt op Ethereum. In tegenstelling tot het aankopen van stETH, ondervinden stakingactiviteiten op Ethereum vertragingen.

Elke epoch (ongeveer 6,4 minuten) kan slechts 8 nieuwe validators aan Ethereum toevoegen of een maximum van 256 ETH aan effectieve balans. Daarom zou Ethereum, uitgaande van maximale toevoegingen van validators per epoch tot het einde van 2025, meer dan een jaar (om precies te zijn 466 dagen) nodig hebben om een staking rate van 50% te bereiken.

Historisch gezien is de vraag om in de wachtrij voor Ethereum-staken te komen groter dan de vraag om eruit te komen. Hoewel er de afgelopen dagen minder validators in de wachtrij zijn gekomen, wordt verwacht dat de vraag naar staking weer zal toenemen om verschillende redenen, waaronder, maar niet beperkt tot, extra opbrengsten van re-staking, toegenomen MEV door herstel van de DeFi-activiteit en wijzigingen in de regelgeving die staking-activiteiten in traditionele financiële producten zoals ETF’s ondersteunen.

Ontwikkelaars zijn zich ervan bewust dat een heropleving van stakingstarieven en dalende stakeropbrengsten slechts een kwestie van tijd is, dus overwegen ze verschillende voorstellen om de uitgifte van netwerken aan te passen om de vraag naar staking te onderdrukken.

Discussie over veranderingen in de uitgifte van nieuwe ETH

ETH houders moeten zich ervan bewust zijn dat toekomstige staking beloningen aanzienlijke veranderingen zullen ondergaan. Ethereum ontwikkelaars overwegen meerdere opties om ervoor te zorgen dat Ethereum’s staking rate evolueert naar de beoogde drempels, zoals 25% of 12,5%. Ethereum Foundation onderzoeker Caspar Schwarz Schilling legt uit dat het handhaven van lage staking rates voornamelijk bestaat uit:

Dominantie van Liquidity Staking Tokens (LST): Als het aantal inzet tokens toeneemt, kan de hoeveelheid ETH geconcentreerd in een inzet pool zoals Lido toenemen, wat centralisatierisico’s met zich meebrengt voor een entiteit of smart contract toepassing en een buitensporige impact kan hebben op de veiligheid van Ethereum.
Vermindering van geloofwaardigheid: Gerelateerd aan de bezorgdheid over LST dominantie, kunnen hoge uitgiftevolumes die binnenkomen bij een enkele entiteit of smart contract toepassing de geloofwaardigheid voor grootschalige slashing events op Ethereum verminderen. Als er bijvoorbeeld een “slashing event” plaatsvindt die de meerderheid van de stakers treft, kan het protocol onder druk komen te staan van ETH-houders die wijzigingen in de status willen om gestrafte ETH-saldi te herstellen. Ethereum heeft in zijn geschiedenis slechts één onregelmatige toestandsverandering ondergaan, na de beruchte DAO hack in 2016. Hoewel het onwaarschijnlijk is, zijn onregelmatige toestandsveranderingen als reactie op grootschalige slashing events niet onmogelijk. Sommige Ethereum-onderzoekers beweren zelfs dat onder hoge uitgifte-omstandigheden dergelijke resultaten waarschijnlijker zijn.
Vertrouwensloze Native ETH: Een hoge uitgifte kan leiden tot een tekort aan native ETH dat circuleert en een toename in liquidity staking tokens die zijn uitgegeven door derde partijen. Onderzoekers van Ethereum geven aan dat ze liever het gebruik van native ETH willen stimuleren voor activiteiten die verder gaan dan staking, in plaats van minder gedecentraliseerde liquidity staking tokens.
Minimale levensvatbare uitgifte (MVI): Ondanks het feit dat ze verwaarloosbaar zijn in vergelijking met mijnbouwkosten, zijn ook de kosten van staking niet onbelangrijk. Professionele aanbieders van staking hebben hardware en software nodig om validators te laten werken, waardoor operationele kosten ontstaan. Om in te zetten via deze aanbieders, moeten gebruikers hen vergoedingen betalen. Bovendien, zelfs als gebruikers liquiditeit verkrijgen door in te zetten op native ETH, nemen ze ook extra risico’s als gevolg van mislukkingen bij het inzetten door derden. Daarom is het in het belang van het netwerk om de kosten voor het inzetten tot een minimum te beperken, omdat de extra kosten die gepaard gaan met het ondersteunen van activiteiten voor het inzetten, een hogere uitgifte betekenen, waardoor het ETH-aanbod opgeblazen wordt.

Ethereum-ontwikkelaars en onderzoekers overwegen verschillende voorstellen om de staking rate van Ethereum te verlagen. Deze voorstellen omvatten, maar zijn niet beperkt tot:

Kortetermijnverlagingen van staking-beloningen: In februari 2024 introduceerden Ethereum Foundation-onderzoekers Ansgar Dietrichs en Caspar Schwarz-Schilling opnieuw een voorstel voor een eenmalige verlaging van de stakingbeloning. Het idee werd oorspronkelijk voorgesteld door Ethereum Foundation-onderzoeker Anders Elowsson. In hun laatste paper suggereren Dietrichs en Schilling een verlaging van de staking-beloning met 30%. Het specifieke cijfer hangt echter af van de staking rate van Ethereum. Gezien de voortdurende stijging van de staking rates sinds februari, zijn de onderzoekers van mening dat de theoretisch voorgestelde verlaging van de beloningspercentages hoger zou moeten zijn. Dit voorstel kan worden geïmplementeerd met eenvoudige codewijzigingen en is bedoeld om de economische prikkels voor staking op de korte termijn te onderdrukken. Dit voorstel is bedoeld als tijdelijke maatregel om de weg vrij te maken voor langetermijnoplossingen, zoals doelbeleid.
Doelstellingen voor inzet op lange termijn: Bij het implementeren van een nieuwe ETH-emissiecurve geldt dat hoe hoger het inzetpercentage boven het streefpercentage ligt (bijv. 25% van de totale gestakete ETH-voorraad), hoe hoger de kosten voor validators om in te zetten en beloningen te verdienen. Dit idee is gebaseerd op onderzoek van Elowsson, Dietrichs en Schwarz-Schilling. Verschillende mechanismen kunnen streefpercentages bereiken, elk verschillend in uitgifteschema’s en mate van uitgiftevermindering. Lees voor meer gedetailleerde informatie over uitgiftecurves onder staking rate target modellen deze Ethereum research paper.

Geen van de bovenstaande voorstellen zal worden opgenomen in de volgende Ethereum hard fork, Pectra. Het is echter waarschijnlijk dat Ethereum-ontwikkelaars in volgende upgrades voorstellen zullen doen voor veranderingen in de uitgifte van ETH. Tot nu toe zijn discussies binnen de Ethereum gemeenschap over wijzigingen in de uitgifte zeer controversieel geweest en hebben ze geen brede consensus bereikt.

Primaire bezwaren tegen wijzigingen in de uitgifte zijn onder andere zorgen dat het verminderen van inkomsten uit inzetten de winstgevendheid voor grote aanbieders van inzetten en individuele stakers op Ethereum zal schaden. Voorstellen die van invloed zijn op de uitgifte hebben tot nu toe onvoldoende onderzoek en gegevensgedreven analyse gehad. Het blijft onduidelijk wat de precieze streefwaarde voor inleg moet zijn om MVI te bereiken en of het bereiken van dit doel door wijzigingen in de uitgifte de bezorgdheid over centralisatie in de toewijzing van inleg zal verminderen of de problemen zal verergeren door onafhankelijke stakers weg te jagen die goed gedijen in formaten die ETH uitgeven.

Om enkele langetermijnzorgen over winstgevendheid voor onafhankelijke stakers op Ethereum aan te pakken, deelde Ethereum medeoprichter Vitalik Buterin in maart 2024 vooronderzoek over de introductie van nieuwe anti-correlatie beloningen en straffen gericht op het controleren van de validatie van node operators met minder validators.

Sinds de lancering van de beacon chain proof-of-stake blockchain op Ethereum in december 2020 is het monetaire beleid ongewijzigd gebleven. Voorafgaand aan de samenvoeging met de beacon chain, onderging het monetaire beleid van Ethereum echter verschillende herzieningen in de ongeveer zevenjarige geschiedenis.

De oorspronkelijke blokbeloning van Ethereum was vastgesteld op 5 ETH/blok. In de Metropolis-upgrade in september 2017 werd deze teruggebracht tot 3 ETH. Vervolgens werd het in de Constantinopel-upgrade in februari 2019 verder verlaagd naar 2 ETH. Vervolgens werden in de London upgrade in augustus 2021 mijnbeloningen uit transactievergoedingen verbrand, en vervolgens werden in de merge upgrade in september 2022 mijnbeloningen volledig geëlimineerd uit het netwerk.

Onder het proof-of-stake consensusmechanisme kunnen wijzigingen in het monetaire beleid van Ethereum controversiëler zijn dan wijzigingen in de uitgifte van het netwerk onder proof-of-work. Dit komt omdat de gebruikersbasis die beïnvloed wordt door veranderingen veel uitgebreider is. In tegenstelling tot miners, beïnvloeden wijzigingen in de uitgifte een steeds bredere groep van ETH-houders, aanbieders van stakingdiensten, uitgevers van liquidity staking token en uitgevers van re-staking token.

Aangezien de groep belanghebbenden die betrokken zijn bij het beschermen van de belangen van Ethereum zich blijft uitbreiden, is het minder waarschijnlijk dat Ethereum-ontwikkelaars het monetaire beleid van Ethereum zo vaak zullen veranderen als in het verleden. De controversiële aard van deze discussies kan na verloop van tijd leiden tot een toenemende starheid in het beleid en de prikkels met betrekking tot staking. Als gevolg hiervan wordt de kans om de codebase van Ethereum te veranderen kleiner naarmate de staking-industrie op Ethereum voortbouwt, en is het minder waarschijnlijk dat veranderingen lang zullen worden volgehouden.

Conclusie

De staking-economie die op Ethereum is gebouwd, staat nog in de kinderschoenen. Toen de beacon chain voor het eerst werd gelanceerd in 2020, konden gebruikers die ETH inzetten er niet zeker van zijn dat ze ETH konden opnemen of geld terug naar Ethereum konden overmaken. Toen de beacon chain in 2022 fuseerde met Ethereum, kregen gebruikers extra beloningen van het inzetten via vergoedingen voor transactieprioriteit en MEV.

Toen de ETH-opnamefunctionaliteit voor staking in 2023 werd ingeschakeld, konden gebruikers eindelijk validators verlaten en profiteren van stakingoperaties. Er staan nog meer veranderingen op de Ethereum ontwikkelingsroutekaart die een impact zullen hebben op staking bedrijven en individuele stakers. Hoewel de meeste van deze veranderingen geen invloed hebben op de economische stimulansen van staking, zoals het verhogen van het maximale effectieve saldo voor validators in de Pectra-upgrade, zullen sommige dat wel hebben.

Daarom is een zorgvuldige afweging van de risico’s en beloningen van staking op Ethereum van cruciaal belang nu de ontwikkelingsroutekaart van Ethereum evolueert en wordt geïmplementeerd door middel van hard forks. Met een stakeholderbasis die veel meer omvat dan tijdens het PoW-tijdperk van Ethereum, kunnen veranderingen in de loop der tijd die de dynamiek van staking beïnvloeden moeilijker uit te voeren zijn.

Ethereum blijft echter een relatief nieuwe proof-of-stake blockchain waarvan verwacht wordt dat deze de komende maanden en jaren aanzienlijke veranderingen zal ondergaan, waardoor zorgvuldig overwogen moet worden hoe veranderingen in de dynamiek van het inzetten alle relevante belanghebbenden zullen beïnvloeden.