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Staking 节点研究报告

2019-08-30

Staking 矿池拥有着方便,收入稳定可预测等优点;但同时,这些矿池也存在 PoS 机制下的标准问题,如安全,透明度及监管问题。

Staking 节点研究报告

Overview作为一个新的趋势,Staking 经济在 2019 年迎来了爆发式增长的一年。根据StakingRewards.com 统计,截至 8月 29 日,全球共有 88 只加密资产支持 Staking。正在进行 Staking 的 88 个项目,总市值高达 2459 亿美元。在 PoS 机制下,矿池的玩法变得更加多种多样,从原有的 PoW 的挖矿方式逐渐进化为 Staking 挖矿、投票挖矿、甚至生成了全新的通证经济模式。Staking 矿池拥有着方便,收入稳定可预测等优点;但同时,这些矿池也存在 PoS 机制下的标准问题,如安全,透明度及监管问题。正文

1.Staking 市场基本概念

1. 1 什么是 PoS?

PoS 机制是要求节点提供一定数量的代币证明来获取竞争区块链记账权的一种共识机制,它的核心的逻辑就是:由持币者拥有网络的控制权。简单来说,PoS 机制下,挖矿不再需要依靠矿机,质押了自己代币后就能成为矿工享受到挖矿收益,PoS 机制下的挖矿收益取决于你的持币数量和持有的时间,也就是币龄。

通过这种方式,PoS 机制下,矿工不再使用能源来回答PoW难题,而是被限制在挖掘反映其所有权股份的交易的百分比上。例如,一个拥有3%比特币的矿工理论上只能开采3%的比特币。PoS 的优点是降低了所有人参与链上治理的门槛,其次是提升了共识效率,还节能环保。

Staking 节点研究报告

来源:链闻

1.2 为什么会出现 PoS?

尽管我们有些人不愿承认,比特币并不完美。毫无疑问,它为加密货币创造了奇迹,但比特币由于设计原因,并没有减少其能源消耗问题。此外,由于需要一个“工作证明” (PoW)算法,它对环境的影响,尤其是电力的需求极大,对能源造成浪费。挖掘需要大量的计算能力来运行不同的密码计算来解开计算难题。算力转化为大量的电力和证明工作所需的电力。

2015年,据估计,一笔比特币交易每天需要1.57户美国家庭供电。为了支付电费,矿工通常会将获得的代币换成法定货币出售,这使得加密货币的价格下降。作为替代 POW 的产品,“股权证明”(PoS) 应运而生。

1.3 PoS 与 PoW 的优缺点对比

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来源:OK research,标准共识

1.4 什么是 Staking?

Staking 是 POS 共识机制下的一个验证过程。由于 PoS 机制中的所有节点通过质押 token 的方式参与共识,其网络中的验证者同时也是 token 持有者。由于 token 的价值直接被抵押,激励机制的作用开始出现。一般来说,质押者必须将他们的 token 锁定为抵押品。作为交换,他们有获得验证区块和挖矿奖励的权利。这个过程通常被称为“ Staking ”或“验证”。

简而言之,Staking 是指通过自己的权益证明(Token),如投票或者是单纯锁仓,来获取收益或分红的行为。

生活中类似 Staking 的行为其实也很常见,比如我们通过持有股票获得定期分红,就是很典型的 Staking。现实世界中,通过自己的权益(投票权)换取收益其实也很常见,比如美国各地选议员,尽管议员候选人不能直接承诺给投票者金钱回报,这在绝大地方都构成贿选,但当选者在当选之后通过施政给大家带来更好的生活,本质上也是另一种形式的回报。

以矿池而论,PoS 矿池的重点就是把权益集合到一起,然后进行 Stake 过程。一般来说,PoS 矿池越大,其被选中验证一个区块的概率也就越大。获得利润的几率会更大,然后区块奖励会分配给矿池参与者,而矿池服务商,可能会收取一定比例的奖励作为服务费。

不仅如此,你还可以通过 Staking 的方式赚很多钱。这就引出了另一个重要的问题,那就是越来越多的人正在转向“Staking”选项。这种方法在加密货币投资者中越来越流行。这主要是因为常规交易可能带来的收益没有那么多,同时 Staking 参与者看好此项目的未来。

总的来说,PoS 矿池和 PoW 矿池是非常类似的,但也有不同,例如 PoW 矿池聚集的是算力,而 PoS 矿池则是聚集的 token 权益。

2.Staking 市场行业数据

根据 StakingRewards.com 统计,截至8月29日,全球共有 88 只加密资产支持 Staking。正在进行Staking的 88 个项目,总市值高达 2459 亿美元——按目前平均 40.06% 的 Stake 比率(处于抵押状态不能出售的加密资产占比)计算,Staking锁定的市值近 985.07 亿美元。进一步,按照总体平均 13.22%的年化收益率粗略计算,Staking 为持币者每年创造的收益可达 130.23 亿美元。如果将来有更多加密资产支持Staking,加之币价上涨,整个市场的增量收益将会进一步扩大。

Staking 节点研究报告

来源:stakingrewards,标准共识

3.Staking 市场的参与方

3.1 节点分类

节点,就是我们俗称的矿工。每个矿工的不同算力,决定了它能分配到多少记帐权,收获多少奖励。在区块链网络中的矿工,就像传统的银行,都是为用户的交易提供记帐服务的。

区块链网络中的每一个节点,就相当于存储所有区块数据的每一台电脑或者服务器终端。所有新区块的生产,以及交易的验证与记帐,并将其广播给全网同步,都由节点来完成。

简单地说,节点就是埋头干活的。而且公有链上所有的节点都会抢着干活,因为只有优先抢到记帐权,系统才会生成加密货币给予奖励。

在 PoS 机制中,主要有两种节点:验证节点和代理节点。

验证节点

验证节点在每个项目中的名字也许会有不同,例如全节点、超级节点等等。以 EOS 为例,在EOS 项目中,验证节点被称为超级节点。他们是从 100 个备用节点中,经过所有持币用户投票选举诞生的最终获得记帐权的 21 个节点。验证节点首先是网络中的全量节点(Full Node), 并通过私钥签名发送广播投票参与节点间的一致性投票。验证节点在区块链中产生新的区块并获得出块收益。节点必须参与投票社区治理的提案。验证节点的权重取决于他占有的股份权益(Stake)。

选举验证节点的主要流程

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来源:标准共识

代理节点

代理节点可以理解为一个二级经销商。在整个业务链条中,代理节点起到一个收集投资人的投票权给某个验证节点的作用。而作为奖励或报酬,验证节点会给与一定的佣金作为收集投票权的报酬。

代币传递过程

Staking 节点研究报告
来源:标准共识

本文将会对处于 PoS 机制金字塔尖的超级节点作为案例进行分析。

3.2 超级节点的类型

目前为止,超级节点主要类型为以下几种:钱包、矿池、交易所、社区节点以及投资机构。

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钱包:

钱包最基础的功能就像它的字面意思一样,即存储各类数字资产的地方,能转账就行;对于那些喜欢尝试各类 DApp 的朋友来说,钱包可能更像是一个浏览器;但是不管钱包怎么演进,它本质上一直在默默无闻的做着一件事情——架起人与区块链沟通的桥梁。

矿池:

矿池起源于比特币挖矿时期,在全网算力提升到了一定程度后,过低的获取奖励的概率,促使一些“bitcointalk”上的极客开发出一种可以将少量算力合并联合运作的方法,使用这种方式建立的网站便被称作“矿池”(Mining Pool)。在此机制中,不论个人矿工所能使用的运算力多寡,只要是透过加入矿池来参与挖矿活动,无论是否有成功挖掘出有效资料块,皆可经由对矿池的贡献来获得少量比特币奖励,也就是多人合作挖矿,获得的比特币奖励也由多人依照贡献度分享。

交易所:

交易所即为各种项目方代币交易中心。PoS 机制下,Staking 对于交易所来说有两大好处。首先,Staking 可以带来额外收益。额外收益来自于交易所使用交易所内用户的存币进行 Staking,同时运行节点,享受每年增发的收益,将成为交易所除了交易手续费及上币费之外的额外收益。我们并不清楚是不是大部分交易所都已经开始这么做了,但表面上看,实际分享出收益给用户的交易所非常少。

有一个不是例外的例外,即火币矿池通证 HPT,HPT 发行总量约100亿,流通量 8 亿,总市值 140000000,众筹价格 0.002USDT,发行对象包括HT持有者和火币矿池社区用户等。其中玩法之一就是质押 HT 的数量,获得对应的 HPT 收益,HPT 和 HT 可以相互兑换,但货币交易所的通证 HT 不会增发。

投资机构:

投资机构主要指那些天使及风险投资机构。由于他们所投资的项目以代币形式发放给投资机构本身,导致投资机构持有大量项目代币。通过 Staking 的形式,投资方能够获取额外收益,这也是他们参与Staking 的驱动力。

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。

4.Staking 矿池的商业模式

POS 矿池的商业模式

我们把Staking 也看作一种商业模式,加密公司从用户那里收取存款 (用于运营账户),这些存款作为平台上的一笔股份,放在用户的钱包里,并获得回报。就区块链而言,质押可以被用来奖励添加到链上的正确信息。除了获得奖励,参与 Staking 的节点还可以获得更高的地位或更优惠的服务。

但同时,这些服务也不是免费的,绝大多数持币人都需要通过将代币委托给节点,再由节点替用户参与出块并获得链上通胀奖励。由于节点的运行,需要承担服务器及运营的相关开销,因此节点会收取一部分手续费。

目前市场上节点收取的 Staking 手续费标准大概是用户获得抵押收益部分的 5%-20%。不同的项目和不同的节点,收费标准也不相同,这完全是由节点自己来确定的。不过关于手续费,也不一定越低越好,这和我们生活中购物类似,往往商品的价格和品质也是成正比。

目前主流的矿池有四种商业模式:

1.PPLN 模式:全称Pay Per Last N Shares。所有的矿工一旦发现了一个区块,大家将根据每个人自己贡献的股份数量占比来分配区块中的货币。而影响PPLNS模式的最关键因素,是运气。

如果矿池一天能够发现很多个区块,那么大家的分红时间会非常快,如果矿池一天下来都没有能够发现区块,那么大家当天也就没有任何收益。同时,由于PPLNS下,具有一定的滞后惯性,你的挖矿收益会有一定的延迟,比如说,你加入到一个新的PPLNS矿池,这个时候你会发现前面几个小时的收益比较低,那是因为别人在这个矿池里已经贡献了很多个股份了,新来者的贡献还很少。

2.PPS 模式:Pay Per Share,该方式为立即为每一个share支付报酬。假设你的算力是100M,而整个矿池的算力是10000M,那么你就占据了矿池算力的1%,然后,假设矿池根据当前的难度和全球总算力,估算出矿池一天大约能够挖到4个区块,也就是100个比特币,那么,矿池会为你每天支付全矿池1%,也就是1个比特币的报酬。这种模式显著降低了PPLNS模式的博运气造成的风险,是风险厌恶者更青睐的选择。但同时矿池为了盈利会收取 7%-8%的高额手续费。

3.PPS+ 模式:这种模式可以理解为PPS与PPLNS模式的结合。把一个块的收益分为系统奖励、交易费,而这种模式就是将两种收益分成PPS、PPLNS两种模式来分配。比如比特币爆块奖励为12.5个比特币,这个块的交易费有0.5个比特币,那么分配方式就是系统奖励的12.5个比特币按照PPS来分配,交易费0.5个比特币按照PPLNS模式分配。这种模式是在PPS模式的基础上演变而来,进一步增加了矿工的稳定收益。

4.SOLO 模式:顾名思义,就是自己单枪匹马的自己挖,自己计算区块,那么此次块区奖励全部归你个人所有,同理,如果你一天里没有爆块,那么你一天就是颗粒无收。这种模式进一步强化了PPLNS的运气属性,因此更受到风险接受度高的大算力矿工喜爱。

由于不同的分配模式,矿池承担的风险也是不一样的。矿池需要盈利,因此,矿池承担的风险高,手续费也就高。以比特币矿池来说:PPS模式的手续费,一般在4%或更高,而PPLNS则一般在1%-1.5%之间。像AntPool等多家矿池,均支持多种收益模式,供矿工自行选择。

收益模式模式介绍

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来源:标准共识

而我们要说的是一种集大成模式的新玩法——通证模式。

通证模式

token经济模型,虽不是由区块链所创,但确实是区块链的玩家,将token经济发挥得淋漓尽致。这里有个典型例子,就是火币矿池。

8月20日,火币矿池推出了火币矿池通证HPT。根据火币矿池的介绍,HPT发行总量约 100亿,流通量 8 亿,总市值140000000,众筹价格0.002USDT,发行对象包括HT持有者和火币矿池社区用户等。

具体来说,HPT的玩法主要有“挖矿即挖矿”、“锁仓即挖矿”、以及“投票挖矿”三种。

挖矿即挖矿,指的是矿工将算力接入火币矿池,按照算力的多少,获得HPT收益。这种模式相当于为矿工额外增持了算力,变相地获得了更高收益。

锁仓即挖矿,这种玩法是标准的 Staking 玩法,根据币种的持有量,获得对应的HPT收益。主要还是提升用户粘性。

投票挖矿,也就是我们之前介绍过的超级节点投票的玩法。

这么多所谓的挖矿,其核心就是通证模式。将通证贯穿于挖矿的每个环节,提升矿工的粘性和收益。

通证模式确实效果显著。刚推出通证模式时,8月21日火币矿池算力为216PH/s,占网络总算力占比仅为0.44%,算力排名也仅仅只有17位。三个月后的11月20日,算力增长到1547PH/s,增幅高达616%,算力占全网比例也上升到超过3%。

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来源:标准共识

5.Staking 矿池的好处和问题及建议

Staking 矿池的好处

大多数PoS区块链允许参与者自己质押代币。然而,在很多情况下,这并不能让你充分利用参与者的质押权利。他们必须24小时保持与网络的连接。即使是一个短暂的错误连接也会让他们被排在队伍的后面,从而破坏他们的赚钱潜力。加入Staking pool (矿池)提供了一些重要的优势。

1.不会出现连接问题

运行主节点需要一台始终高速连接到网络的服务器。有些人不想——或者不能——处理服务器设置和维护的复杂性。还有一些人生活在互联网或电力服务不可靠的地区。

通过处理所有的技术细节,矿池消除了押注的麻烦。无论是在自己的硬件上运行,还是与虚拟专用服务器提供商一起运行,矿池都保证其始终为其区块链提供服务。

2.更稳定、更可预测的收益

小额的质押将很难产生一致的结果,意思是小额质押很可能不能每天获得等额的收益。一些区块链项目给予较大的利益相关者优惠待遇。即使区块链项目平等地对待所有的利益相关者,在任何特定时间,小额质押者的收益很难大于矿池中的质押者。换做股份制公司的话,可能会更加清晰:小股东的权益保障永远无法比过大股东(矿池)。

所以,矿池的巨大规模增加了他们被选中编写一个块或对写入区块链的块进行投票的几率。因此,奖励来得更频繁、更持久。

Staking 矿池的风险

如今第三方staking pool 的基本地位与早期比特币交易所有一些相似之处。没有具体的证据表明池是专业地、以“安全第一”的理念运行的。比特币交易所发生的几乎所有糟糕事件都可能发生在 staking pool 中。这些包括从黑客攻击到诈骗,再到服务器的完全崩溃。

以下是一些更值得注意的风险:

1.这个系统不是由专业人士建立的,而是由业余爱好者建立的

大部分赌注都是社区成员为解决不平等问题而设立的。在这些资金池出现之前,只有拥有适当资金的利益相关者才能真正挖矿产生代币。尽管一些 staking pool 的出发点是好的,但不能保证大多数(如果有的话)都在采取一种经过验证安全的方法实施。

2.透明度严重不足

你很少能看到任何关于验证节点身份和背景的信息。最重要的是,项目方与验证节点之间存在利益分配的不透明。没有这些信息,就很难建立投资者对于项目方和验证节点的信任感,因此可能会有风险。比如,当投资人将自己的代币交付给某一验证节点托管后,验证节点产生了以下几种情况:

  • 活动故障: 投资人所托付的验证节点长期不参与网络共识,丢失了几个块。

  • 安全故障 (存在于Tezos、Cosmos、IRISnet和大多数协议): 通过对相同块进行两次或两次以上的验证来扰乱网络共识。这在Cosmos和IRISnet中称为双重签名。

  • 治理错误(Cosmos, IRISnet):验证器在同一协商一致过程中进行了多次投票,这些投票相互矛盾,或者根本没有投票。
    但投资人对验证节点的行为并不知情以及并没有任何权力影响验证节点,最终导致投资人因为验证节点的错误而买单。

3.这些规定存在不确定性

直到现在,监管机构才开始使用金融服务业的规则来清理矿池和加密货币。至于PoS矿池是否在监管机构的雷达范围内,目前还没有定论。因此,这个灰色区域意味着标记池通常不需要身份证明来加入它们的服务。

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