Galaxy: Ryzyko i korzyści związane z ekonomią stakingu Ethereum

17 lipca, 2024

Niniejszy raport kompleksowo przedstawia mechanikę stakingu, sposób jego działania na Ethereum oraz kluczowe kwestie dla interesariuszy uczestniczących w stakingu. Jest to pierwsza część trzyczęściowej serii skupiającej się na ryzyku i korzyściach związanych z różnymi działaniami stakingowymi, w tym re-stakingiem i stakingiem płynności. Drugi raport będzie szczegółowo opisywał operacje na Ethereum i Cosmos, wraz z istotnymi zagrożeniami związanymi z re-stakingiem.

Wprowadzenie

Ethereum jest największym Proof of Stake (PoS) blockchain pod względem całkowitej wartości stakingu. Na dzień 15 lipca 2024 r. posiadacze ETH postawili ETH o wartości ponad 111 miliardów dolarów, co stanowi 28% całkowitej podaży ETH. Stakowana kwota ETH, określana również jako „budżet bezpieczeństwa” Ethereum, służy jako środek odstraszający w przypadku kar sieciowych nakładanych na stakerów w przypadku ataków podwójnych wydatków i naruszeń protokołu.

W zamian za zabezpieczenie Ethereum, stakerzy otrzymują nagrody poprzez inflację protokołu, opłaty priorytetowe i maksymalną wartość możliwą do wydobycia (MEV). Użytkownicy mogą płynnie stakować ETH za pośrednictwem płynnych pul stakingu, zachowując płynność aktywów wykraczającą poza początkowe oczekiwania deweloperów. W oparciu o obecne trendy stakingu, deweloperzy przewidują dalszy wzrost stawek stakingu ETH w nadchodzących latach. Aby zaradzić temu trendowi, rozważane są znaczące zmiany w protokole dotyczące polityki inflacji.

Raport ten szczegółowo opisuje krajobraz stakingu Ethereum, w tym rodzaje stakerów, ryzyko i nagrody związane ze stakingiem oraz prognozy dotyczące stawek stakingu. Przedstawione zostaną również spostrzeżenia dotyczące proponowanych zmian w emisji sieci, mających na celu ograniczenie popytu na staking.

Rodzaje stakerów

Istnieje sześć głównych typów użytkowników Ethereum kwalifikujących się do otrzymania nagród za stakowanie, wyszczególnionych w poniższej tabeli:

Wśród tych stakerów najliczniejsi są stakerzy powierniczy – ci, którzy przekazują ETH profesjonalnym operatorom węzłów stakingu. Chociaż liczba profesjonalnych operatorów jest niewielka, zarządzają oni największą liczbą postawionych ETH wśród typów podmiotów obstawiających.

Staking płynności, re-staking i protokoły puli płynności nie są tutaj brane pod uwagę, ponieważ nie obsługują one bezpośrednio infrastruktury stakingowej ani nie zapewniają środków na jej wykorzystanie. Podmioty te zarabiają jednak pewien procent zwrotów od stakerów korzystających z ich platform. Działają one jako pośrednicy ułatwiający relacje między stakerami powierniczymi a profesjonalnymi (lub amatorskimi) stakerami, co czyni je kluczowymi uczestnikami ekosystemu stakingu Ethereum. Lido, protokół stakingu płynności, jest jak dotąd największym operatorem puli stakingu na Ethereum, odpowiadającym za 29% postawionych ETH. Zrozumienie ryzyka związanego ze stakingiem płynności ma kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę jego przyjęcie i kluczową rolę w Ethereum.

W następnej części tego raportu zagłębimy się w ryzyko związane z obstawianiem w oparciu o techniki i podmioty wykorzystywane do zdobywania nagród za obstawianie.

Ryzyko związane z obstawianiem

Ryzyko związane ze stakingiem w dużej mierze zależy od zastosowanej metody i technologii. Poniżej sklasyfikowano metody stakingu i związane z nimi ryzyko:

Bezpośrednie tyczenie: Użytkownicy lub podmioty bezpośrednio zarządzają własnym sprzętem i oprogramowaniem do stakingu. Ryzyko związane z bezpośrednim obstawianiem ETH obejmuje kary za obstawianie i ryzyko cięcia. Kary wynikające z przedłużającego się przestoju maszyny mogą skutkować częściową utratą nagród za obstawianie. Ponadto zdarzenia slashingu spowodowane błędną konfiguracją oprogramowania walidatora mogą prowadzić do częściowej utraty sald stakowanych ETH, maksymalnie do 1 ETH.
Delegowane obstawianie: Użytkownicy lub podmioty delegują swoje ETH do profesjonalnych lub amatorskich stakerów w celu stakingu. Ryzyko związane z delegowanym stakingiem obejmuje wszystkie ryzyka związane z bezpośrednim stakingiem, a także ryzyko kontrahenta, ponieważ podmiot, któremu delegujesz staking, może nie wywiązać się ze swoich zobowiązań. Posiadacze ETH mogą delegować swoje ETH do minimalnie zaufanych dostawców usług stakingowych, takich jak podmioty kontrolowane za pomocą kodu inteligentnego kontraktu, choć wprowadza to dodatkowe ryzyko techniczne ze względu na potencjalne luki w kodzie lub włamania do systemu.
Obstawianie płynności: Użytkownicy lub podmioty delegują ETH do profesjonalnych lub amatorskich stakerów i otrzymują tokeny płynności reprezentujące ich postawione ETH. Ryzyko związane z obstawianiem płynności obejmuje wszystkie ryzyka związane z obstawianiem bezpośrednim i delegowanym. Ponadto ryzyko płynności może prowadzić do zdarzeń rozłączenia z powodu wahań rynkowych i opóźnionego wejścia lub wyjścia walidatorów, powodując znaczne odchylenia wartości tokenów obstawiania płynności od wartości aktywów bazowych.

Kolejnym ryzykiem, które należy wziąć pod uwagę w przypadku tych trzech metod stakingu, jest ryzyko regulacyjne. Im dalej posiadacze ETH znajdują się od swoich stakowanych aktywów, tym większe jest ryzyko regulacyjne związane z działaniami stakingowymi. Staking delegowany i płynnościowy wymagają od posiadaczy ETH polegania na różnych rodzajach podmiotów pośredniczących. Ustawodawcy i organy regulacyjne mogą nakładać zasady i ramy na działalność tych podmiotów, w zależności od ich struktury i modeli biznesowych.

Oprócz ryzyka regulacyjnego wymagane są również szczegółowe opisy ryzyka związanego z protokołem związanego z tymi trzema rodzajami działań stakingowych. Ryzyko związane z protokołem wynika z sieci karzących użytkowników, którzy celowo lub nieumyślnie nie spełniają standardów i zasad protokołu konsensusu Ethereum. Kary występują głównie w trzech rodzajach, uszeregowanych od najmniej do najbardziej dotkliwych:

Kary offline: Kary ponoszone, gdy węzły przechodzą w tryb offline i nie wykonują obowiązków, takich jak proponowanie bloków lub podpisywanie dowodów bloków. Ogólnie rzecz biorąc, walidatorzy ponoszą kary w wysokości kilku dolarów dziennie.
Początkowe kary za cięcie: Kary nakładane, gdy działania walidatorów naruszają zasady sieci i są wykrywane przez innych walidatorów. Najczęstszym przykładem jest przesłanie dwóch bloków dla jednego slotu lub podpisanie dwóch dowodów dla tego samego bloku. Kary wahają się od 0,5 ETH do 1 ETH, w zależności od efektywnego salda walidatora, obecnie ograniczonego do 32 ETH. Twórcy protokołu rozważają zwiększenie maksymalnego efektywnego salda dla walidatorów do 2048 ETH i zmniejszenie początkowych kar za cięcie w następnej aktualizacji sieci, Pectra.
Powiązane kary za cięcie: Po początkowych karach za slashing, walidatorzy mogą zostać ukarani drugą karą w oparciu o całkowitą kwotę staked obniżoną w ciągu 18 dni przed i po zdarzeniu slashingu. Motywacja dla powiązanych kar slashing jest mierzona kwotą staked zarządzaną przez złośliwych walidatorów. Powiązane kary są obliczane na podstawie efektywnego salda walidatora, całkowitego salda i mnożnika obniżonej proporcji.

Oprócz tych trzech kar, na walidatorów mogą zostać nałożone specjalne kary, jeśli sieć nie osiągnie finalności. (Szczegółowy przegląd finalności Ethereum można znaleźć w raporcie Galaxy Research). Gdy finalność nie zostanie osiągnięta, walidatorzy, którzy przejdą w tryb offline, podlegają surowszym karom. Poprzez stopniowe wypalanie udziałów walidatorów, którzy nie przyczynili się do konsensusu w sieci, sieć może zrównoważyć swój zestaw walidatorów, aby osiągnąć ostateczność. Im dłużej sieć nie osiąga ostateczności, tym surowsze są kary.

Nagrody za staking

Chociaż stakerzy ponoszą ryzyko, mogą zarobić około 4% rocznych zwrotów z postawionych ETH. Nagrody te pochodzą z nowej emisji ETH, opłat priorytetowych dołączonych przez użytkowników Ethereum do ich transakcji oraz MEV.

Należy zauważyć, że w ciągu ostatnich 2 lat nagrody stakerów stale spadały z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, wzrosła łączna wartość postawionych ETH i liczba walidatorów. Wraz ze wzrostem postawionej wartości, nagrody za emisję dla walidatorów są rozcieńczane, jak pokazano na poniższym wykresie:

Podczas gdy nagrody za emisję można obliczyć na podstawie całkowitej liczby aktywnych walidatorów i kwoty ETH postawionej na Ethereum, pozostałe dwa źródła dochodu walidatorów są trudne do przewidzenia, ponieważ zależą od aktywności transakcyjnej w sieci.

W ciągu ostatnich dwóch lat aktywność transakcyjna spadła, co spowodowało zmniejszenie opłat podstawowych, opłat priorytetowych i MEV dla walidatorów. Zazwyczaj im wyższa wartość aktywów przenoszonych w łańcuchu, tym większa gotowość użytkowników do uiszczania opłat za nadanie priorytetu tym transakcjom w następnym bloku i tym wyższy zysk z MEV uzyskany poprzez zmianę kolejności w bloku. Jak pokazano na poniższym wykresie, dzienna wartość USD przesyłanych na Ethereum koreluje z opłatami za priorytet transakcji:

Według obliczeń Galaxy, MEV może zwiększyć wydajność walidatora o około 1,2%. W porównaniu z innymi rodzajami dochodów walidatorów (w tym emisją nowych ETH i opłatami priorytetowymi), nagrody walidatorów z MEV stanowią około 20%. Niektórzy przypisują MEV dodatkowej wartości przyznawanej proponentom bloków, która nie pochodzi z opłat priorytetowych ani emisji ETH.

Inni twierdzą jednak, że jeśli opłaty priorytetowe są wykorzystywane do finansowania udanych transakcji typu front-running lub reverse trading, to same w sobie mogą stanowić zysk MEV. Aby wyjaśnić, że same opłaty za pierwszeństwo mogą zawierać zyski MEV, inne metody porównały wartość bloków zbudowanych za pomocą oprogramowania MEV-Boost i tych, które nie zostały zbudowane za pomocą oprogramowania MEV-Boost.

Powyższy wykres pokazuje, że skala MEV może być znacznie większa niż 20% nagród walidatorów. Według analizy przeprowadzonej przez badacza Ethereum Foundation, Toniego Wahrstättera w październiku 2023 r., jeśli walidatorzy otrzymają bloki za pośrednictwem MEV-Boost zamiast budować bloki lokalnie, mediana nagrody za blok wzrośnie o 400%.

Prognoza stawki tyczenia

Zakładając, że popyt na staking Ethereum rośnie liniowo, tak jak w ciągu ostatnich dwóch lat, oczekuje się, że wskaźnik stakingu przekroczy 30% do 2024 roku. Jak wspomniano wcześniej w tym raporcie, wyższe stawki stakingu zmniejszą zwroty z nowej emisji ETH. Płynne usługi stakingu Ethereum umożliwiają użytkownikom łatwe stakowanie i omijanie ograniczeń stakingu, takich jak kolejki wejściowe.

Użytkownicy muszą jedynie zakupić stETH, aby otrzymać nagrody za stakowanie. Duży napływ zakupów stETH może spowodować rozbieżność między wartością stETH na otwartym rynku a wartością bazowego stakowanego aktywa, prowadząc do premii za stETH, dopóki więcej ETH nie zostanie postawione na Ethereum. W przeciwieństwie do zakupu stETH, działania stakingu na Ethereum doświadczają opóźnień.

Każda epoka (około 6,4 minuty) może dodać tylko 8 nowych walidatorów do Ethereum lub maksymalnie 256 ETH w efektywnym saldzie. W związku z tym, zakładając maksymalne dodawanie walidatorów na epokę do końca 2025 r., Ethereum potrzebowałoby ponad roku (konkretnie 466 dni), aby osiągnąć 50% wskaźnik stakingu.

W przeszłości popyt na wejście do kolejki stakingu Ethereum przewyższał popyt na wyjście. Chociaż w ostatnich dniach odnotowano zmniejszoną aktywność walidatorów wchodzących do kolejki, oczekuje się, że popyt na staking ponownie wzrośnie z różnych powodów, w tym między innymi z powodu dodatkowych zwrotów z ponownego obstawiania, zwiększonego MEV z ożywienia aktywności DeFi oraz zmian regulacyjnych wspierających działania stakingowe w tradycyjnych produktach finansowych, takich jak fundusze ETF.

Deweloperzy zdają sobie sprawę, że ponowny wzrost stawek stakingu i malejące zyski stakerów to tylko kwestia czasu, dlatego rozważają kilka propozycji dostosowania emisji sieci w celu stłumienia popytu na staking.

Dyskusja na temat nowych zmian w emisji ETH

Posiadacze ETH powinni mieć świadomość, że przyszłe nagrody za staking ulegną znaczącym zmianom. Deweloperzy Ethereum rozważają wiele opcji, aby zapewnić, że wskaźnik stakingu Ethereum będzie dążył do docelowych progów, takich jak 25% lub 12,5%. Badacz Fundacji Ethereum, Caspar Schwarz Schilling, wyjaśnia, że utrzymanie niskich stawek stakingu obejmuje przede wszystkim:

Dominacja płynnych tokenów stakingowych (LST): Jeśli stawki stakingu wzrosną, ilość ETH skoncentrowana w puli stakingu, takiej jak Lido, może wzrosnąć, stwarzając ryzyko centralizacji dla podmiotu lub aplikacji inteligentnego kontraktu i ryzykując nadmierny wpływ na bezpieczeństwo Ethereum.
Zmniejszenie wiarygodności: W związku z obawami o dominację LST, wysokie wolumeny emisji wchodzące do pojedynczego podmiotu lub aplikacji inteligentnego kontraktu mogą zmniejszyć wiarygodność wydarzeń cięcia na dużą skalę na Ethereum. Na przykład, jeśli wystąpiłoby zdarzenie cięcia wpływające na większość stakerów, protokół mógłby stanąć w obliczu presji ze strony posiadaczy ETH, którzy mogą chcieć zmian stanu w celu przywrócenia ukaranych sald stakowanych ETH. Ethereum przeszło tylko jedną nieregularną zmianę stanu w swojej historii, po niesławnym włamaniu do DAO w 2016 roku. Chociaż jest to mało prawdopodobne, nieregularne zmiany stanu w odpowiedzi na wydarzenia związane z cięciem na dużą skalę nie są niemożliwe. W rzeczywistości niektórzy badacze Ethereum twierdzą, że w warunkach wysokiej emisji takie wyniki są bardziej prawdopodobne.
Zaufane natywne ETH: Wysoka emisja może prowadzić do niedoboru natywnych ETH w obiegu i gwałtownego wzrostu liczby tokenów stakingu płynności wydawanych przez podmioty zewnętrzne. Badacze Ethereum wskazują na preferencję promowania wykorzystania natywnego ETH do działań wykraczających poza staking, a nie mniej zdecentralizowanych tokenów do stakingu płynności.
Minimalna opłacalna emisja (MVI): Mimo że koszty stakingu są znikome w porównaniu z kosztami wydobycia, również nie są bez znaczenia. Profesjonalni dostawcy stakingu wymagają sprzętu i oprogramowania do obsługi walidatorów, a tym samym ponoszą koszty operacyjne. Aby stakować za pośrednictwem tych dostawców, użytkownicy muszą uiszczać na ich rzecz opłaty. Ponadto, nawet jeśli użytkownicy uzyskują tokeny do stakowania płynności poprzez stakowanie natywnego ETH, podejmują oni również dodatkowe ryzyko z powodu niepowodzeń stakingu za pośrednictwem stakingu stron trzecich. W związku z tym utrzymywanie kosztów stakingu na minimalnym poziomie jest korzystne dla sieci, ponieważ dodatkowe koszty związane ze wspieraniem działań stakingowych oznaczają wyższą emisję, a tym samym zawyżają podaż ETH.

Deweloperzy i badacze Ethereum rozważają różne propozycje obniżenia stawki stakingu Ethereum. Propozycje te obejmują między innymi:

Krótkoterminowe redukcje nagród za staking: W lutym 2024 r. badacze Fundacji Ethereum, Ansgar Dietrichs i Caspar Schwarz-Schilling, ponownie przedstawili propozycję jednorazowego obniżenia stawek nagród za staking. Pomysł ten został początkowo zaproponowany przez badacza Fundacji Ethereum, Andersa Elowssona. W swoim najnowszym artykule Dietrichs i Schilling sugerują 30% redukcję stawek nagród za staking. Konkretna liczba zależy jednak od stawki stakingu Ethereum. Biorąc pod uwagę ciągły wzrost stawek stakingu od lutego, naukowcy uważają, że teoretycznie proponowana redukcja stawek nagród powinna być wyższa. Propozycję tę można wdrożyć za pomocą prostych zmian w kodzie i ma ona na celu wyeliminowanie zachęt ekonomicznych do stakingu w perspektywie krótkoterminowej. Propozycja ta ma być środkiem tymczasowym, aby utorować drogę dla rozwiązań długoterminowych, takich jak polityka docelowa.
Długoterminowe docelowe stawki stakingu: Wdrażając nową krzywą emisji ETH, im wyższy wskaźnik obstawiania przekracza wskaźnik docelowy (np. 25% całkowitej podaży ETH), tym wyższy koszt dla walidatorów, aby obstawiać i zdobywać nagrody. Pomysł ten opiera się na badaniach przeprowadzonych przez Elowsson, Dietrichs i Schwarz-Schilling. Kilka mechanizmów może osiągnąć docelowe wskaźniki, z których każdy różni się harmonogramem emisji i zakresem redukcji emisji. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat krzywych emisji w modelach docelowych stawek, przeczytaj ten artykuł badawczy Ethereum.

Żadna z powyższych propozycji nie zostanie uwzględniona w kolejnym hard forku Ethereum, Pectra. Jednak deweloperzy Ethereum prawdopodobnie będą forsować propozycje zmian w emisji ETH w kolejnych aktualizacjach. Jak dotąd dyskusje w społeczności Ethereum dotyczące zmian w emisji były bardzo kontrowersyjne i nie osiągnęły powszechnego konsensusu.

Główne zastrzeżenia do zmian w emisji obejmują obawy, że zmniejszenie dochodów ze stakingu zaszkodzi rentowności dużych dostawców stakingu i indywidualnych stakerów na Ethereum. W dotychczasowych propozycjach dotyczących emisji brakowało wystarczających badań i analizy opartej na danych. Nadal nie jest jasne, jaki powinien być dokładny docelowy wskaźnik stakingu dla osiągnięcia MVI i czy osiągnięcie tego celu poprzez zmiany w emisji zmniejszy obawy związane z centralizacją alokacji stakingu, czy też zaostrzy problemy, odsuwając niezależnych stakerów, którzy dobrze prosperują w formatach emitowanych w ETH.

Aby rozwiązać pewne długoterminowe obawy dotyczące rentowności niezależnych stakerów na Ethereum, współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, podzielił się w marcu 2024 r. wstępnymi badaniami nad wprowadzeniem nowych nagród i kar antykorelacyjnych mających na celu kontrolowanie walidacji operatora węzła przy mniejszej liczbie walidatorów.

Od czasu uruchomienia łańcucha beacon chain proof-of-stake blockchain na Ethereum w grudniu 2020 r., jego polityka pieniężna pozostała niezmieniona. Jednak przed połączeniem z łańcuchem beacon, polityka pieniężna Ethereum przeszła kilka zmian w ciągu swojej około siedmioletniej historii.

Pierwotna nagroda za blok Ethereum wynosiła 5 ETH/blok. W aktualizacji Metropolis we wrześniu 2017 r. została ona zmniejszona do 3 ETH. Następnie, w aktualizacji Constantinople w lutym 2019 r., została ona dodatkowo zmniejszona do 2 ETH. Następnie, w aktualizacji London w sierpniu 2021 r., nagrody wydobywcze z opłat transakcyjnych zostały spalone, a następnie w aktualizacji merge we wrześniu 2022 r. nagrody wydobywcze zostały całkowicie wyeliminowane z sieci.

W ramach mechanizmu konsensusu proof-of-stake zmiany w polityce monetarnej Ethereum mogą być bardziej kontrowersyjne niż zmiany w emisji sieci w ramach proof-of-work. Wynika to z faktu, że baza użytkowników dotkniętych zmianami jest znacznie większa. W przeciwieństwie do górników, zmiany w emisji wpływają na coraz szerszą grupę posiadaczy ETH, dostawców usług stakingu, emitentów tokenów stakingu płynności i emitentów tokenów ponownego stakingu.

Ponieważ baza interesariuszy zaangażowanych w ochronę interesów Ethereum stale się powiększa, deweloperzy Ethereum są mniej skłonni do zmiany polityki pieniężnej Ethereum tak często, jak w przeszłości. Sporny charakter tych dyskusji może z czasem prowadzić do coraz większej sztywności polityki i zachęt związanych ze stakingiem. W rezultacie okno możliwości zmiany bazy kodu Ethereum w miarę rozwoju branży stakingu na Ethereum zawęża się, a zmiany są mniej prawdopodobne do utrzymania przez długi czas.

Wnioski

Ekonomia stakingu zbudowana na Ethereum jest wciąż w powijakach. Kiedy łańcuch beaconów został po raz pierwszy uruchomiony w 2020 r., użytkownicy obstawiający ETH nie mogli mieć pewności, że wypłacą ETH lub przeleją środki z powrotem do Ethereum. Kiedy łańcuch beaconów połączył się z Ethereum w 2022 r., użytkownicy uzyskali dodatkowe nagrody ze stakingu dzięki opłatom za priorytet transakcji i MEV.

Kiedy w 2023 r. włączono funkcję wypłaty ETH w ramach stakingu, użytkownicy mogli wreszcie wyjść z walidatorów i czerpać zyski z operacji stakingu. Na mapie drogowej rozwoju Ethereum znajdują się dalsze zmiany, które będą miały wpływ na firmy stakingowe i indywidualnych stakerów. Chociaż większość z tych zmian nie ma wpływu na zachęty ekonomiczne do stakingu, takie jak zwiększenie maksymalnego efektywnego salda dla walidatorów w aktualizacji Pectra, niektóre z nich będą.

Dlatego też staranne rozważenie ryzyka i korzyści związanych ze stakingiem na Ethereum ma kluczowe znaczenie, ponieważ plan rozwoju Ethereum ewoluuje i jest wdrażany poprzez hard forki. Przy bazie interesariuszy obejmującej znacznie więcej niż w erze PoW Ethereum, zmiany w czasie, które wpływają na dynamikę stakingu, mogą być trudniejsze do przeprowadzenia.

Ethereum pozostaje jednak stosunkowo nowym blockchainem typu proof-of-stake, który ma przejść znaczące zmiany w nadchodzących miesiącach i latach, co wymaga starannego rozważenia, w jaki sposób zmiany w dynamice stakingu wpłyną na wszystkich istotnych interesariuszy.