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这份关于Staking Economy的报告
全景展现了
矿业新生态的历程和可能性,
它不是吉光片羽,所以值得一读。
——45区按//
作者:OKEx分析师张秀秀
Staking是近期区块链世界的一个热门概念。作为PoS共识机制下的一种权益,它主要是指用户通过质押token给节点获取系统奖励的过程。普通持币用户,通过 Stake 这个动作,既可以增加自己的持币收益,又可以为网络安全和稳定性做出贡献,还能提升了全网生态治理参与度。
目前Staking的高收益已经引得诸多玩家入场。
它的主要生态角色是节点和持币者,节点需要满足硬件门槛、抵押token门槛以及其他软性门槛等。目前节点运营商主要有钱包、矿池、交易所、社区节点和投资机构,按照在Staking委托过程中是否会失去token的控制权,Staking的节点运营商可以分为去中心化模式与中心化模式两种类型,去中心化模式更为安全。
节点须将他们的 token 锁定为抵押品,争取成为验证节点,系统使用算法从中选举每个区块的出块人,验证节点将有机会获得固定的出块奖励。
如果验证人作恶,作为惩罚他们将无法获得 Staking 奖励,甚至会失去抵押,即PoS中独有的惩罚机制Slash。
节点收益主要来源于增发token部分,具体为出块奖励、治理投票奖励和交易手续费,具体比例会根据项目的不同而有所区别。
节点和用户的收益结算模式主要是根据每个人贡献的token在节点中的比例来分配奖励,并按一定比率收取服务费的形式。随着节点之间竞争深化,也将出现更为灵活的收益结算模式。
Staking带来便利的同时,也在安全和治理方面存在着各种风险,比如因token锁定在高波动市场带来的流动性风险,以及节点被slash或遭到攻击后可能会因此遭受的token损失,此外它也不可避免的将要面临节点中心化的风险。
因此用户参与Staking前需要注意项目的通货膨胀率和锁定期,还有节点服务商的预期年华收益率、服务费用率以及委托类型,这些都会影响用户最终的收益和资产安全。
其实Staking并不是一个新的概念,随着PoS算法被发明以后,就一直存在着。
为让大家对Staking Economy有更清晰的认识,本篇报告我们将从发展历程、生态角色、收益模式、结算方式以及利弊等角度解析,力图展示给大家全面且深度的Staking Economy行业研究。
一、Staking市场概况
1.1概念定义
Stake可被翻译为质押,在PoS共识中,持币者通过质押、投票、授权委托和锁定等行为参与到出块和生态治理,以获取出块奖励、治理投票奖励以及交易手续费等收益。用户通过stake给节点token获取收益的方式,被称为Staking Economy。
在Staking模式中,节点须将他们的 token 锁定为抵押品,争取成为验证节点,系统使用算法从中选举每个区块的出块人,该验证节点将有机会获得固定的出块奖励。如果验证人作恶,作为惩罚他们将无法获得 Staking 奖励,甚至会失去抵押,即PoS中独有的惩罚机制Slash。
1.2市场规模
据Stakingrewards数据显示,截至2019年8月1日20:30,参与Staking的项目有47个,全球加密资产总市值为2742.6亿美元, 参与Staking的总市值为162.4亿美元,约占加密资产总值的的5.9%。而Staking中被锁定状态的token总市值为61.7亿美元,它们平均Staking比率为38%。网站显示,当前平均Staking收益率为 12.92%。
根据图表1可以看出Staking锁定的价值维持在18亿美元附近,进入2018年11月开始减少,之后便跌至6亿美元,2019年1月中旬又涨到12亿美元附近,此后变动不大,直到3月中旬开始呈逐步上涨态势。目前Staking
约占加密资产总市值的的5.9%。
图1,Staking的锁定价值走势(图片来源于
Stakingrewards
)
根据图表2则可以看出目前参与Staking的项目的锁币价值,当前排名前五位币种分别为EOS、Algorand、Tezos、Cosmos和Dash.目前EOS通过Staking锁定的市值最大,约为28亿美元,按其1.84%的年化收益率计算,相当于每年派发了5000多万美元的红利。
图2,当前各币种Staking的锁定价值(图片来源于Stakingrewards)
根据PoS网络和相关参数(包括参与率和时间)的不同,Staking回报率从每年5%到50%不等。而市值排名前50的加密资产Staking年化收益率大都在10%以内。
图3,市值排名前50的加密资产Staking年化收益率参考值(数据来源于Stakingrewards)
依据上面的数据,我们有理由相信 Staking 是一个巨大的市场,在经济因素的刺激下,这一市场会随着项目的增加以及抵押资产数量的增加而不断增长。
1.3发展历程
在了解Staking Economy之前,我们需要先来了解一下PoS(Proof of Stake)的发展之路。
目前被基础公链广泛使用的共识机制主要有工作证明(PoW)、拜占庭容错(BFT)和权益证明(PoS)及他们各自的衍生共识,如委托权益证明(DPoS)等。
得益于 PoW 的创新机制模型设计,BTC 网络已经成功运营了十年,挖矿从单纯的逐利行为变成了维护整个商业网络稳定发展的有效驱动力。然而随着专业矿机的出现,它暴露出了诸如交易处理速度慢,能源使用效率低等弱点。
另外,算力集中依然是悬在公链安全头顶的达摩克利斯之剑。
于是,PoS 共识越来越多地出现在区块链项目的设计中。2011年,一位名为Quantum Mechanic的网友在著名比特币社区Bitcointalk论坛首次提出Proof of Stake,文章预见性的提出了很多现在仍在使用的方案,诸如由持币量代替算力权重、委托权益、奖励分配等。
2012年首个基于PoS共识的项目点点币(PPcoin)诞生,期间又经历了混合共识、纯PoS、BFT+PoS等发展阶段,并衍生出DPoS、LPoS等多个变种。
PoS(Proof of Stake)即权益证明,对比PoW共识中矿工们通过竞争计算来试出哈希函数目标结果才能拥有出块权,PoS 链的新区块是由系统中特定算法选择的节点来创建。
持币人将币Stake以获得出块权利,在指定时间打包交易,并广播出去,得到验证后,新区块生成。对比PoW,PoS共识提高了系统的能源使用效率,也提升了交易处理速度。
历经几年发展,PoS产生了诸多变种,Cardano提出的乌罗波罗斯算法通过直接产生随机数的方法,通过系统随机选择出块节点;EOS的DPoS机制则通过让持币人为超级节点而不是每个区块投票的办法,减少了持币人投票验证的难度,也提高了投票的参与率;
Tezos使用的LPoS、Cosmos使用的Tendermint也都是对既有PoS机制的革新,发展出增发奖励机制、抵押金机制、slash机制等,以应对PoS刚提出时被发现的“Nothing at Stake”、长程攻击等问题。
目前PoS共识及其衍生类型在吞吐量、延迟、速度、能耗等方面的不断探索,性能表现愈发优秀,以太坊从PoW逐渐向PoS迁移转变,以及很多公链项目也都在采用PoS机制,应用PoS的公链在数量与质量上呈赶超PoW之势。
二.Staking生态角色
在Staking Economy中最重要的角色有两个:验证节点与持币者。
一般情况下,PoS共识下创造区块有6个基本步骤:运行节点-成为验证节点(矿工)-选举出块节点-打包交易-广播交易-验证节点确认。
PoS中,矿工除了负责出块外,还要充当验证节点的角色。成为出块节点之前,持币人需要运行节点客户端,成为一个区块链分布式网络中的接入点,也叫节点。
符合系统要求的节点可以成为验证节点(即矿工),系统将使用特定算法从验证节点中选举每个区块的出块节点。stake便属于达成验证节点要求的一种手段。
图4,PoS共识下创造区块的流程
验证节点除了要创造新的区块外,还要参与到链上治理中来。创造新区块是来保护区块链的延续性,而链上治理决定的是整个区块链系统的参数设置,这些参数决定着整个网络的运行方向,验证节点可谓肩负重任。
当然,想要成为验证节点需要符合系统的要求,不仅需要一定的硬件配置,对维持最低抵押token的数量也有要求。
此外还有PoS里的Slash机制还要求验证节点及时升级并保证24h在线,当节点在出块时主动或因遭到攻击后被动的什么都不做、运行不当或恶意操作时,它们可能会因此受到经济上的惩罚,更多验证节点的责任见下图。
图5,验证节点的责任
对于大多数持币者而言,他们没有时间精力与专业知识去运行节点,也没有达到要求的token数量,需要交给第三方节点运营商委托服务才能赚取收益。
2.1节点门槛
2.1.1硬件门槛
一般系统对矿工的配置都不会很高,除非是运用拜占庭容错混合算法的项目或是趋向于联盟的项目。对于一个开放性的区块链项目,硬件门槛会根据项目具体的共识机制和关键技术要求有所区别,一般需要的配置如下:
图6,硬件配置要求
一般情况下,会对带宽要求稍高一点,因为一些区块链项目要求节点要长期在线,带宽高可以让各个节点之间的通信保持正常。硬盘需要动态扩充,随着区块数据的增多,出块节点需要保存完整的区块数据,所以硬盘容量不足时,需要及时扩充硬盘。
此外,如果运行的节点对外暴露了RPC服务,对应的参数配置需要依据RPC服务的调用情况来决定。当然,项目初期和已经发展较为强大的项目需要的配置还不一样,后者的配置需要会更高。
以以太坊硬件配置为例:
图7,以太坊硬件配置要求
此外,有些项目也在探索实现更去中心化的思想,让节点运行更简单,Polkadot及Chian X均提到未来每个人都可以通过下载并运行电脑客户端维护节点;Tezos提到未来运行节点获得奖励就只需要一个app这么简单。届时,节点参与的硬件门槛将大大降低。
目前服务器配置主要有两种方式可以选择:
自建服务器——自己购买硬件服务器,连接电、网,运行服务。自建服务器的成本短时间较高,要考虑到硬件成本、场地成本以及经营人力成本。而且需要24小时不断电、不断网,对环境要求较高,好处是一些服务支持可以直接调整。
云服务器——购买现成的云服务器,动态配置参数,运行服务。云服务器的优点在于灵活、成本低。目前,大部分节点还是搭在云服务器上,如亚马逊的AWS,Google的云服务,阿里的云服务等,具备上述服务器后按照官方配置教程来就可以运行节点。当然这点也被去中心化社区诟病许久,因为所有的去中心化网络的节点服务仍然是搭建在世界的IT巨头手里。
2.1.2抵押token门槛
矿工最大的成本,实际上是抵押金的数量,而不是运营成本。PoS领域里每个链的规则皆不相同,为了增加效率通常会对链的出块节点数和抵押金有一定的的限制。
比如EOS、Tron是设置固定数量的超级节点/代表,以投票数排名。EOS有21个出块节点,Tron节点数是27个,Cosmos只有前 100 的节点有收益权。
系统规定一个固定数量的出块节点数,出块人由持币人投票得出,投票率按照高到低排序,系统按照高到低选择指定数量的出块人,然后将出块人随机排序选择。
另一种情况则是,成为其节点需要满足公链设置的一定的要求,但是对节点数量不做限制,一般要求质押规定数量的token并满足节点运行的计算机配置即可。
比如Tezos对节点数量不设限,但节点的门槛是10000个xtz。Cardano要求节点是矿池,持币量(包含委托量)需达到总体币量的1%。
2.1.3其他软性门槛
除了硬性要求和抵押要求,有些项目还对验证节点有一些软性实力的要求,比如验证节点需要是团队或者公司;要求不能用云服务器;要求在社区有一定的声誉;要求投票需要达到一定的数量等等。如果在不了解的情况下运行,可能因不达要求而无法成为验证节点。
2.2节点运营商
2.2.1目前主要的节点运营商
(1)钱包:钱包作为管理多链资产的工具,有足够多的用户基础,是天然帮助用户参与 Staking 的工具。目前许多官方钱包和去中心化钱包已能够支持委托给不同的验证人节点,持币人有挑选合适的节点的权利,在钱包中持币人可以找到委托按钮,委托一定量的币给喜欢的节点。
还可以抵押赎回,一键复投,查询自己每天收益。
(2)矿池:各大矿池已经聚集了一批对区块链机制比较了解的矿工,他们天然的与Staking用户属性重合,因此矿池也是主要的节点运营商。如同算力矿池吸引矿工携带算力加入一样,在支持Staking的项目上,它们也鼓励持币人将币的投票权押在自己的矿池中,竞争出块权并分享收益。
OK矿池已经上线了锁仓挖矿功能,目前已开通EOS币种,对其他项目的Staking也在拓展当中。
(3)交易所:交易所一般使用内部用户的存币进行Staking,享受每年增发的收益,这将成为交易所除了交易服务费及上币费之外的额外收益。当用户开始重视持有币种的的权益收益时,能提供Staking服务且用户能获得奖励的交易所将会优于没有Staking服务的交易所。
(4)社区节点:社区节点通常是那些密切关注项目发展,且对项目治理作出积极贡献的群体,他们可以通过参与节点的方式,更进一步的影响到项目的发展方向,并获得项目增发的收益。
(5)投资机构:
项目的早期投资人或机构,更可能持有大量 Token。如果投资机构对所投项目十分看好,在拿到Token后可以直接成为一个节点,继续为项目做贡献。
2.2.2节点运营商类型
持币者拥有通证的“所有权”和“委托权”。根据他们在Staking委托过程中是否会失去token的控制权,当前Staking的节点运营商可以分为两类,分别是去中心化模式与中心化模式。
去中心化模式:
去中心化模式是持币者保有资产“所有权”,将”委托权“给了节点。把token质押(Staking)给节点是一个链上委托动作,事实上token的所有权依然在用户的个人地址中,用户只是将PoS挖矿权力转移给了节点,节点代用户挖矿产生收益,之后再由节点或是链上分配给持币者。
目前去中心化模式的节点运营商有去中心化钱包,持币人只需要保证自己的私钥安全。去中心化钱包又分为网页端钱包及客户端钱包,网页端钱包是将私钥存储在浏览器缓存里,需要签名时再将其调用进行签名;客户端钱包是将私钥存储在用户手机的本地环境中。比较两者,客户端会相对安全些,网页端钱包受到钓鱼网站攻击的可能性更高。
中心化模式:
在中心化模式中,持币者是将币的“所有权”以及“委托权”都给了中心化机构,它们不会帮你创建个人钱包地址,而是使用共同地址再加上地址标签辨别用户帐户,由节点产生收益按一定比例分给持币者。目前中心化模式的节点运营商有交易所、中心化钱包、矿池。
图8,不同节点运营商类型的优缺点
三、Staking收益模式
3.1 收益来源
比特币创世块只包含50BTC,此后一天增发7200BTC。比特币的这种增发将会以每四年减半的规律持续下去,一直到2140年,比特币将停止通胀,数量无限接近2100万个。
这种分发成了一种激励手段,矿工的奖励来源是出块奖励和交易手续费。
而以PoS共识为主的新项目,往往通过出售token的方式募集资金,所有token将在创世区块全部创造出来。那么PoS的激励就不能像比特币一样由剩余总量做奖励,而是通过系统增发作为激励了。
为了鼓励持币人参与Staking,现有主流PoS公链的年增发率平均在5%以上。增发会使公链在数量上形成通胀率,目前EOS年化通胀5%,Comos年化通胀6.94%,Vsys年化通胀5.5%。
在创世块创造了大量币后,系统会持续增发一定数量的币,增发token一部分作为出块奖励,其他部分作为治理投票奖励或销毁,具体会根据项目的不同而有所区别。有些项目还对用户有交易手续费的要求。
因此节点奖励的来源有:出块奖励、治理投票奖励、交易手续费。
因此,虽然Staking用户的激励来源就是PoS网络内置的通胀率,但节点收益率并不一定是增发率。此外,
Staking回报率也并不等于
节点收益
率,因为没有参与Staking的这部分持币人无法享受
节点
收益。
当然现实中还存在一些特殊的情况,比如未出块被处罚等,真实奖励情况也会依照节点能力略有不同。
根据PoS网络和相关参数(包括参与率和时间)的不同,
Staking
回报率从每年5%到50%不等,这意味着,如果持有人没有选择 Staking,其 token 的价值会因网络膨胀而贬值。
而在Staking内部生态中,用户将自己的权益委托给节点运营商让其帮助委托人行使权益并获取系统奖励,节点运营商会向用户收取一定费用作为服务费用,这样节点运营商除了自己Staking的奖励之后,还能得到接受委托服务的奖励。
计算
节点运营商和持币人收益
的公式如下
:
节点收益=出块奖励+治理投票奖励+交易手续费
单个节点运营商收益=节点收益*该节点获得 Staking 总数/ 所有节点的 Staking 总数
单个节点运营商净收益=该节点运营商收益*节点收取服务费比例
持币人收益=单个节点运营商收益*(1-节点收取服务费比例)
单个持币人收益=持币人收益*该持币人参与Staking 数/ 该节点获得 Staking 总数
3.2 节点和用户间收益结算模式
首先来看一下PoW里因为矿工需求倾向衍生出了几种主流的矿池模式:
图9,POW挖矿收益结算模式,图片来源于(比特币挖矿的行业拐点与经济周期)
相较之下,PoS经济里没有这么多因为挖矿随机性带来的不同模式。根据目前的观察,节点提供的委托服务主要模式为:根据每个人贡献的token在节点中的比例来分配奖励,并按一定比率收取服务费。
目前市场上 Staking 服务费平均位于 5%-20% 之间。
图10,部分项目服务费区间,图片来源于(Staking Economy 运营专家完全手册)
当然随着节点之间竞争深化,也会出现更为灵活的收益结算模式,比如:
1.服务费调整模式:不同节点间通过服务费费率竞争吸引委托人,这是最直接影响委托用户收益的要素,但过低的费率也会损害节点的利益,目前观察到的玩法就是先促销服务费率后续进行调整,或是中间几个周期调降服务费率。
2.保证收益模式:当节点因为任何原因不在线而丢失区块,进而丢失奖励,节点依然保证委托人有该区块的奖励。
3.及时到账模式:每一条PoS共识的区块链为了保障节点不作恶,都会有代币锁定期。具有一定流动性资金的节点(如交易所)承诺收益及时当天发放,满足用户的流动性需求。
3.3用户参与Staking前需要注意的地方
尽管参与Staking可以获益,但不同的区块链项目因为不同的经济规则将会产生不同的token经济,不同的节点也有着不同的收益费率和安全性,这都会影响用户最终的收益。如果你想参与Staking,以下是需要着重了解的几个方面:
1.通货膨胀率