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合并之前 – 以太坊信标链分析（上）

比推BitpushNews

来源：Krypto Insights

编译及整理：比推 Derrick

以太坊合并是加密货币行业中最令人印象深刻的壮举之一，而这一事件已经在快速变成现实。合并标志着多年以来的研究、开发和发展将会画上句号，而且将会正式把以太坊公链的共识从工作量证明（PoW）转移到权益证明（PoS）。

从很多方面，这个事件可以被当做把一架价值1910亿美元的飞机上的引擎换掉，这架飞机同时还装载着上百亿美元价值的金融基础设施，而且还全速飞在几千英尺的高空。

合并预计在终端总难度（Total Terminal Difficulty）为58.75e21的时候发生，也就是2022年的9月15号。当合并日期近在眼前的时候，这篇报告将会介绍一系列的新指标，来帮助读者理解ETH的PoS系统，而且会分析自2020年12月1日创始区块以来信标链（Beacon Chain）的表现。

区块的生成和参与

在信标链上的区块生成过程比起相当的工作量证明链多了几步。在PoW的系统里，矿工负责建立区块，然后将胜出的区块分发给网络上的节点，节点之后验证区块模板和包含的交易符合共识规则。

在以太坊的PoS系统里，区块的生成和验证需要经过以下步骤：

PoS区块链是从一系列的Slot中建立的，平均间隔为12秒。
每个Slot都是一个让验证者建立且提议的机会。
每个按顺序排列的32个Slot组合（6.4分钟）会被分类为一个Epoch。
协议会选择一组128个验证者来形成每个Epoch的委员会。
这一委员会中的其中一个验证者将会被算法选中，从而在接下来的一个Slot当中提议一个区块。
其余的委员会中的验证者将会对这一提议出的区块和其包含的共识规则提供证明。
Epoch随后会被验证者网络中的三分之二最终确认。

信标链的创始区块开始于2020年12月1日，这一新网络截止本文写作日期已经运行了639天。链已经经过了区块高度4,557,056，Epoch高度142,408。

每一个Slot可以被视为是一个让区块生成的机会。如果被选中生成区块的验证者不在线上，或者没有提议一个区块，这一个Slot会被认为是错过了。目前来说，41,389个Slot被错过，约占总Slot数的0.908%。

还有其他可能性出现，比如一个区块被提供证明的验证者们拒绝，或者导致一个自然产生的分叉。这些区块被叫做孤块，代表本区块链上多数网络节点没有跟随的另一种可能。目前，在信标链产生了上5,017个孤块，占据了总Slots数量的0.110%。

理想状态下，区块链会保持高度的可靠性，这是验证节点运行时间长、错过区块数量少的结果。我们可以利用参与率这个数据来测量综合网络的表现。这个数据是成功生成区块和总共可用的Slots的比值。

下图中蓝色部分代表每个Epoch参与率的值，可以看出一般这个值大于96%。红色曲线代表了每日的平均值，基本上每日能够达到99%以上，尤其是在2021年11月市场价格达到最高点以后。这一现象说明了到目前为止，信标链上的验证者持续在线，而且在分配到Slot的时候能够生成区块。

我们也可以测量确认最终生成区块的验证者委员会证明投票的总数。每个证明会作为一个”yes”票都会被包含在最新提议的区块中。

在平均Slot间隔12秒，127个证明验证者的条件下，我们应该看到一个稳定的日证明数量达到783k和914k之间。确实，在2021年8月之后，每日总验证数稳定在了这个范围附近，每日约800k证明投票。

验证者取代矿工

在以太坊PoS共识系统中，矿工被验证者所取代，后者至少需要质押32ETH才能够参加协议。以太坊信标链的押金协议在2020年11月发起，允许早期使用者质押以太坊从而开始信标链。

信标链路线图上的第一阶段是阶段0，意为在创始区块生成前，至少524,288个ETH需要被质押。值得一提的是，押金曾经是（现在也是）单项的，在上海升级之前都无法提取，而上海升级还需要6至18个月。

虽然押金开始的积累速度较慢，阶段0的门槛在2020年11月4日，创世日期的前一周终于被达到，这也是对社区信心的一个提升。

在过去的639天中，ETH押金持续流入信标链中。随着信标链的发展在继续，质押的基础设施在建设，社区的信息也不断增加。在创始区块之后，每日大约有200-250笔押金投入信标链。

有四个时段，押金的流入显著高于平均值，其中三个发生在20-21年间的牛市，最近一次发生在2022年的二月和五月之间。在LUNA-UST崩盘事件发生后，币价下跌，市场信心缺失，押金流入速度就开始放缓。

投资者们总计完成了418,527笔成为验证者的32个ETH的质押。虽然这反应了共识层层面的验证者数量，但是也需要知道一个运营者可以同时负责数个验证者节点。所以这一数字并不能真实反应从事验证工作的实体的数量。流动性质押衍生品的运营者，例如Lido和Rocketpool，中心化交易所例如Coinbase，币安和Kraken，甚至是独立的质押者都可以运营多个“验证者”身份。

信标链上质押的ETH总额已经超过了1340万ETH，相当于流通供给中的11.22%。信标链的质押量是以太坊网络中最大的供应之一。信标链上的质押总额已经可以和小合约中的ETH（占流通供应27.0%）以及中心化交易所中的ETH总量（占流通供应16.8%）相比。

信标链上的大额质押数量也体现了以太坊社区和投资者对于合并的信心。

我们可以细分不同的质押资本方，从而更好地区分质押池、交易所运营者和其他质押者的持有量。

Lido (红色)：下图红色部分代表Lido这一最大的实体在质押网络中的持有量，超过416万ETH，代表了整个验证者池中的31.1%。
前三位交易所 (橙色)：包括了Coinbase，Kraken和币安，三者总共质押了356万ETH，在总额中占比26.6%。
其他质押提供者 (紫色)： 包括了126.9万ETH，占比9.5%。如果我们计算所有的质押池持有的总量，那么结果会是899.8万ETH，占总额的67.1%。
独立质押者和未知部分 (绿色)：包括了剩下的441万ETH，占比在32.9%。