一文讀懂區塊鏈、預言機和DeFi的權益質押機制

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專家專欄
一文讀懂區塊鏈、預言機和DeFi的權益質押機制

一文讀懂區塊鏈、預言機和DeFi的權益質押機制

發表於 2023-05-31 10:01 作者： Chainlink

權益質押（staking）通常指將cryptocurrency作爲抵押物鎖定，以保障某一區塊鏈網絡或智能合約協議的安全。權益質押的cryptocurrency資產通常與DeFi流動性、收益獎勵和治理權掛鉤。用Cryptocurrency進行權益質押，即：將通證鎖定在某一區塊鏈網絡或協議中，以獲得回報；並且這些通證將用於爲用戶提供關鍵服務。

本文將深入探討cryptocurrency權益質押的根本邏輯、運行機制及其在區塊鏈和DeFi生態中的應用場景。另外，本文還將對比預言機網絡的權益質押機制與現有區塊鏈網絡的區別。

區塊鏈的權益質押機制

區塊鏈要保障安全性和較高的拜佔庭容錯水平，就必須建立抗女巫攻擊機制，以避免一小群節點對網絡發起攻擊。如果區塊鏈的抗女巫攻擊能力比較弱，就可能會遭受51%攻擊。51%攻擊指一小群節點合謀發起惡意攻擊，比如改寫區塊鏈歷史記錄或對用戶進行操縱。

一個區塊中包含了一組用戶交易，這組交易在區塊鏈账本更新的過程中會得到節點的共同驗證。每個區塊中不僅會包含這組新的交易數據，而且還會包含之前區塊的哈希值，並通過加密技術將所有的區塊按照時間順序串聯在一起，因此得名爲區塊鏈（即：由一個個區塊連成的鏈）。驗證者/miner負責創建區塊並提交至區塊鏈網絡。它們提交的區塊如果被多數驗證節點/miner以及全節點認定是有效的，就會被添加到账本上。

權益證明（PoS）是區塊鏈上的一種抗女巫攻擊機制，驗證節點必須要在網絡中質押通證，才能有機會向鏈上添加新區塊。在PoS區塊鏈上，任何人只要質押了一定數額的原生通證，就可以加入網絡成爲驗證節點（staker），並產出區塊。驗證節點質押的通證數量或者一名用戶運行的驗證節點數量通常決定了它被選爲出塊節點的概率。也就是說，質押的通證數量越多，或者控制的驗證節點數量越多，那么就越有可能被選中成爲出塊節點。

當驗證節點成功創建有效區塊時，通常會從協議收到質押獎勵以及部分用戶交易費。PoS區塊鏈爲了減少惡意行爲，往往會採取處罰機制。在這個機制下，驗證節點如果違反了協議規則，將會被沒收部分或全部質押的通證。一些PoS區塊鏈中如果節點下线或出塊節點未能正常出塊，也會被沒收質押的通證。

區塊鏈權益質押的三種類型：工作量證明（PoW），權益證明（PoS）和委托權益證明（DPoS）

PoW區塊鏈的抗女巫攻擊機制要求miner通過解計算題來互相競爭，這也是比特幣區塊鏈所採用的機制。也就是說，miner需要基於某一區塊中的信息來生成有效的哈希值。第一個解开計算題、提交有效區塊並得到區塊鏈網絡共識的miner將獲得獎勵。比特幣區塊鏈每隔2016個區塊（注：大約每兩周）會自動調整計算題的難度，其目標是保證平均每10分鐘產生一個區塊。通常會基於參與miner的人數（即：算力）來調整難度，如果miner人數增加，則難度也會相應上升，以維持網絡的去中心化水平。

在PoW機制中，成爲出塊節點的概率與節點所消耗的算力成正比。因此，雖然PoW區塊鏈並沒有顯性質押機制（注：顯性質押機制指用戶在智能合約中鎖定cryptocurrency，如果違規會被沒收這筆錢），但這類區塊鏈卻存在隱性質押機制，因爲節點不僅會持有網絡原生通證，通常還會花錢購买昂貴的硬件設備來擴展算力，以爭取獲得區塊獎勵的機會，而且通常這些硬件無法在各個鏈之間通用。如果miner無法通過mining獎勵來獲得收入，那么他們花在設備和電力上的成本就白費了。如果網絡安全無法得到保障，那么mining設備以及原生資產的市場價值也會下跌，這將間接導致經濟損失。

雖然比特幣沒有建立傳統的質押機制，但是卻採用了某種隱性的質押機制。miner必須要努力維護網絡安全，才能使比特幣得以維持較高的價值，並且實現盈利。

PoS區塊鏈的抗女巫攻擊機制採用cryptocurrency權益質押的方式取代了哈希計算。換句話說，PoW機制中的miner比拼的是算力，而PoS機制中的驗證節點比拼的是資金量。其中一個顯著的區別是，PoW區塊鏈在每一輪中，所有miner都有機會創建區塊，而PoS區塊鏈通常會基於質押加權的隨機數輪流指派驗證節點創建區塊。以太坊目前正展开“合並”計劃（The Merge），從PoW轉型至PoS。

PoS區塊鏈利用顯性質押機制，驗證節點質押一定數量的通證作爲保證金，如果節點違反協議規則，則保證金會被沒收。

PoS有一個子類別叫作委托權益質押（DPoS），其允許通證持有者將通證委托給驗證節點，因此將通證質押者和驗證節點分开。這樣做可以讓通證持有者參與區塊創建過程，因此也可以分到出塊獎勵，而不是被驗證節點一人獨吞。然而，這個機制存在一個缺陷，那就是驗證節點數量會比傳統的PoS網絡少。因爲在PoS網絡中，每個質押者都必須運行自己的驗證節點客戶端。

權益質押獎勵

區塊鏈網絡中的質押者會受到經濟激勵創建有效的區塊，節點會獲得每筆交易的交易費以及區塊獎勵。也就是說，成功創建區塊或驗證區塊的驗證節點會收到新發行的cryptocurrency。

不同協議會以不同的方式計算權益質押獎勵，通常考慮因素包括每個驗證節點質押的通證數量、驗證節點質押的時間長短、網絡中質押的通證總數、以及通證流通量佔總供應量的比例等。PoS區塊鏈會採用不同的方式決定獎勵發放比例，但通常來說，收益率會根據網絡中質押的通證總量來決定。

在一些PoS系統中，通證持有者可以將手中的資源（即權益質押資產）聚集在一起，以提高被選中並贏得權益質押獎勵的幾率。如果網絡中設置了權益質押門檻，那么用戶手中的通證數量就算達不到最低門檻，也可以通過權益質押資金池參與PoS區塊鏈。獎勵會按比例分給質押者以及資金池的運營團隊。

在DeFi中進行權益質押

權益質押在去中心化金融（DeFi）協議中也很常見。DeFi中的權益質押不是爲了保障區塊鏈出塊的安全，而是爲了達成某一具體的目標而將通證鎖定在DeFi協議中。雖然“權益質押”這個詞在這種情況下偏離了其原本的意思，但是由於行業內都用這個詞，因此也就成了約定俗成的說法。

以下是在DeFi中進行權益質押的部分案例：

爲協議提供保險——Aave等去中心化的借貸協議採用權益質押機制來刺激流動性，AAVE通證持有者可以將手中的通證質押在協議的安全模塊中，在黑天鵝事件發生時爲存款人提供額外的安全保障和保險。質押通證的用戶可以從協議中分得獎勵。
治理——去中心化交易平台（DEX）Curve採用權益質押機制來協調流動性提供方和治理參與者的長期經濟激勵。CRV通證持有者可以將手中的CRV進行“投票鎖定”，並獲得投票委托CRV（即：veCRV），用戶鎖定的時間越長，就會獲得越多的veCRV。通證持有者可以通過投票鎖定的方式來對協議提案進行投票，決定某個流動性池中的CRV收益率，並分得協議的部分交易費收入。
提供流動性——去中心化流動性協議Synthetix採用了權益質押機制，爲合成資產提供抵押物。合成資產錨定某一鏈下資產的價格，並由質押的SNX作抵押。質押SNX的用戶會獲得經濟激勵，爲協議提供流動性，並獲得權益質押獎勵以及Kwenta等使用Synthetix協議的dApp所產生的交易費。
通證發行——Alchemix等DeFi協議採用權益質押機制來向社區發行通證，並在去中心化生態中刺激流動性。用戶可以通過在Staking Pools合約中質押通證來獲得LCX通證。

區塊鏈網絡和預言機網絡的權益質押機制對比

去中心化預言機網絡中權益質押機制的作用與區塊鏈網絡存在本質區別。

總得來說，區塊鏈提供了一個服務（即：區塊驗證），這個服務遵循着一套預定義且得到廣泛認可的規則。因此，區塊鏈採用這種權益質押機制來保障整個網絡的安全。

PoS區塊鏈採用權益質押機制來激勵誠實的節點針對區塊的有效性達成共識，並通過一系列交易。針對驗證節點的處罰機制包括但不限於：

加密技術——一個驗證節點在同一區塊高度生成兩個不同的區塊，並重復籤名（如：對多個區塊重復籤名）。
內部狀態——生成的區塊中包含無效交易，交易金額在账戶中並不存在（如：雙花交易）。
網絡內部規則——驗證節點創建的區塊違反了協議規則（如：鑄造的通證數量超過區塊獎勵上限）。

而在去中心化預言機網絡中，權益質押機制的意義不是爲了確保創建有效區塊，而是確保能夠生成可靠且防篡改的預言機報告，並且報告能准確反映外部世界的狀態。由於鏈下世界本身充滿了變數和不確定性，因此不同用戶對預言機節點的處罰機制可能有所不同，而且除了上文提到的加密技術、內部狀態以及內部規則之外，還需要建立其他處罰機制。預言機用戶和預言機網絡之間會籤署鏈上服務水平協議（SLA），其中約定了罰款條件、獎懲機制以及採用哪種驗證方案來觸發處罰機制。